2009-07-29
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。功率范围可达100MW以上，转速可以大于7000r/m，电压范围可达1～23kV。
其主电路结构，电压电流波形，网侧功率因数分别如图4、图5、图6所示。
其优点是采用合适的PWM脉冲形式时可得到很低的转矩脉动；输出频率高，可达220Hz；电机的损耗小；可四象限运行；动态性能高；可实现无熔断器设计，可靠性高；对电机绝缘无损害，电缆长度无限制。
其缺点是不宜弱磁运行；功率因数与速度有关，网侧晶闸管整流，输入电流谐波大；会产生较大的共模电压，当没有输入变压器时，共模电压会施加到电动机定子绕组中心点与地之间，影响电动机的绝缘；对电网电压的波动较为敏感，电压下降15％时会保护停机；对电动机的负载特性敏感，现场调试非常麻烦。
适用于水泵（锅炉给水泵）、风机、压缩机等。
5 功率器件串联直接高压二电平电压源型变频器
成都佳灵电气公司经过多年研制，解决了功率器件IGBT的直接串联技术问题，使真正无输入、输出变压器的直接高压变频器成为现实。这不但大大提高了变频器的效率，而且大大减小了变频器的体积和重量。采用抗共模电压技术以取消输入变压器，采用了输出滤波器和优化的PWM波形，大大降低了谐波含量，可使总谐波含量（THD）降低到2％以下。采用二电平逆变，使电路结构和控制简单，缩小了体积，降低了成本。
直接串联高压变频器主电路结构如图10所示。可四象限运行的主电路结构如图11所示。
其优点是结构简单，二电平逆变器技术成熟；效率高，可达98％；动态性能好，过载能力强；可实现四象限运行；对电机绝缘无影响，电缆长度无限制；体积小、重量轻、成本低。 评论1
楼主 2009/7/29 0:10:46
采用高压HV－IGBT或IGCT的三电平电压源型变频器，功率范围可达9100kVA，电压范围可达6600V，输出频率可达150Hz。
HVIGBT三电平电压源型变频器主电路结构如图12所示。IGCT三电平电压源型变频器主电路结构如图13所示。三电平电压源型变频器的电压电流波形如图14所示。
其优点是效率高，输出频率高；动态性能好，过载能力强；转矩脉动小，电机噪声小；网侧配置多样化，可实现12、18或24脉冲整流，以减少网侧谐波；直流进线可配制动电阻；对电机绝缘无影响，输出电缆长度无限制；与基波一致的功率因数；高可靠的无熔断器设计。
其缺点是不可控二级管整流器，单象限运行，要四象限运行需采取额外的措施；如果采用GTO或IGCT器件，需要复杂的缓冲电路；直流环节需扼流围，并需要输出滤波器；GTO或IGCT需要复杂的门极触发电路。
适用于风机水泵、传送带驱动、矿石粉碎机、轧机、挤压机、窑传动等。
7 采用低压LV－IGBT的单元串联多电平电压源型变频器
其功率范围可达3～220MW，电压范围可达10kV。单元串联多电平电压源型变频器主电路结构如图15所示。变频器元器件数量见表1所列。
9 结语
高压变频技术正处于发展阶段，还没有达到像低压变频器那样成熟。限于功率器件的特性和具体拖动系统的要求，而开发出了各种类型的变频器，它们各有其优缺点，不能一概而论哪一种变频器好与不好。选型时应根据供电电网及拖动对象的特点来定，不必一味追求某种指标。如起重设备、机车牵引、船舶主传动要选用可四象限运行的变频器；对于轧钢机则要选择动态响应能力好和过载能力强的变频器；对于低速运行的设备可选用交—交变频器；而对于高速运行的设备则可选用负载换流加同步电机的方式，或者选用电流源型变频器。单元串联多电平变频器只能用在风机水泵调速节能的场合。
