目前，世界上對高壓電動機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的研究非�；钴S，高壓變頻器的種類層出不窮，作為用戶都希望能選擇實(shí)用而具有良好性價(jià)比的高壓變頻器，如何選擇便是值得研究的問題。知己知彼，百戰(zhàn)百勝，首先按照自己的工況擬定對高壓變頻器的技術(shù)要求，針對性的選擇高壓變頻器的方案、產(chǎn)品和售后服務(wù)，否則會出現(xiàn)應(yīng)用不理想，投資損失大。不同高壓變頻器的電路拓?fù)浞桨妇哂胁煌募夹g(shù)水平。技術(shù)水平?jīng)Q定變頻器和傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、使用壽命、維護(hù)費(fèi)用、性價(jià)比等重要指標(biāo)。就如同筆記本電腦功能都基本相同，但不同的技術(shù)水平，質(zhì)量價(jià)位從3000元到數(shù)萬元之差。為此，了解不同種類的高壓變頻器內(nèi)含技術(shù)水平，選擇變頻器的品質(zhì)與工況相結(jié)合，達(dá)到投入少、節(jié)能回報(bào)率高的理想效果。

1 高壓變頻器的概念

　　按國際慣例和我國國家標(biāo)準(zhǔn)對電壓等級的劃分，對供電電壓≥10kv時(shí)稱高壓，1kv～10kv時(shí)稱中壓。我們習(xí)慣上也把額定電壓為6kv或3kv的電機(jī)稱為“高壓電機(jī)”。由于相應(yīng)額定電壓1～10kv的變頻器有著共同的特征，因此，我們把驅(qū)動1～10kv交流電動機(jī)的變頻器稱之為高壓變頻器。高壓變頻器又分為兩種性質(zhì)類型，電流型和電壓型，其特點(diǎn)區(qū)別：

　　變頻器其主要功能特點(diǎn)為逆變電路。根據(jù)直流端濾波器型式，逆變電路可分為電壓型和電流型兩類。前者在直流供電輸入端并聯(lián)有大電容，一方面可以抑制直流電壓的脈動，減少直流電源的內(nèi)阻，使直流電源近似為恒壓源；另一方面也為來自逆變器側(cè)的無功電流提供導(dǎo)通路徑。因此，稱之為電壓型逆變電路。

　　在逆變器直流供電側(cè)串聯(lián)大電感，使直流電源近似為恒流源，這種電路稱之為電流型逆變電路。電路中串聯(lián)的電感一方面可以抑制直流電流的脈動，但輸出特性軟。電流型變頻器是在電壓型變頻器之前發(fā)展起來的早期拓?fù)洹?/p>

2 電壓型逆變器與電流型逆變器的特點(diǎn)區(qū)別

（1）直流回路的濾波環(huán)節(jié)。電壓型逆變器的直流濾波環(huán)節(jié)主要采用大電容，因此電源阻抗小，相當(dāng)于電壓源。電流型逆變器的直流濾波環(huán)節(jié)主要采用大電感，相當(dāng)于恒流源。

（2）輸出波形。電壓型逆變器輸出的電壓波形是spwm高頻矩形載波，輸出的電流波形在感性負(fù)載時(shí)近似于正弦波，含有部份的高次諧波分量，輸入采用簡易濾波，便可滿足國家潛波含量標(biāo)準(zhǔn)。電流型變換器輸出的電流波形是一個(gè)交變矩形波，其輸出的電壓波形接近正弦波，含有豐富的高次諧波分量，電機(jī)易發(fā)高熱，一般使用時(shí)都要選用進(jìn)口的特制電動機(jī)。輸入諧波含量極高，須采用巨大，笨重的濾波器，方能使用。

（3）四象限運(yùn)行。電流型逆變器由于在其直流供電側(cè)串聯(lián)大電感，在維持電流方向不變的情況下，可控硅整流橋可改變電壓極性，所以很容易使逆變器運(yùn)行在整流狀態(tài)，從而使整流橋處于逆變狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行。電壓型高壓變頻器只有二電平采用igbt整流回饋，可四象限運(yùn)行。
（4）動態(tài)性能。電流型逆變器有大電感，電流動態(tài)響應(yīng)較困難，需求動態(tài)力矩跟不上，特性軟；電壓型逆變器可以用電流反饋環(huán)控制，響應(yīng)速度快，適應(yīng)現(xiàn)代控制理論：高級的佳靈直接速度控制、富士矢量控制，abb直接轉(zhuǎn)矩控制，次之的空間電壓矢量控制和轉(zhuǎn)差優(yōu)化f/u控制。在速度開環(huán)的條件下，可高速、高精度地實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的磁通力矩控制，使電機(jī)特性可柔、可剛；動態(tài)性能尤好。

（5）過流及短路保護(hù)是高壓變頻器關(guān)鍵的保護(hù)功能。電流型逆變器因回路中串有大電感，能抑制短路等故障時(shí)電流的上升率，故電流型逆變器的過流和短路保護(hù)容易實(shí)現(xiàn)，而一般的電壓型逆變器則較為困難，只有二電平電壓型高壓變頻器設(shè)有直流電感，可抑制di/dt的上升速率，易實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)和短路保護(hù)。

（6）對開關(guān)管的要求。電壓型逆變器中的開關(guān)管要求關(guān)斷時(shí)間短，但耐壓較低；而電流型逆變器中的開關(guān)管對關(guān)斷時(shí)間無嚴(yán)格要求，但耐壓要求相對較高。

（7）采用電流型逆變器需加兩個(gè)電感，并且開關(guān)管截止時(shí)所承受的電壓比電壓型高的多。目前只有ab公司有該技術(shù)方案的產(chǎn)品。
從上述區(qū)別中表明電壓型高壓變頻器比電流型高壓變頻器更具應(yīng)用前景。

3 四種電壓型高壓變頻器的拓?fù)浞绞降奶攸c(diǎn)

3.1 目前電壓型高壓變頻器實(shí)現(xiàn)高壓的拓?fù)浞绞?/p>

近年來，隨著電力電子技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展需要，促使電力電子器件快速發(fā)展；反過來，一代新器件或一項(xiàng)新技術(shù)一旦克服了老器件的某些缺點(diǎn)，就會推動包括變頻器在內(nèi)的電力電子應(yīng)用裝置出現(xiàn)革命性的變化。

igbt在90年代迅速發(fā)展，絕緣性、模塊化與其工作頻率可達(dá)20khz，使變頻器進(jìn)入“靜音”時(shí)代。它沒有2次擊穿的困擾，在380v、660v異步電動機(jī)變頻調(diào)速的使用效果，被社會廣泛接受，使得低電壓變頻器的發(fā)展，在目前進(jìn)入大發(fā)展的全盛時(shí)期。

(源自：)
在電壓為1140v～3-10kv的高壓電動機(jī)變頻調(diào)速中，igbt模塊的工作電壓己遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上使用要求。由于igbt元件目前igbt作到3.3kv，igct作到4.5kv，但也不能滿足直接使用的電壓