圖4PMTF500的結構原理圖

AB公司于近期推出新一代的中壓變頻器Power

Flex7000，具有系統(tǒng)結構簡單的特點，采用SGCT捕猿潑偶換流晶閘管、電流源PWM技術、直接矢量控制技術加上其固有的能量再生能力、制動及加減速性能好，且使用簡單。

（3）ABB公司

ABB中壓變頻器為ACS1000系列，以IGCT為主要開關器件、采用直接轉矩控制(DTC)、三電平技術。IGCT是關斷增益為1的GTO，為解決GTO關斷過程中眾多小陰極單元的非均勻關斷和陰極電流收縮效應，將GTO門極驅動器與GTO集成為一個組件，使GTO的負門極在1μs內上升到陽極電流的幅值，這是IGCT的基本原理。直接轉矩控制是1985年后與矢量控制技術并行發(fā)展的交流調速控制技術，在DTC中，定子磁通和轉矩被作為主要的控制變量。目前ACS1000的功率范圍為315kW～5000kW，輸出電壓為23kV，33kV及416kV等，IGCT在大功率中壓變頻器中具有一定的優(yōu)勢。圖3為ACS1000的結構原理圖。

（4）日本三菱電機

三菱電機新近開發(fā)的適用于平方轉矩負載的中壓變頻器PMTF500HV系列，采用單元串聯(lián)多電平結構，輸入側采用24相整流方式抑制高次諧波對電網的干擾，在整個調速范圍可達到095的功率因數(shù)，圖4為PMTF500HV的結構原理圖。

（5）美國羅賓康公司

羅賓康公司中壓變頻器是由多個低壓功率單元串聯(lián)疊加實現(xiàn)高壓輸出，其各個功率單元由一體化的輸入隔離變壓器的副邊線圈分別供電，副邊線圈在繞制時相互間存在一個小的相位差，以消除各單元產生的大多數(shù)諧波電流，每個功率單元采用低壓IGBT構成的三相輸入，單相輸出的PWM變頻器，輸出0～480V可調電壓和0～120Hz可調頻率的變頻器，采用多電平的脈寬調制技術，輸出的電壓波形接近正弦波。

3中壓變頻器的方案選擇

中壓變頻器的應用正在逐步推廣，其在節(jié)能和提高企業(yè)自動化水平方面發(fā)揮了重要作用，有些需調速的中壓電機是生產過程的關鍵設備，由于其投資較大，因此要對中壓變頻器及負載情況做綜合的分析和比較再做選擇。近年來，在中壓變頻器的應用過程中，也出現(xiàn)了一些值得注意的問題：如在中—低—中方案中，沒有合理處理變頻器輸出含有高次諧波及直流分量問題，導致設備運行不理想；有些中壓電機為恒轉矩負載，或較高的起動轉矩和加速轉矩，并非所有的中壓變頻器都能適用，由于選擇不當造成設備長期處于故障狀態(tài)，既影響生產也造成投資浪費，這方面也有教訓：無論在新的工程項目還是在技改項目中采用中壓變頻器時應綜合考慮供貨商的技術方案、解決工程問題的能力、售后服務質量等，在選擇時應做較長期的考慮，要考慮幾年后的發(fā)展，因設備的運行是長期的。從近二十年低壓變頻器的應用和實踐可以得出結論，銷售業(yè)績好的公司都十分重視售后服務，都建立了24小時服務體系。

隨著高壓IGBT、IGCT等電力電子器件的開發(fā)和應用，中壓變頻器也得到了迅速發(fā)展。新器件的采用將使中壓變頻器的結構更加簡單可靠。對于6kV中壓電機，有直接采用高壓變頻器的，如西門子MV系列中壓變頻器，已在國內取得眾多的業(yè)績。由于國內供配電與國外的差異，用戶應根據具體負載情況選擇最佳方案以獲得最佳的經濟效益。在6kV中壓電機的變頻器改造過程中，可將Y接起動的6kV電機改為Δ接法，電壓由6kV降為347kV，這和國際上通行的33kV中壓變頻器接近，其綜合了負載實際情況和電壓源型變頻器對原有電機絕緣等級的要求，可獲得合理的性能價格比；若將6kV電機改成較低的中壓如213kV、33kV、416kV或低壓如690V而選擇對應的中、低壓變頻器，這也是較為經濟的方案，因國外廠商在這方面已有多年的應用經驗和業(yè)績并且是標準產品，成本較低。為滿足國內用戶的要求，西門子公司將在國內生產多種規(guī)格的中低壓電機以適應驅動系統(tǒng)的配套，這些方案將適合于同步電機和異步電機的各種負載情況。

4結論

采用高壓IGBT開發(fā)的中壓變頻器以其動態(tài)性能好、可靠性高、結構簡單而獲得了大量應用，高壓IGBT、IGCT的開發(fā)和應用將使中壓變頻器獲得更好的性能價格比。西門子公司采用高壓IGBT、三電平技術開發(fā)的SIMOVERTMV電壓源型中壓變頻器可滿足各類中壓電機負載的要求。為降低成本，獲得更高的動態(tài)性能和可靠性，6kV中壓電機變頻驅動系統(tǒng)改造有多種方案可供選擇。中壓變頻器的研制、開發(fā)和應用應結合國內外供配電的實際情況，緊跟電力電子器件如高壓IGBT、IGCT開發(fā)及應用、微電子技術和控制理論的發(fā)展等，從而無論在開發(fā)還是在應用過程中都能獲得最優(yōu)效果。