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.
