中壓變頻器的制造能力是一個國家電氣制造能力的綜合體現,目前國際上有十幾家的中壓變頻其制造商,我國國內目前也有幾家中壓變頻器的制造商。中壓變頻器的生產是一個綜合的過程,因此無法實現標準化,所以各個廠家都有不同類型不同結構的中壓變頻器產品。
目前中壓變頻器的主要硬件和軟件的組成:
?多DSP控制器或者專用的電力電子控制器
?功率元件-SCR/GTO/低壓IGBT/中壓IGBT/IGCT/IEGT
?薄膜電力電容
?二極管多脈沖整流或反饋可逆整流
?電壓型或電流型變頻器
?三電平或多電平輸出
?PWM調制和方波等輸出方式
?水冷(也有風冷)
?主要控制方式(V/F控制;矢量控制;直接轉矩控制)
評價中壓變頻器的指標主要有:
?成本
?可靠性
?對電網的諧波污染
?輸入功率因數
?輸出諧波
?dv/dt
?共模電壓
?系統效率
?能否四象限運行
功率器件串聯二電平電流型中壓變頻器的主電路結構如圖2所示,功率元件可采用SGCT(對稱門極換流晶閘管)或者采用中壓IGBT。功率為10MW以下,可采用二極管多脈沖和PWM可逆整流,輸出方式為PWM輸出,控制方式主要采用V/F和矢量控制。目前主要的廠家是美國的AB公司和國內的佳靈公司。功率器件串聯二電平電流型中壓變頻器結構簡單,使用的功率器件少,但器件串聯帶來均壓問題,且二電平輸出的dv/dt會對電機的絕緣造成危害,要求提高電機的絕緣等級;且諧波成分大,需要專門設計輸出濾波器。
單元串聯多重化電壓源中壓變頻器也稱完美無諧輸出中壓變頻器,其主電路結構見圖3。單元串聯多重化電壓源中壓變頻器采用低壓IGBT功率單元,所以技術成熟價格低,而且通過串聯單元的個數適應不同的輸出電壓要求。輸出功率可至10MW,采用V/F和矢量控制技術,PWM電壓調制輸出。采用多脈沖二極管輸入整流。由于采用多重化輸出,所以其輸出波形完美,諧波小可適用任何場合的電機。