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交流變頻器如何選型？

分類：技術(shù)中心 1414人瀏覽 2017-03-30

交流高壓變頻器分類

交流高壓變頻器從用途上一般分為兩種，一種是通用型高壓變頻器，主要用于節(jié)能;另一種是工藝應(yīng)用，即生產(chǎn)過程要求電機必須調(diào)速，節(jié)能起次要作用。當(dāng)今中國，節(jié)能減排是基本國策，而高壓變頻器是電機傳動系統(tǒng)節(jié)能的最易于實施，效果最好的方式，導(dǎo)致市場對節(jié)能型通用高壓變頻器需求提升。

這里主要對通用型高壓變頻器的選型提些參考意見。通用型高壓變頻器從拓撲結(jié)構(gòu)上說，分為單元串聯(lián)多電平型、PWM電流源型、三電平型、負載換流型(LCI)幾個大類。

通用型高壓變頻器

1.單元串聯(lián)多電平型

此種變頻器采用多個低壓的功率單元串聯(lián)實現(xiàn)高壓，輸入側(cè)的降壓變壓器采用移相方式，可有效消除對電網(wǎng)的諧波污染，輸出側(cè)采用多電平正弦PWM技術(shù)，可適用于任何電壓的普通電機。

另外，在某個功率單元出現(xiàn)故障時，可自動退出系統(tǒng)，其余功率單元可繼續(xù)保持電機運行，減少停機時造成的損失。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，可迅速替換故障的功率單元，用戶如果有備用的單元，則可自行維護。

這種變頻器根據(jù)用戶的電壓決定串聯(lián)單元數(shù)目的多少，可以實現(xiàn)任意的電壓輸出，因此對于改造項目非常適宜。單元串聯(lián)多電平型變頻器在我國市場上新售的變頻器中占絕大多數(shù)。單元串聯(lián)多電平型變頻器實現(xiàn)能量回饋比較復(fù)雜(每個單元都要實現(xiàn))，目前也有國內(nèi)廠家在進行嘗試，并有樣機推出。

2.PWM電流源型

電流源型逆變部分采用SGCT直接串聯(lián)解決耐壓問題，直流部分用電抗器儲存能量，目前的技術(shù)水平可以做到7.2kV輸出電壓，適應(yīng)國內(nèi)大部分電壓為6kV這一現(xiàn)狀。電流源型變頻器輸入側(cè)采用晶閘管整流，功率因數(shù)比較低;后來開發(fā)出了雙PWM型式，用SGCT整流，解決了這個問題，并將電網(wǎng)側(cè)的變壓器用電抗器代替。

電流源型變頻器依據(jù)電網(wǎng)的相位進行整流控制，對電網(wǎng)的波動比較敏感;由于采用電流控制，輸出濾波器的設(shè)計比較麻煩，而兩電平變頻器的共模電壓和諧波、dv/dt問題較突出，所以對電機的要求較高。電流源型變頻器有可回饋能量的優(yōu)點，在需要快速制動的場合有競爭優(yōu)勢。電流源型變頻器的成本較高。

通用型高壓變頻器

3.三電平型變頻器

三電平型變頻器采用鉗位電路，解決了兩只功率器件的串聯(lián)的問題，并使相電壓輸出具有三個電平。

三電平逆變器的主回路結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)少，雖然為電壓源型結(jié)構(gòu)，但易于實現(xiàn)能量回饋。三電平變頻器在國內(nèi)市場遇到的最大難題是電壓問題，其最大輸出電壓達不到6kV，而國內(nèi)的電網(wǎng)大多是6kV和10kV。

4.LCI(負載換流變頻器)

這種變頻器，實際上是電流源型變頻器，采用晶閘管整流和逆變，電抗器作為儲能環(huán)節(jié)。由于晶閘管不能自關(guān)斷，因此必須依靠負載電機的反電勢，電機一般都使用同步電機。

這種變頻器一般僅適用于超大功率的電機，在國內(nèi)應(yīng)用較多的是大型電機的啟動，如高爐風(fēng)機、燒結(jié)風(fēng)機的軟啟動等;電機啟動成功以后，投入工頻電網(wǎng)運行，變頻器則退出運行。

選購的注意事項

用戶應(yīng)首先了解各個變頻器廠家變頻器的適用性，可靠性，并根據(jù)自己工廠的現(xiàn)狀、工藝和負載的需要、資金能力、操作人員的水平，選擇合適的變頻器。高壓變頻器的選型應(yīng)采用理性的思維，辨清基本功能和特色功能，多做比較。另外，還要充分考慮產(chǎn)品的配置，配置對成本的影響比較大;除變頻器以外的附加配置，不要被一些廠家誤導(dǎo)，造成不必要的浪費。此外，還應(yīng)考慮日后的維護，有些廠家的維護費用較高，一旦問題較多，用戶是難以承擔(dān)的。

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