高壓變頻器的調(diào)速方式與技術(shù)特征

1液力耦合器方式。即在電機(jī)和負(fù)載之間串入一個(gè)液力耦合裝置，通過(guò)液面的高低調(diào)節(jié)電機(jī)和負(fù)載之間耦合力的大小，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的速度調(diào)節(jié);

2串級(jí)調(diào)速。串級(jí)調(diào)速必需采用繞線式異步電動(dòng)機(jī)，將轉(zhuǎn)子繞組的一局部能量通過(guò)整流、逆變?cè)偎突氐诫娋W(wǎng)，這樣相當(dāng)于調(diào)節(jié)了轉(zhuǎn)子的內(nèi)阻，從而改變了電動(dòng)機(jī)的滑差;由于轉(zhuǎn)子的電壓和電網(wǎng)的電壓一般不相等，所以向電網(wǎng)逆變需要一臺(tái)變壓器，為了節(jié)省這臺(tái)變壓器，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用中普遍采用內(nèi)饋電機(jī)的形式，即在定子上再做一個(gè)三相的輔助繞組，專(zhuān)門(mén)接受轉(zhuǎn)子的反饋能量，輔助繞組也參與做功，這樣主繞組從電網(wǎng)吸收的能量就會(huì)減少，達(dá)到調(diào)速節(jié)能的目的

3高低方式。由于當(dāng)時(shí)高壓變頻技術(shù)沒(méi)有解決，就采用一臺(tái)變壓器，先把電網(wǎng)電壓降低，然后采用一臺(tái)低壓的變頻器實(shí)現(xiàn)變頻;對(duì)于電機(jī)，則有兩種辦法，一種辦法是采用低壓電機(jī);另一種辦法，則是繼續(xù)采用原來(lái)的高壓電機(jī)，需要在變頻器和電機(jī)之間增加一臺(tái)升壓變壓器。

上述三種方式，發(fā)展到目前都是比擬幼稚的技術(shù)。液力耦合器和串級(jí)調(diào)速的調(diào)速精度都比較差，調(diào)速范圍較小，維護(hù)工作量大，液力耦合器的效率相比變頻調(diào)速還有一定的差異，所以這兩項(xiàng)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力已經(jīng)不強(qiáng)了至于高低方式，能夠達(dá)到比擬好的調(diào)速效果，但是相比真正的高壓變頻器，還有如下缺點(diǎn)：效率低，諧波大，對(duì)電機(jī)的要求比擬嚴(yán)格，功率較大時(shí)(500KW以上)可靠性較低。高低方式的主要優(yōu)勢(shì)在于成本較低。

雖然有人提出了其他不同的高壓變頻器解決方案，但大都不具有明顯的可行性，或者說(shuō)不具有將上述三種主流變頻器結(jié)構(gòu)取而代之的潛力。隨著高壓變頻器成本的進(jìn)一步降低，中等功率市場(chǎng)，高低型變頻器將會(huì)退出競(jìng)爭(zhēng)，而只關(guān)注于較小功率的場(chǎng)所。

對(duì)于單元串聯(lián)多電平型變頻器，主要缺點(diǎn)是變流環(huán)節(jié)復(fù)雜，功率元器件數(shù)目多，體積略大一些，但是其他方式不能解決國(guó)內(nèi)應(yīng)用的需要，高壓器件應(yīng)用的可靠性還不是太高的情況下，其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在最近的一段時(shí)期內(nèi)，可能還是無(wú)法替代的三電平型變頻器由于輸出電壓不高的問(wèn)題，主要的應(yīng)用范圍應(yīng)該是一些特種領(lǐng)域，如軋鋼機(jī)、輪船驅(qū)動(dòng)、機(jī)車(chē)牽引、提升機(jī)等等，這些領(lǐng)域的電機(jī)都是特殊定制的電壓可以不是規(guī)范電壓。

一定的功率水平，三電平型變頻器取代傳統(tǒng)的交交變頻器是技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。三電平變頻器的更大發(fā)展有待于更高耐壓的功率器件的呈現(xiàn)和現(xiàn)有產(chǎn)品可靠性的進(jìn)一步提高。超大功率場(chǎng)所，即大約8000KW以上的功率，用可控硅構(gòu)成的LCI負(fù)載換流逆變器)電流源型變頻器仍舊是主角。

由于上述的技術(shù)特征，通用型高壓變頻器目前是單元串聯(lián)多電平型變頻器占多數(shù)，約7成以上。目前國(guó)內(nèi)以利德華福為代表的高壓變頻器廠家有不下二十家，基本都采用這種電路結(jié)構(gòu)。