高压变频器，高压变频器的特点及维护

本文目录一览

1，高压变频器的特点及维护
2，高压变频器的工作原理
3，什么是高压变频器
4，高压变频器应用
5，高压变频器知识
6，高压变频器有哪几大结构特征

1，高压变频器的特点及维护

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。其应用的领域和范围也越来越为广范，这使得高效、合理地利用能源（尤其是电能）成为了可能。电机是国民经济中主要的耗电大户，高压大功率的更为突出，而这些设备大部分都有节能的潜力。大力发展高压大功率变频调速技术，，将是时代赋予我们的一项神圣使命，而这一使命也将具有深远的意义。高压大功率变频调速装置被广泛地应用于石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。

高压变频器的特点及维护

2，高压变频器的工作原理

高压变频器是指输入电源电压在3KV以上的大功率变频器，主要电压等级有 3000V、3300V、6000V、6600V、10000V等电压等级的高压大功率变频器高压变频器由高－低－高；低－高；高－高之分。　　高－低－高方式高压变频器是把高压电源用变压器降压后，用低压变频器进行控制，再用升压变压器把电压升到我们使用的电压，供给高压电机使用。一般高低高方式都用在小功率的高压电机做变频节能用。低－高方式高压变频器是用低压变频器控制后，直接用升压变压器把电压升到电机使用电压。低高方式也是用在小功率高压电机做变频节能用。高－高方式高压变频器是直接用变频器多个模块串联后，直接使用高压电源，直接输出高压，供高压电机使用。高高方式主要用在大功率高压电机做变频节能用。

高压变频器是指输入电源电压在3KV以上的大功率变频器，主要电压等级有 3000V、3300V、6000V、6600V、10000V等电压等级的高压大功率变频器高压变频器运行原理：高压变频器的每个功率单元相当于一个三电平的二相输出的低压变频器，通过叠加成为高压三相交流电，变频器中点与电动机中性点不连接，变频器输出实际上为线电压，由A相和B相输出电压产生的UAB输出线电压可达6000V，为25阶梯波。如下图所示，为输出的线电压和相电压的阶梯波形，UAB不仅具有正弦波形而且台阶数也成倍增加，因而谐波成分及dV/dt均较小。

高压变频器的工作原理

3，什么是高压变频器

低压变频器：低压一般24V/110V/220V/380V 产品定义电压等级低于690V的可调输出频率交流电机驱动装置，就归类为低压变频器。低压变频器主要控制方式：目前，随着低压变频器技术的不断成熟，低压变频的应用场合决定了它不同的分类。单从技术角度来看，低压变频器的控制方式也在一定程度上表明了它的技术流派。我们在此分析了以下几种控制方式： 1、正弦脉宽调制2、电压空间矢量3、矢量控制变频调速4、直接转矩控制（DTC）方式5、矩阵式交—交控制方式高压变频器：3KV/3.3KV/6KV/6.6KV/10KV 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。其应用的领域和范围也越来越为广范，这使得高效、合理地利用能源（尤其是电能）成为了可能。电机是国民经济中主要的耗电大户，高压大功率的更为突出，而这些设备大部分都有节能的潜力。大力发展高压大功率变频调速技术，，将是时代赋予我们的一项神圣使命，而这一使命也将具有深远的意义。高压大功率变频调速装置被广泛地应用于石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。

800KW以上叫高压。

高压和低压变频器是按输入电压来区分的低压一般24V 110V 220V 380V高压 3KV以上

高压与低压变频器只是输出电压等级不同，国内的高压变频器都是在1kv到10kv之间，采用的基本都是单元串联多电平的方式，高压大功率变频调速装置被广泛地应用于石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。我是做高压变频的，以后有问题可以讨论哦！

低压变频器 ( 110V 220V 380V 440V) 中压变频器 ( 660V 1140V ) 高压变频器 ( 3KV 3.3KV 6KV 6.6KV 10KV )

误人子弟的人一般胆子比较大：变频器按其供电电压分为：低压变频器 ( 110V 220V 380V 440V) 中压变频器 ( 660V 1140V ) 高压变频器 ( 3KV 3.3KV 6KV 6.6KV 10KV )

什么是高压变频器

4，高压变频器应用

高压变频器装置指驱动输入电源为6,000V或10KV的电机装置,高压变频器一般主要有下列几种方案选择: 一直接高压控制 (高成本) 目前以采用美国罗宾康类似的无谐波变频技术,由低压模块串接起来成为高压输出,其优点是极低的谐波,但是需要专用输入变压器装置,投入成本最高,低频运转时因为IGBT的饱和压降串联产生效率较低的问题.比较适合大容量高压电机的风机水泵类负载驱动. 二三电平控制 (中等成本) 由于功率半导体的耐压较低,采用串联方案以提高输出电压,与低压变频器技术类似;差异性在于输出电压提高一倍,输出电流谐波较低等优点,比较适用于中压场合(690~3300V),容量也属中等,由于也有使用IGCT高压功率模块,所以电压也可以提高到6,000V,但是目前市场应用较少.三电平技术目前欧美国家使用在地铁驱动,风机水泵节电运转以及油田矿山场合,一般电压范围集中到低压与中压内使用,日本也有使用三电平技术生产低压变频器在市场上销售. 三高低压控制 (低成本) 高低压控制变频器指利用变压器将高压降为低压,再购买低压变频器装置驱动低压电机..此系统技术最成熟,可靠性最高,运行效率最高,投入成本最低,维修服务方便.中低容量电机(一般指2,000KW以下)最适合使用.对于用户新上项目最适合选用此方案. 四高低高控制一般适用于老设备的节电改造,原来高压电机设备的改造,高低高控制方案对于2,000KW以下高压变频器非常适合,此技术采用变压器将高压降到低压,在购买低压变频器装置,再将变频器输出电压经过变压器直接升到高压驱动高压电机. 目前德国西门子公司在中国有较多的销售实绩.而且该公司出口到欧美的设备也在中国采购输入输出变压器,可见此方案有一定的优越性. 高低高控制的优点是技术成熟,可靠性高,维修服务方便,投入成本低. 由于变频器的广泛应用,中小容量的高压电机已逐步减少需求,主要是因为变频器能够有效的控制起动电流,运转效率及功率因子,因此中低容量高压电机应该尽量改选用低压驱动;目前欧洲有些电机厂都已生产低压电机到1,500KW,用户可以选购低成本,低维护费用,高效率,高可靠性的变频装置驱动.

变频器广泛应用于机械、石化、水泥、纺织、印染、造纸、塑胶、供水等行业。收音机、电视机、射频发射电台，数字信号处理。工业电动机驱动。效果器。声学处理。雷达，声纳。另外可查看变频器应用论坛http://www.gztd-98.com/

5，高压变频器知识

高压变频器基本知识入门　　本栏目主要介绍高压变频器技术方面的相关知识，其内容来自于利德华福网站BBS论坛、用户培训、客服电子、技术交流会等多种渠道，是广大客户关注的热点问题。为使更多的客户受益，并加强相互间的沟通，《变频通讯》特开通“交流互动”栏目，从高压变频器的基础知识讲起，逐步深入。同时欢迎更多的朋友参与其中，以期共同进步。您可以通过以下方式与我们交流：　　1.利德华福网站“用户服务”栏目中的“信息反馈”，或者BBS论坛；　　2.E-MAIL：service@ld-harvest.com，bptx@ld-harvest.com 　　1、电压源型与电流源型高压变频器的区别。　　变频器的主电路大体上可分为两类：电压源型和电流源型。电压源型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波元件是电容；电流源型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波元件是电感。　　2、为什么变频器的输出电压与频率成比例的改变？　　异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过的电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，电机电流增大，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器的输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免磁饱和现象的产生。这就是VVVF的定义。这里的电压指的是电机的线电压或者相电压的有效值。　　3、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加，但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。　　4、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？　　采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%～200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6～7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2～1.5倍，起动转矩为70%～120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。　　5、V/f模式是什么意思？　　频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。保持V/f比恒定控制是异步电机变频调速的最基本的控制方式，它在控制电机的电源频率变化的同时控制变频器输出的电压，并使二者之比V/f为恒定，从而使电机的磁通保持恒定。在电机额定运行情况下，电机的定子电阻和漏抗的电压降比较小，电机的端电压和电机的感应电势近似相等。 V/f比恒定控制存在的主要问题是低速性能较差。其原因一是低速时异步电机定子电阻电压降所占比例变大，已不能忽略，不能再认为定子电压和电机感应电势近似相等，仍按V/f比一定控制已不能保持电机磁通恒定。电机磁通的减小必然造成电机的电磁转矩减小；另外变频器功率器件的死区时间也是影响电机低速性能的重要原因，死区时间造成电压下降同时还会引起转矩脉动，在一定条件下还会引起转速、电流的振荡。 V/f比恒定控制常用于通用变频器上。这类变频器主要用于风机、水泵的调速功能，以及对调速范围要求不高的场合。V/f比恒定控制的突出优点是可以进行电机的开环速度控制。　　6、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？　　频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而电阻不变，将造成在低速下产生的转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定的起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。　　7、所谓开环是什么意思？　　给所使用的电机装设速度传感器，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用速度传感器运转的就叫作“开环”，通用变频器多为开环方式。　　8、高压变频器自身的保护功能　　输出过载、输出过流、电网过电压、电网欠电压、电网失电、直流母线过电压、直流母线欠电压、变压器过热、缺相、控制电源掉电、驱动故障、功率器件过热、散热风机故障、外部给定掉线、接地故障、光纤故障等等。

6，高压变频器有哪几大结构特征

1.高压变频器的结构特征 1.1电流型变频器变频器的直流环节采用了电感元件而得名，其优点是具有四象限运行能力，能很方便地实现电机的制动功能。缺点是需要对逆变桥进行强迫换流，装置结构复杂，调整较为困难。另外，由于电网侧采用可控硅移相整流，故输入电流谐波较大，容量大时对电网会有一定的影响。 1.2电压型变频器由于在变频器的直流环节采用了电容元件而得名，其特点是不能进行四象限运行，当负载电动机需要制动时，需要另行安装制动电路。功率较大时，输出还需要增设正弦波滤波器PLC维修。 1.3高低高变频器采用升降压的办法，将低压或通用变频器应用在中、高压环境中而得名。原理是通过降压变压器，将电网电压降到低压变频器额定或允许的电压输入范围内，经变频器的变换形成频率和幅度都可变的交流电，再经过升压变压器变换成电机所需要的电压等级。这种方式，由于采用标准的低压变频器，配合降压，升压变压器，故可以任意匹配电网及电动机的电压等级，容量小的时侯(<500KW)改造成本较直接高压变频器低。缺点是升降压变压器体积大，比较笨重，频率范围易受变压器的影响。一般高低高变频器可分为电流型和电压型两种。 1.3.1高低高电流型变频器在低压变频器的直流环节由于采用了电感元件而得名。输入侧采用可控硅移相控制整流，控制电动机的电流，输出侧为强迫换流方式，控制电动机的频率和相位。能够实现电机的四象限运行线路板维修。 1.3.2高低高电压型变频器在低压变频器的直流环节由于采用了电容元件而得名。输入侧可采用可控硅移相控制整流，也可以采用二极管三相桥直接整流，电容的作用是滤波和储能。逆变或变流电路可采用GTO ，IGBT，IGCT 或 SCR元件，通过SPWM变换，即可得到频率和幅度都可变的交流电，再经升压变压器变换成电机所需要的电压等级。需要指出的是，在变流电路至升压变压器之间还需要置入正弦波滤波器(F)，否则升压变压器会因输入谐波或dv/dt过大而发热，或破坏绕组的绝缘。该正弦波滤波器成本很高，一般相当于低压变频器的1/3到1/2的价格。 1.4高高变频器高高变频器无需升降压变压器，功率器件在电网与电动机之间直接构建变换器。由于功率器件耐压问题难于解决，目前国际通用做法是采用器件串联的办法来提高电压等级，其缺点是需要解决器件均压和缓冲难题，技术复杂，难度大。但这种变频器由于没有升降压变压器，故其效率较高低高方式的高，而且结构比较紧凑。高高变频器也可分为电流型和电压型两种。 1.4.1高高电流型变频器它采用GTO，SCR或IGCT元件串联的办法实现直接的高压变频，目前电压可达10KV。由于直流环节使用了电感元件，其对电流不够敏感，因此不容易发生过流故障，逆变器工作也很可靠，保护性能良好。其输入侧采用可控硅相控整流，输入电流谐波较大。变频装置容量大时要考虑对电网的污染和对通信电子设备的干扰问题。均压和缓冲电路，技术复杂，成本高。由于器件较多，装置体积大，调整和维修都比较困难。逆变桥采用强迫换流，发热量也比较大，需要解决器件的散热问题。其优点在于具有四象限运行能力，可以制动东芝CT维修。需要特别说明的是，该类变频器由于较低的输入功率因数和较高的输入输出谐波，故需要在其输入输出侧安装高压自愈电容。 1.4.2高高电压型变频器电路结构采用IGBT 直接串联技术，也叫直接器件串联型高压变频器。其在直流环节使用高压电容进行滤波和储能，输出电压可达6KV，其优点是可以采用较低耐压的功率器件，串联桥臂上的所有IGBT作用相同，能够实现互为备用，或者进行冗余设计。缺点是电平数较低，仅为两电平，输出电压dV/dt也较大，需要采用特种电动机或整加高压正弦波滤波器，其成本会增加许多。它不具有四象限运行功能，制动时需另行安装制动单元。这种变频器同样需要解决器件的均压问题，一般需特殊设计驱动电路和缓冲电路。对于IGBT驱动电路的延时也有极其苛刻的要求。一旦IGBT的开通、关闭的时间不一致，或者上升、下降沿的斜率相差太悬殊，均会造成功率器件的损坏. 1.5嵌位型变频器钳位型变频器一般可分为二极管钳位型和电容钳位型。 1.5.1二极管嵌位型变频器它既可以实现二极管中点嵌位，也可以实现三电平或更多电平的输出，其技术难度较直接器件串联型变频器低。由于直流环节采用了电容元件，因此它仍属于电压型变频器。这种变频器需要设置输入变压器，它的作用是隔离与星角变换，能够实现12脉冲整流，并提供中间嵌位零电平。通过辅助二极管将IGBT等功率器件强行嵌位于中间零电平上，从而使 IGBT两端不会因过压而烧毁，又实现了多电平的输出。这种变频器结构，输出可以不安装正弦波滤波器。 1.5.2电容嵌位型变频器它采用同桥臂增设悬浮电容的办法实现了功率器件的嵌位，目前这种变频器应用的比较少。 1.6单元串联型变频器维修近几年才发展起来的一种电路拓扑结构，它主要由输入变压器、功率单元和控制单元三大部分组成。采用模块化设计，由于采用功率单元相互串联的办法解决了高压的难题而得名，可直接驱动交流电动机，无需输出变压器，更不需要任何形式的滤波器。以6单元串联为例。整套变频器共有18个功率单元，每相由6台功率单元相串联，并组成Y形连接，直接驱动电机。每台功率单元电路、结构完全相同，可以互换，也可以互为备用。参考资料：武汉天立华高电气设备有限公司