常用高压变频器技术对比研究

斩波内馈调速与北京动力源HINV高压变频器比较1、对电机的要求斩波内馈调速必须使用特殊的电机，HINV变频器则可以使用异步电动机。

内反馈电机制造工艺复杂，属于非标产品，维修可能会比较麻烦，维修费用肯定比普通电机高。

另外，转子上有滑环，维修工作量大。

内馈调速系统再功率大时，可靠性低，与电机有一定的关系。

HINV变频器可以一带多运行，对于水泵类负载，常常需要在运行电机和备用电机中切换，内馈调速电机不能满足此要求。

2、功率因数HINV变频器再整个负载范围内，电网侧的功率因数都在0.96以上，所以无需附加任何功率因数补偿措施，斩波内馈控制部分大的功率因数可以达到0.9左右，但这只是系统功率很小的一部分，其电网侧的功率因数随着转速得下降而下降，低于异步电机本身的功率因数（用户可以参与该厂家提供的聊城和黄台电厂得测试报告，调速的功率因数在0.5~0.7之间用户可以购买补偿柜来提高功率因数，但功率因数是随着负载变化的，补偿起来非常麻烦，这个问题在技术上没有很好的解决方法。

）3.谐波HINV系列变频器，在电网侧采用多脉冲整流，电机侧采用多级PWM调制，使其电网侧的电流谐波小于4%，电机侧谐波小于2%，内馈调速的变流器采用6脉冲整流和逆变，所以再转子绕组、变频器、内馈绕组存在谐波，定子绕组肯定会受影响，其谐波情况比HINV 系列变频器差。

4、效率变频调速和串级调速（内反馈是串级得另一种形式）都是技术界公认得高效调速方式，HINV系列变频器功率一般在96%~97%左右，内反馈调速得效率不会比变频调速具有明显得优势，这是因为：⑴由于有内馈绕组，电机得效率肯定低于标准的异步电机。

⑵再调速运行时，有一部分能量在定子绕组－转子绕组－调速装置－内馈绕组之间循环。

⑶系统功率因数低，铜损大⑷转子绕组、变流器、内馈绕组存在谐波，影响电机效率⑸定子绕组与内馈绕组的耦合效率低，目前尚不能提供内馈调速系统得效率测试数据，宣传其效率高是没有依据的。

800KW/6.3KV高压变频调速装置的性能、可靠性、服务比较及说明目录第一章：概述--------------------- 3 第二章：高压大功率变频器的性能--------------------- 4 第三章：技术服务---------------------- 13 第四章：ROBICON公司在国内的业绩---------------------- 16 第五章：高压变频器综合技术参数比较：---------------------- 21一、概述1、常用高压变频器分类 1.1.按输出电压方式：高高型：直接输出3kV 或6KV 高压，变频器输出没有升压变压器；其特点是可靠性高、效率高、价格贵。

高低高型：使用低压变频器输出2300V 或690V ，再增加升压变压器升到3KV 或6KV ；其特点是相对效率低（系统效率为95%）、高可靠性、价格便宜、维护成本低。

1.2.按中间环节类型：电压源：中间直流环节为电容。

电流源：中间直流环节为电感。

1.3.按电路结构型式：三电平(中心点钳位)：输出电压有3个电平。

功率单元电压串联结构：6KV 系列输出电平有13电平。

2、变频器基本结构整流电路 直流滤波环节 逆变电路的 控制 3、变频器拓扑结构一般都由三部分组成:整流电路: AC to DC(交流-直流); 中间直流环节:滤波和能量储存; 逆变器:DC to AC(直流-交流). 输出的电压(电流)和频率进行协调控制二、高压大功率变频器的性能高压大功率变频器有输入谐波、输入功率因素、输出波形质量、可靠性 四项重要性能指标 AC-DCConversionDC-AC ConversionDC LinkAC Input;fixed Frequency, fixed VoltageAC Output;variable Frequency, variable VoltageMotorCapacitor or Inductor2.1.1. 输入谐波的概念：谐波就是无用和有害的电压和电流，一般频率变化并且和基波叠加在一起；谐波产生于非线性负载，使得电流和电压不成比例。

1高压电机转子变频与高压变频的技术性能对比1.1内（外）反馈斩波调速（转子变频）示意图1.1.1外反馈斩波调速示意图1.1.2内反馈斩波调速示意图1.2定子变频示意图1.2.1定子变频整体示意图1.2.2定子变频多功率单元串联示意图单元A1单元B1单元C16000V电动机输入三相交流电源（任意电压）单元A2单元C2单元B2单元A3单元C3单元B3单元A4单元C4单元B4单元A5单元C5单元B5移相二次线圈移相变压器功率单元1.3内反馈斩波调速装置与高压变频的技术性能对比表序号项目名称内反馈斩波调速（转子变频）高压（定子）变频1 应用范围只能用于绕线式电机并且是平方转矩的风机水泵负载，不能用于鼠笼式电机，一般也不能用于恒转矩类的负载，能够使用的范围很窄，这一点远不能和高压变频相比较。

（1）内反馈斩波调速装置的宣传力度远不如高压变频，行业的整体生产规模远不如高压变频。

特别是低压变频应用十分成熟，更使得所有工程技术人员都了解变频器，但了解内反馈斩波调速装置的比较少。

（2）正因为内反馈斩波调速装置的应用面窄，和高压变频的比较不能在所有电机负载领域范围里比较，必须在内反馈调速装置可以使用的专业领域里比较。

（3）在使用绕线式电机并且是平方转矩的风机水泵负载的专业应用领域内，内反馈调速装置有十分明显的优势，有着高压变频不可比拟的应用优势。

主要体现为更加安全可靠、安装环境要求低、节能率比高压变频高3%以上、价格低20%左右。

所有电机2 核心器件IGBTIGBT器件是先进的电力电子器件，优点控制简单、工作频率高，缺点是过流过压能力弱，目前成熟使用的最大的是3300V/800A和1700V/800A。

目前全部IGBT都是国际大公司生产，国内不但没有生产能力，而且还不能可靠的检测其性能。

IGBT3 电压等级转子侧1KV对大功率电机，转子电流较大，单个IGBT的耐压足够，采用多个IGBT并联方案，技术难度低。

定子侧10KV/6KV单个IGBT的耐压远不足以用于10KV/6KV场合，所以采用移相变压器多组抽头、然后多个低压变频器串联方案，用96个逆变管并用串联方式，明显设备复杂,可靠性较低。

几种中压变频器的比较ROBICON系列与国外同类产品的比较目前市场上的调速产品主要有以下几种:1．液力耦合器其主要缺点是效率低、需要断开电机与负载进行安装、维护工作量大，属淘汰技术。

2．电磁调速器3．直流调速其缺点是对电网谐波大，功率因数低、直流电机维护工作量大，目前也属于淘汰技术。

4．串级调速将异步电机部分转子能量回馈至电网，从而改变转子滑差实现调速，其缺点是效率低、谐波大、功率因数低、需要绕线式转子的异步电动机、调速范围窄（工频左右），因此已越来越少被采用；其优点是比其他交流调速技术成本稍低。

5．交交变频其缺点是采用晶闸管，对电网和电机的谐波大，对电网功率因数低，一般只适用于同步电机低速调速；如果要加电网滤波装置，其造价是变频部分的一半以上；其优点是可四象限运行，适用于轧机等低速大转矩负载取代直流调速。

6．高低高电压源型逆变器变频器为低压电压源型，采用输入输出变压器实现与高压电网和电机的接口，其缺点是效率低、容量小、体积大，对电网的谐波大，如果采用12脉冲整流可以减少谐波，但是达不到ROBICON系列的效果；由于采用了输出变压器，不适用于低频重载场合；输出必须加装滤波器才能适用于普通电机，否则会产生电晕放电、绝缘损坏的情况；其优点是小容量时，成本稍低。

7．高低高电流源型逆变器变频器为低压电流源型，其特点与上述高低高电压源型基本类似，输入输出谐波较大，电网侧功率因数低，对电网的波动较为敏感，变频器运行与电机参数的关系较大，但可四象限运行。

8．高高电流源型逆变器直接采用器件串联（SCR或GTO）实现高压，输入一般也加隔离变压器以防止共模电压，或采用12脉冲整流（有的采用18脉冲）以降低谐波，输入功率因数低（平均功率因数0.5左右），对电网的波动较为敏感，变频器运行与电机参数的关系较大，不能一带多运行；成本较高；另外，存在器件串联的动静态均压问题，可靠性差，如果发生故障不能随意更换器件，维修困难。

东芝三菱及进口品牌与国产品牌高压变频器的对比一，采用的关键器件不同：1．进口品牌高压变频中，凡是做的比较好的品牌，都有自己的电力电子器件和控制用的专业CPU器件，TMEIC(东芝-三菱)则是采用东芝专为电力电子开发的32位DSP,不用一般的通用CPU器件，使系统的控制功能变成以硬件控制为主的控制，而不是靠软件计算来实现控制。

因此软件的计算量不大，软件死机的现象一般不会发生。

高压变频的设计中，有很多人专业是搞器件的，因此对电力电子器件在使用上有更多的经验和专业知识，可以使器件能够发挥最好的功效，同时可以实现对器件的最好的保护。

2．国产高压变频，由于国内自己没有电力电子器件和CPU器件的研发的生产，因此设计人员对这些器件的专业知识和经验都匮乏，不能将器件的功效发挥到最佳。

国内没有专业CPU的制造，只能从国外进口。

但是国内厂家的设计人员对这些专业CPU的使用经验不足，尤其是国内有很多厂家采用工控机控制，有很多功能依靠软件来编程，这样软件的计算工作量很大，容易造成死机。

有些厂家虽然不用工控机，而是用单片机或极简易的DSP，一般都是16位的。

因此CPU的功能有限，很难进行扩展，计算速度也很慢，不适合于变频器的控制。

二．控制方式的不同：1．目前变频器的控制方式有V/F控制，矢量控制，以及直接转矩控制等。

其中矢量控制是最好的控制方式。

其特点是对电机实现实际的转速闭环控制，使电机的机械特性变硬，不论转速如何变化，电机转速基本不变，这是最好的电机控制方式，也是可以实现高精度转速控制的最佳控制方式。

而且矢量控制的最大特点是实际对的转矩电流和励磁电流进行分别控制，可以保证励磁电流恒定，保证电机磁通，从而保证转矩。

同时由于电流控制的响应速度很快，因此可以保证很高的转矩动态响应速度。

直接转矩控制实际与矢量控制原理差不多，其作用也差不多。

东芝三菱变频器，由于采用矢量控制，其电流控制的特点可以限制变频器加速时的电流，保证不会过电流跳闸，同时还可以限制减速时的再生电流，防止减速时过电压跳闸，可以大大提高运行的可靠性。

高压变频器技术的研究与实践一、背景介绍高压变频器是一种电力传动装置，可以将工业电源的电能转换为交流电能供给电动机使用。

在现代工业生产中，高压变频器技术被广泛应用于制造、石化、水利等众多领域，为企业提供了可靠的能源转换解决方案。

二、高压变频器的原理和特点高压变频器通常由整流器、滤波器、逆变器三部分组成。

整流器将工业电源的交流电能转换为直流电能，滤波器用于去除直流电流中的谐波，而逆变器可以将直流电能转换为交流电能，并调节其频率和幅值，供给电机使用，从而实现电机的速度调节和节能运行。

高压变频器除了能够实现电机的速度调节外，还具有以下特点：1.提高了设备的启动负载能力，缩短了设备的加速时间，降低了电网的起动电流峰值；2.降低了电机的噪声和振动，提高了设备的运行效率和可靠性；3.实现了电机的恒功率调节，提高了电网的运行效率和能源利用率。

三、高压变频器的研究进展在近年来，高压变频器技术取得了一系列重大突破，主要集中在以下几个方面：1.高功率、高频率变频器的设计与研发；2.变频器的新型开关技术及应用；3.控制算法的改进和优化；4.电机的无级调速和高效控制。

四、高压变频器在实践中的应用高压变频器技术在实践中得到了广泛的应用，主要集中在以下几个方面：1.泵站调速与流量调节，提高了水利工程的节能和稳定性；2.发电机组的恒速控制，实现了发电机组的精确调节；3.钢铁和化工生产中的空气压缩机调速控制，提高了工厂生产效率；4.轨道交通系统中的牵引系统调速控制，保证了列车的安全和稳定运行。

五、高压变频器技术的发展趋势随着科技的持续发展，高压变频器技术也不断得到升级和完善，将步入更加智能化和自动化的新阶段。

未来，高压变频器技术的发展趋势主要有以下几个方面：1.借助机器学习和人工智能等技术，实现高效的控制算法与优化；2.开发新型半导体材料，推动高功率变频器的发展；3.探索新型马达系统结构，改善电功率转换和电机系统效率；4.加强安全和可靠性等方面的研究，为工业互联网和5G技术的应用提供可靠的能源转换解决方案。

两种高压变频器的应用比拟LtD两种高压变频器的应用比拟1 引言自2003年以来徐塘发电有限责任公司先后对2台300MW机组所属4台一次风机和4台凝泵进行了电机变频技术改造。

2003年5月公司首先采用北京利得华福公司生产的HARSVERT-A06/130高压变频器对5#机凝泵电机进行改造。

在成功的改造5#机组凝泵电机后，公司又采用美国罗宾康变频器对2台一次风机进行了改造。

通过一年多的运行实践，证明采用高压变频器能够大量的节约发电本钱，给企业带来巨大的利润。

由于两种规格的变频器分别应用在不同的设备上，因此精确的比拟两种变频器的优劣是非常困难的事; 但是为了推广变频器在电厂辅机中的应用，有必要对两种变频器在我公司的应用进行综合比拟，希望对其他电厂进行变频技术改造有所帮助。

2 变频器的应用形式比拟根据凝泵与一次风机的运行特点和系统结构，我公司在凝泵和一次风机的变频应用形式上存在着较大的差异。

2台机组凝泵都采用2泵公用一台变频器的应用形式，而一次风机都采用一机一变频器的应用形式(其一次电气接线图如图1、2所示)。

图1 凝泵变频改造电气接线图图2 一次风机变频改造电气接线图对于图1中凝泵的改造，在正常运行时K40、K410断路器合上QF1断路器断开，1#凝泵处于变频运行状态，断路器K420、QF2分开，凝泵联锁投入，2#凝泵处于工频联锁备用状态。

当变频运行的凝泵因变频器故障跳闸时另一台凝泵会联锁工频启动。

为了防止剩余电荷对变频器的损害在DCS操作系统中设计有逻辑闭锁，即只有在合上变频器输出侧断路器K410或K420后才能合上断路器K40。

采用两机公用一台变频器的应用形式不仅能最大限度的利用变频器，而且可以大量节约电厂技改费用的投入;但是由于两台设备公用一台变频器因此对于设备的定期切换就显得较为繁琐。

当变频泵跳闸时备用泵工频联锁启动后对凝结水管道的冲击较大。

对于图2中的一次风机的改造，在一次风机变频运行时，断路器QF合上，刀闸K421、K422合上，K423处于断开位置。

高压(定子)变频与高压转子变频的技术及经济性能比较电机拖动系统调速来自两方面的要求，一是生产工艺上的要求，二是节能的要求。

以往只重视工艺要求，多采用耗能型工艺生产方式（如阀门、挡板调节流量）或低效的调速技术（如液力耦合器、转子串电阻调速等），节能效率低，造成大量电能浪费，随着“节能减排”的要求，目前均开始采用高效调速节能技术。

在交流异步电机高效节能调速方面，据不同用途主要是用定子变频调速技术或转子变频技术。

定子变频技术控制电机的定子侧供电电源,变流装置要承受6Kv或10Kv高压,控制电机全部功率;而转子变频技术控制电机的转子侧,变流装置仅承受转子回路低电压,控制很小的转子转差功率。

就节电率而言，转子变频技术是最高的，就在泵与风机类负载应用上，转子变频技术又是最为适合的。

下面就变频技术与转子变频调速在技术实现方法及各自的特点上作如下简要分析和比较：1.变频调速三相异步电机定子旋转磁场的速度称为同步转速，电机转子及其拖动的泵、风机在额定负载下的转速略低于同步转速（称为异步）。

而旋转磁场转速（以下称同步转速）取决于供电电源频率和电机极数,而确定的电机其极数是确定的，则同步转速只取决于电源频率。

在额定负载下，电机转子的额定转速也便取决于电源频率。

变频调速技术是在电机供电电源与电机定子间加入一个可改变电机供电电源频率的变流装置，将通常50HZ工频交流电源变为频率可调的交流电源（要同时调压），如下图所示：图 5高压变频调速示意图这样，变频技术的根本点在于控制电机定子的供电电源的频率和电压。

由于是改变电机供电电源的频率，理论上讲，它可以使电机从0转速一直到任意转速（达超同步速），当然实际上达不到。

但它同样带来严重的技术困难和相对较大的自身功耗（影响节电率）。

这是因为作为变频器这种变流过程（包括转子变频调速装置）都是由半导体电力电子器件进行整流及逆变而实现的。

而变流过程需要电力电子器件能承受相应工作电压（这是电力电子器件最重要的），同时在变流过程中产生功率损耗。

高压变频器技术及运用分析摘要：伴随着我国经济的发展与进步，社会对于电力资源的需求量明显提升。

为了保障供电系统稳定运行，就要做好内部各个器件的管理与维护工作。

而在本文的分析中，主要基于当前高压变频器的相关技术进行分析，为相关工作人员提供一定的技术参考。

关键词：电力系统；高压变频器引言：在当前城市的发展与建设进程中，由于城市对于电力需求的提升，以此就要在日常进行电力系统的维护以及搭建中，做好对内部各个元器件的良好管理。

特别是对于高压变频器而言，要全面保障电动机的可靠性，以此满足人们对于电力运行的安全性需求。

1.变频器节能原理在企业发电厂的日常运行过程中，锅炉引风机、送风机以及汽轮机，都会需要大量的电力资源，同时这些水泵以及风机的设计当中，经常需要频繁的进行流量调节，这样对于系统的稳定性提出了更高的要求。

传统的流量调节方式，是将这些系统管路当中的风门，或者对于调节阀进行处理。

只要这些阀门并不是全开的情况，电动机的消耗功率也相应会将一部分转化为克服这些风门以及调节阀阻力的处理方式。

一旦在风门或者调节阀全面打开，就可以利用调节电动机的速度调节处理方式，全面调节流体力量，以此实现电动机运行的最大效率。

在现阶段进行处理的过程中，可以基于以下公式进行计算：其中n为异步电动机转速，f 为异步电动机电源频率，s为电动机转差率，p为电动机的定子极对数。

而在这组公式当中，结合了当前电子控制技术，以及结合了现代控制通信技术，这样的变频技术使用后，可以很好的提升电流运行的整体强度，也相应的满足了交流电源的处理分析需求。

2.高压变频器的电动机保护挑战2.1 电动机保护配置需求在基于我国有关电厂用电设计的相关文件信息中，规定高压异步电动机的运行，需要安装纵差动保护装置。

对于6.3MVA以上的变压器，需要设置相应的保护处理方式，以此来保护机组在运行当中以及引出线当中的短路故障处理。

而对于保护装置的内部三相三线继电器接线的设置方式，可以保障系统的运行稳定性。

两种高压变频器冷却方式的经济性对比分析1引言高压变频器应用中的设备散热和运行环境问题直接影响变频器自身的运行安全，随着变频器功率的不断提高，其辅助冷却的投资和运营成本也逐渐得到越来越多的重视。

采用专业的高压变频器空－水冷却装置，提高设安全稳定性能，降低辅助冷却系统的运营成本，成为高压变频应用中需要考虑的重要问题之一。

下面就以高压变频器常见的房间空调冷却和专用的高压变频器空－水冷却装置进行经济性指标进行比较分析。

2空调冷却经济性分析2.1冷却功率计算以华能某电厂350mw机组一次风机高压变频器冷却为例。

两台一次风机高压变频器功率分别为1600kw，安装在同一高压变频器室内，房屋面积为9m×6.5m×4.5m（长×宽×高）。

按照南方气候，需要制冷量按180w/m2计算，房屋自冷损耗即需要：qf=s×180=58.5×180≈10.53kw式中：s－房屋面积一次风机高压变频器额定发热总量：qb=p×4%=1600×4%×2=128kw式中：p—高压变频器额定输出功率。

则，一次风机高压变频器室的有效制冷量至少需要：q=qb+qf=128+10.53=138.53kw2.2空调冷却耗电指标计算根据上述计算，一次风机高压变频器室的有效需求冷量为138.53kw。

考虑到高压变频器室的系统热交换效率不可能为1，亦即空调的冷量完全进入设备进行冷却实现100％交换。

根据空调按照周边环境摆放的格局、送风距离、循环风速等因素，其系统效率值按70％的典型值核算制冷功率：式中：η—效率根据空调的选型规格和能效比参数，考虑到高压变频器不可能长期处于100％负载运行，因此选择12p空调设备，每台额定制冷量28kw。

空调数量：即：如果实现一次风机高压变频器室的环境温度控制至少需要安装7台12p的空调设备。

空调能效比＝制冷量：网侧电耗＝2.5一次风机室采用空调冷却时，网侧单位功耗：即：每天（24h）一次风机高压变频器室采用空调冷却的日耗电量为：1881.6kw·h。

国内外高压变频器的现状和技术发展趋势1.国外高压变频技术现状高压变频器国外主流供应厂商主要有西门子、罗宾康、罗克韦尔（AB）及ABB等。

在国外，以西门子为代表的国外品牌占据大容量和为大型工程配套的高端市场。

国外各大品牌的变频器生产商，均形成了系列化的产品，其控制系统也已实现全数字化。

几乎所有的产品均具有矢量控制功能，完善的工艺水平也是国外品牌的一大特点。

目前，在发达国家，只要有电机的场合，就会同时有变频器的存在。

归纳欧美日等国外发达国家的高压变频技术现状，主要如下：（1）技术开发起步早，并具有相当大的产业化规模。

（2）能够提供特大功率的变频器，目前已超过20000KW。

（3）变频调速产品的技术标准比较完备。

（4）与变频器相关的配套产业及行业已基本发展成熟。

（5）本国具备成熟的变频器用功率器件生产技术，如IGBT、IGCT、SGCT等。

（6）高压变频器在各个行业中被广泛应用，并取得了显著的经济效益。

（7）产品国际化、本土化加剧。

（8）创新技术、新工艺层出不穷，并被大量和快速地应用于产品中。

（9）采用输入多脉波整流，输出H桥逆变叠加多电平输出，逆变单元使用通用模块，无需输入、输出滤波器即可以控制高压异步电机与同步高压电机，该类型以美国罗宾康公司为代表。

（10）采用输入多脉波整流，输出E桥逆变叠加多电平输出，逆变单元使用高压模块，需输入、输出滤波器即可以控制高压异步电机与同步高压电机，该类型高压变频器以ABB公司和富士公司的产品为代表。

2.我国高压变频器的发展现状目前，我国约有20家左右的高压大功率变频器生产厂家，如利德华福、东方凯奇（现东方日立）、成都佳灵、中山明阳、广州智光、上海科达、山东风光、合康益盛、九洲电气等。

由于美国罗宾康公司没有在中国申请专利保护，因此绝大多数厂家都采用他的技术即单元串联多重化结构。

深圳市英威腾电气股份有限公司则采用拥有自主知识产权的技术，开发出CHH系列矢量控制的高压变频器，2009年已试生产了40台，2010年已经批量生产了107台。

中高压变频器的分类和比较1概述目前，世界上的高压变频器不像低压变频器那样具有成熟的一致性的主电路拓扑结构，而是限于功率器件的电压耐量和高压使用条件的矛盾，国内外各变频器生产厂商，采用不同的功率器件和不同的主电路结构，以适应各种拖动设备的要求，因而在各项性能指标和适用范围上也各有差异。

根据有无直流环节而将高压变频器分为两大类：1）无直流环节的变频器，即交—交变频器；2）有直流环节的变频器称为交—直—交变频器，其中直流环节采用大电感以平抑电流脉动的变频器称为电流源型变频器；直流环节采用大电容以抑制电压波动的变频器则称为电压源型变频器。

电流源型变频器又可以分为：负载换向式（晶闸管）变频器（LCI）；采用自关断器件（GTO或SGCT）的变频器。

电压源型变频器则可以分为：功率器件串联二电平直接高压变频器；采用IGCT或HV－IGBT的三电平变频器；采用LV－IGBT的单元串联多电平变频器。

将上述归纳起来如图1所示。

2交—交变频器（CYCLO）交—交变频器是采用晶闸管实现的无直流环节的直接由交流到交流的变频器，也叫做周波换流器。

当电压在3kV以下时，每相要用12只晶闸管，三相共36只；当电压超过3kV 时，晶闸管必须串联使用，所用的晶闸管要成倍增加。

其电路结构如图2所示。

其优点是可用于驱动同步和异步电机；堵转转矩和保持转矩大；动态过载能力强；可四象限运行；电机功率因数可为cosφ=1；极佳的低速性能；弱磁工作范围广；转矩质量高；效率高。

其主电路结构，电压电流波形如图3所示。

其缺点是功率因数与速度有关，低速时功率因数低；最大输出频率为电源频率的1/n（n= 2，3，……）；最大转速<500r/m；网侧谐波大。

适用于轧钢机，船舶主传动和矿石粉碎机等低速转动设备。

3负载换向式（晶闸管）变频器（LCI）适用于同步电机加转子位置检测器的高速高频调速传动场合，可实现近似于直流电机的调速特性（无换向器电机），可省去维护困难的机械式换向器和电刷。

两类高压变频器的技术性能分析对比概述1 引言交-直-交变频器的中间直流环节如果是用大电容平波通常称为电压源型变频器。

如果分开来称呼，则其后端逆变器部分叫电压源逆变器（vsi），产品gb和iec标准也是这种称呼。

其前端整流部分对电网而言是一个谐波源，也就叫电压型谐波源。

与此相对照，交—直—交变频器的中间直流环节如果用大电感平波就分别称为电流源型变频器、电流源逆变器（csi）、电流源型谐波源。

之所以要特别区分变频器为电压源和电流源两大类是因为他们的交流输入电流波形和变频后输出的交流电压和交流电流的波形及性能都有很大的不同。

？2 电压源逆变器（vsi）国内应用的低压变频器几乎全是电压源型，中间直流是用电容平波，直流电压比较稳定，它的逆变器输出的电压波形决定于逆变器的控制和调制方式，大体上可分为两类电压波形。

？2.1 矩形波电压输出如果输出是双重的，也可以是“凸”字形电压波，总之离正弦形相去较远，也就是说电压波形中除了基波外，还有许多谐波电压，至于在这种电压波形下产生的电流则决定于电动机（还串有一段支线电缆）的阻抗（基波阻抗和谐波阻抗），输出的基波电压分量/基波阻抗可得到基波电流，输出的谐波电压分量/谐波阻抗可得到谐波电流，电动机的基波阻抗是感性的，因而其谐波感抗xh为基波感抗x1的h倍（h为各次谐波的谐波次数），矩形波电压的谐波电压分量为基波分量的1/h，因此，输出矩形波电压，得到的各次谐波电流为，以5次谐波电流为例约为基波电流的1/25=4%，7次为1/49≈2%，虽然谐波电流成分不大，但对电机仍有一定的负作用。

变频器输出的谐波成分以谐波电压危害严重，表现为电压峰值和电压上升率dv/dt，它威胁着电机的相间绝缘、对地绝缘和匝间绝缘，主要是电机进线处的头几匝，对高压电动机这个问题更为突出，这在中已有论述。

？矩形波或“凸”字形波电压输出的变频器现已少见。

？。

两种不同冷却方式在高压变频应用中的对比分析
0引言
 目前，高压变频调速节能技术已在电力行业中得到广泛应用。

随着600MW
及以上机组成为火力发电的主力机型，高压变频器在引风机、一次风机、凝
结泵等变频节能改造应用中的容量，也都在逐步提高到2000kW以上。

高压
变频器应用中的设备散热和运行环境问题成为直接影响变频器自身运行可靠
性和机组安全稳定的重要因素。

而且，随着变频器装机容量和功率的增加，
其辅助冷却系统的投资和运营成本也逐渐成为项目实施不可小觑的一个重要
环节。

采取配套适用的高压变频专用冷却系统，对提高设备安全稳定性能、
降低辅助冷却系统的运营成本，实现高压变频节能项目收益最大化，具有积
极意义。

 1两种冷却方案比较
 大唐某电厂根据节能降耗措施的需要，对3#、4#机组配套的2240kW一次
风机系统实施变频节能改造。

按照变频器额定功率2240kW、变频器效率96%计算，每台高压变频器的额定发热量。

 即：如果将变频器室内环境维持在允许工作温度范围内，必须将变频器产
生的热量全部带出室外，避免变频器室内出现热量累积。

因此，每台变频器
对制冷或热交换系统的冷量需求约90kW。

 如果采用空调方式冷却，那幺，每小时需要将消耗36kWh的电能用于变频
器本体散热。

这不仅需要大量的设备投资，还需要以损失一次风机变频器节
约的电量作为代价;既不经济也不符合变频改造的初衷。

采用风道冷却方式，
可以节能;但是又会因现场粉尘原因，带来设备维护量大、易引发设备故障等
影响设备运行安全。

国内外高压变频器应用优劣势对比摘要: 说起高压变频器，真正第一次准备使用的时候，是10 多年前，当时公司还派了领导出去考察，不过回来后被我这底层工程师给否决了，仍是没有上高压变频器，把10kV 电动机的换成了690V 的电动机，采用了690V 变频器的方案，被我否决的原因--- ...说起高压变频器，真正第一次准备使用的时候，是10 多年前，当时公司还派了领导出去考察，不过回来后被我这底层工程师给否决了，仍是没有上高压变频器，把10kV 电动机的换成了690V 的电动机，采用了690V 变频器的方案，被我否决的原因---进口品牌太贵，肯定超预算，项目无法实施，国产品牌运行不稳定无法满足连续生产的要求。

不过因为比较方案，知道但是有两种技术，一种就是高低高方式，一种是中—中方式，并且得到了一本国内知名变频器专家亲笔签名的书《中（高）压大功率变频器应用手册》，不过因为工作中没有使用，当时也忙乎，仍是没仔细阅读，很对不起哈。

真正接触到高压变频器的时候，是国产品牌出口到越南的高压变频器，真正脑子里面有点高压变频器啥模样的时候，是变频器出问题的时候，原因那样我可以大胆的拆，那不明白我就拆开瞧瞧，看看板子看看管子，在异国他乡拆着中国制造的高压变频器，然后被他国人员围观，貌似有点自豪感哈，甚至他们的操作工发现我要用电烙铁焊接一个通讯线的接头的时候（更换触摸电脑，发现数据线485 接口需要反过来），其中有人主动提出要帮我焊接，那就让他练练吧，我正好想静静，抽根烟提神哈…言归正传，论国内外高压变频器优劣势对比，其实有点迷茫，因为没有接触过进口品牌的高压变频器，不过国内品牌后续见过不同品牌的，大致也可以唠一唠：1、首先，价格肯定是优势，特别是经济大环境不太好的情况，价格占优，好多地方是低价中标的，进口品牌处于劣势。

2、其次是面板操作语言，国产的操作面板—见过的不是采取触摸屏，就是触摸式工控机，全中文菜单（当然你也可以装一下13，改成英文菜单的），虽然大多数工程师学过英语，但是母语菜单总是受喜欢的吧，而且设置的画面基本类似傻瓜相机，一看就明白，可以大胆减少因为设置错误引起的故障或者事故。