作 者 ：德州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 吳淑霞 山東點(diǎn)石節(jié)能科技開發(fā)有限公司 宛路威 王景偉 陳俊濤 趙林燕 摘 要 ：本文介紹了山東點(diǎn)石公司的高壓變頻器的一項(xiàng)新的專利技術(shù)，它可克服目前“串聯(lián)疊加”原理的高壓大功率變頻調(diào)速裝置存在的對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)適應(yīng)能力差的缺陷，能大大提高高壓變頻器的可靠性、安全性和適應(yīng)性，最大限度地滿足了用戶的要求。 英文摘 要 ：This paper presents a new patented technology of high voltage inverter of Shandong Dianshi Company. It can overcome the current “series stack” principle of high voltage and high power inverter抯 poor defects of adapting to power grid voltage fluctuation, will greatly enhance the reliability, security and adaptability of high voltage inverter and then furthest satisfy user抯 requirements. 關(guān)鍵詞： 串聯(lián)疊加 高壓變頻器 電網(wǎng)電壓波動(dòng) 1 引言 眾所周知,自從1995年,由中國人首先向世界公開了“串聯(lián)疊加”原理的高壓大功率交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速裝置（專利號(hào)：ZL95119585.9）,使高壓變頻調(diào)速技術(shù)得到了長足的發(fā)展,目前已成為全世界高壓變頻器產(chǎn)品的主流技術(shù)。但傳統(tǒng)的“串聯(lián)疊加”原理的高壓變頻器也存在著一些缺陷,高壓變頻器運(yùn)行時(shí)電網(wǎng)電壓發(fā)生波動(dòng),則最終將導(dǎo)致由疊加或升壓輸出的經(jīng)過變頻的高壓交流電的幅值隨之波動(dòng),嚴(yán)重時(shí)高壓變頻器會(huì)因此而發(fā)生保護(hù),如果保護(hù)的不及時(shí)或失靈,就有可能發(fā)生故障甚至事故。山東點(diǎn)石節(jié)能科技開發(fā)有限公司自主開發(fā)的新型TS-HVAF“帶可控整流裝置的高壓變頻器”（專利申請(qǐng)?zhí)?200620175789.5）克服了上述傳統(tǒng)高壓變頻器目前存在的缺點(diǎn)。 2 傳統(tǒng)的“串聯(lián)疊加”原理的高壓變頻器存在的缺陷 “串聯(lián)疊加”的原理是通過輸入隔離（切分）變壓器將高電壓切分成若干份低電壓,在每個(gè)低壓單元進(jìn)行整流逆變,再將若干個(gè)逆變好的低壓單元串聯(lián)疊加成所需的高壓單元,所以不會(huì)增加低壓區(qū)段的電流。“串聯(lián)疊加”原理的高壓大功率變頻調(diào)速裝置較好地克服了“高—低—高”和“三電平”等技術(shù)方案所存在的很多缺陷:首先是使輸出和輸入側(cè)的諧波都減少到了3%以下,而且比較容易作到冗余和模塊化,使維護(hù)變得方便一些了。 盡管傳統(tǒng)的“串聯(lián)疊加”原理的高壓變頻器以其技術(shù)原理和技術(shù)方案方面的優(yōu)勢(shì)目前已成為全世界高壓變頻器產(chǎn)品的主流產(chǎn)品。但由于它的發(fā)展歷史還比較短,還是一個(gè)有待成熟的新技術(shù),還必然的存在著一些缺陷: 如果在高壓變頻器運(yùn)行時(shí)電網(wǎng)電壓發(fā)生波動(dòng)，則輸入變壓器二次側(cè)輸出的低壓交流電就會(huì)隨之波動(dòng)，于是經(jīng)過整流器輸出的中間直流電的幅值也會(huì)隨之波動(dòng)，最終導(dǎo)致了由疊加或升壓輸出的經(jīng)過變頻的高壓交流電的幅值隨之波動(dòng)。當(dāng)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)較大時(shí)，就會(huì)影響到高壓變頻器和電機(jī)的正常運(yùn)行，高壓變頻器會(huì)因此而發(fā)生保護(hù)，如果保護(hù)的不及時(shí)或失靈，就有可能發(fā)生故障甚至事故。在此之前通常采用在輸入變壓器的一次側(cè)加設(shè)抽頭或配裝自耦變壓器的方法解決，但是這兩種方法的使用都很被動(dòng)，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)整和無級(jí)寬范圍調(diào)整。因此傳統(tǒng)的高壓變頻器在電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大、較頻繁的環(huán)境中無法安全、可靠的使用。即使電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大但還沒有超過安全范圍，傳統(tǒng)的高壓變頻器在這樣的環(huán)境中運(yùn)行，運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)也很高，使用壽命也會(huì)大受影響。而使用高壓變頻器的大多是大規(guī)模的工業(yè)環(huán)境（例如：山西的大同煤礦），大型設(shè)備比較多，電網(wǎng)質(zhì)量大多數(shù)都不很好，電壓波動(dòng)往往是比較大和比較頻繁的。 3 山東點(diǎn)石節(jié)能科技開發(fā)有限公司的專利技術(shù) 山東點(diǎn)石節(jié)能科技開發(fā)有限公司自主開發(fā)的新型TS-HVAF（專利申請(qǐng)?zhí)枺?00620175789.5）克服了上述傳統(tǒng)高壓變頻器目前存在的缺點(diǎn)，賦予了傳統(tǒng)的高壓變頻器一個(gè)革命性的創(chuàng)新；在高壓變頻器的整流濾波部分作了重大改進(jìn)：用在其它領(lǐng)域業(yè)已成熟的可控整流技術(shù)替代了原有的整流器，并為可控整流裝置配設(shè)了輔助電路。當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或波動(dòng)超過一定范圍時(shí)，可控整流裝置及其輔助電路可以自動(dòng)調(diào)整整流占空比（導(dǎo)通角），保持中間直流電的基本穩(wěn)定，最大限度的保證了由疊加或升壓輸出的經(jīng)過變頻的高壓交流電幅值的準(zhǔn)確性。電網(wǎng)電壓的波動(dòng)范圍可達(dá)到+/-30％，克服了電網(wǎng)電壓波動(dòng)給高壓變頻器正常運(yùn)行造成的影響，延長了電力電子器件的使用壽命，對(duì)被控電機(jī)也起到了保護(hù)作用，拓展了高壓變頻器的應(yīng)用范圍。 所以筆者在這里真誠地告誡廣大的用戶，在推薦和選用高壓變頻器的時(shí)候，一定不要僅僅考核其業(yè)績的多少，因?yàn)闃I(yè)績的多與少并不能真實(shí)的反映生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品技術(shù)水平。也不要完全相信制造商的所謂“承諾”，一定要選擇真正對(duì)“缺陷”有解決措施的產(chǎn)品。 4 結(jié)束語 TS-HVA“帶可控整流裝置的高壓變頻器”的研制成功，可以說是高壓變頻調(diào)速領(lǐng)域的又一次革命，極大地提高了高壓變頻器使用的可靠性、安全性和適用性，最大限度地滿足了用戶的需求，使高壓變頻器能夠在更廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)高壓大功率電機(jī)的變頻調(diào)速改造，必將再一次起到積極的促進(jìn)作用。