1 引言  

　　眾所周知,供水行業(yè)水泵機(jī)組實(shí)施變頻調(diào)速方案,可以收到一定的節(jié)能效果和確保城市供水管網(wǎng)的運(yùn)行安全。除直接經(jīng)濟(jì)效益外,還具有明顯的社會(huì)效益�？梢灶A(yù)計(jì),大功率交流電機(jī)變頻調(diào)速新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用是我國(guó)節(jié)能的主導(dǎo)方向之一,也是供水行業(yè)不斷努力的目標(biāo)。  

　　2 目前現(xiàn)狀  

　　前些年，高壓變頻調(diào)速技術(shù)在大功率交流傳動(dòng)中推廣應(yīng)用較慢，其原因主要有兩個(gè)：一是大功率電動(dòng)機(jī)的供電電壓高（筆者所在公司的29臺(tái)三相交流異步電機(jī)均為6kV、單臺(tái)最小功率185kW），而組成變頻器的功率器件的耐壓水平較低，造成電壓匹配上的難題；二是高壓大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)含量高，難度大，成本也高，而一般的水泵等節(jié)能改造都要求低投入、高回報(bào)，從而造成微觀經(jīng)濟(jì)效益上的難題。在高壓供電而功率器件耐壓能力有限的情況下，目前，除羅克韋爾公司的電流型外，一般采用功率單元串聯(lián)或功率器件串聯(lián)的方法來解決高電壓的問題。  

　　3 主電路及控制電路的比較  

　　3.1 主電路比較  

　　目前市場(chǎng)上的高壓變頻器還沒有低壓變頻器那樣具有成熟的、一致性的主電路的拓樸結(jié)構(gòu)，僅限于采用目前電壓耐量的功率器件。如何面對(duì)高電壓使用條件的要求，國(guó)內(nèi)外各變頻器生產(chǎn)廠家各有不盡一致的主電路結(jié)構(gòu)，但都較為成功地解決了高電壓大容量這一難題。異步電機(jī)高壓變頻器先后出現(xiàn)了電流型高壓變頻器、功率單元串聯(lián)型高壓變頻器、二極管箝位三電平高壓變頻器、電容箝位四電平高壓變頻器、直接串聯(lián)IGBT高壓變頻器、電壓型高—低—高式高壓變頻器等多種拓樸結(jié)構(gòu)。大功率高電壓的變頻器尤其以電壓型和電流型二種較為普遍。目前，市場(chǎng)上一些知名品牌的變頻器屬電壓型或電流型變頻器。  

　　（1）電壓型變頻器  

　　電壓型變頻器是采用低耐壓器件串聯(lián)進(jìn)行電壓疊加，來滿足高電壓電機(jī)的使用要求。這類變頻器的優(yōu)點(diǎn)是一次性投資略低，但從理論上來講，器件在串聯(lián)使用時(shí)，因?yàn)楦髌骷�的�?dòng)態(tài)電阻和極電容不同，而存在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)均壓的問題。如果采用與器件并聯(lián)R（電阻）和RC（阻容）的均壓措施，會(huì)使電路復(fù)雜，損耗增加;同時(shí)，器件的串聯(lián)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求也大大提高,要盡量做到串聯(lián)器件同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷,否則由于各器件開斷時(shí)間不一,承受電壓不均,會(huì)導(dǎo)致器件損壞甚至整個(gè)裝置崩潰。  

　　（2）電流型變頻器  

　　電流型變頻器目前主要是羅克韋爾公司的產(chǎn)品，尤其以其近年推出新一代的6kV變頻器PowerFlex7000系列，用新型功率器件即對(duì)稱門極換流晶閘管（SGCT）代替原先的GTO，使驅(qū)動(dòng)和吸收電路簡(jiǎn)化，系統(tǒng)效率提高，6kV系統(tǒng)每個(gè)橋臂采用三只耐壓為6500V的SGCT。PWM整流器，標(biāo)準(zhǔn)的諧波濾波器及功率因數(shù)補(bǔ)償器，以使其諧波符合IEEE519-1992標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。  

　　PowerFlex7000系列6kV變頻器的優(yōu)點(diǎn)是易于控制電流，便于實(shí)現(xiàn)能量回饋和四象限運(yùn)行;輸入端采用可控器件實(shí)現(xiàn)PWM整流，該變頻器采用功率器件串聯(lián)的二電平逆變方案，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用的功率器件最少。同時(shí)設(shè)置了進(jìn)線電抗器及濾波器，滿足電網(wǎng)及系統(tǒng)對(duì)諧波的要求。  

　　PowerFlex7000的性能與電機(jī)的參數(shù)有關(guān),具有自適應(yīng)調(diào)整系統(tǒng),消除了有些品牌變頻器的電流的諧波成分大,污染和損耗較大,且共模電壓高,對(duì)電機(jī)的絕緣有影響等不足。但PowerFlex7000的不足之處是一次性投資略高。  

　　不同型式的6kV變頻器，除主電路拓樸結(jié)構(gòu)不相一致外，還有效率、諧波、和可靠性、冗余設(shè)計(jì)等問題也有所不同。  

　　供水行業(yè)的機(jī)組變頻調(diào)速裝量的容量較大，隨著人們節(jié)能意識(shí)的不斷提高，對(duì)系統(tǒng)的效率問題認(rèn)識(shí)也就愈加注重。采用不同的主電路拓樸結(jié)構(gòu)，使用的功率器件的種類、數(shù)量的多少，以及變壓器，濾波器等的使用，都會(huì)影響系統(tǒng)的效率。為了提高系統(tǒng)效率，必須設(shè)法盡量減少功率工博士工業(yè)品商城聲明：凡資訊來源注明為其他媒體來源的信息，均為轉(zhuǎn)載自其他媒體，并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)，也不代表本網(wǎng)站對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。您若對(duì)該文章內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑，請(qǐng)立即與商城(www.myballer.cn)聯(lián)系，本網(wǎng)站將迅速給您回應(yīng)并做處理。
聯(lián)系電話：021-31666777
新聞、技術(shù)文章投稿WX：GBSkefu6  投稿郵箱：syy@gongboshi.com