變頻器的結(jié)構(gòu)原理圖解

變頻器(Variable-frequency Drive，VFD)是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。 它主要由整流、濾波、逆變、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器有很多的保護(hù)功能，如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等。

變頻器的結(jié)構(gòu)特征

1電流型變頻器

變頻器的直流環(huán)節(jié)采用了電感元件而得名,其優(yōu)點(diǎn)是具有四象限運(yùn)行 能力，能很方便地實(shí)現(xiàn)電機(jī)的制動(dòng)功能。 缺點(diǎn)是需要對(duì)逆變橋進(jìn)行強(qiáng) 迫換流，裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整較為困難。 另外，由于電網(wǎng)側(cè)采用可控 硅移相整流,故輸入電流諧波較大，容量大時(shí)對(duì)電網(wǎng)會(huì)有- -定的影響。

2電壓型變頻器

由于在變頻器的直流環(huán)節(jié)采用了電容元件而得名,其特點(diǎn)是不能進(jìn)行 四象限運(yùn)行，當(dāng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)需要制動(dòng)時(shí)，需要另行安裝制動(dòng)電路。 功 率較大時(shí)， 輸出還需要增設(shè)正弦波濾波器。

3高低高變頻器

采用升降壓的辦法，將低壓或通用變頻器應(yīng)用在中、高壓環(huán)境中而得 名。 原理是通過(guò)降壓變壓器,將電網(wǎng)電壓降到低壓變頻器額定或允許 的電壓輸入范 圍內(nèi)，經(jīng)變頻器的變換形成頻率和幅度都可變的交流 電，再經(jīng)過(guò)升壓變壓 器變換成電機(jī)所需要的電壓等級(jí)。 這種方式，由于采用標(biāo)準(zhǔn)的低壓變頻器，配合降壓，升壓變壓器，故 可以任意匹配電網(wǎng)及電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)，容量小的時(shí)侯(<500KW) 改 造成本較直接高壓變頻器低。 缺點(diǎn)是升降壓變壓器體積大,比較笨重， 頻率范圍易受變壓器的影響。一般 高低高變頻器可分為電流型和電壓型兩種 。

3.1電流型

高低高電流型變頻器在低壓變頻器的直流環(huán)節(jié)由于采用了電 感元件而得名。 輸入側(cè)采用可控硅移相控制整流,控制電動(dòng)機(jī)的電流, 輸出側(cè)為強(qiáng)迫換流方式，控制電動(dòng)機(jī)的頻率和相位。 能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的 四象限運(yùn)行。

3.2電壓型

在低壓變頻器的直流環(huán)節(jié)由于采用了電容元件而得名。輸入側(cè)可采用 可控硅移相控制整流，也可以采用二 極管三相橋直接整流，電容的作用是濾波和儲(chǔ)能。逆變或變流電路可采用GTO，IGBT, IGCT或SCR 元件，通過(guò)SPWM變換，即可得到頻率和幅度都可變的交流電，再經(jīng) 升壓變壓器變換成電機(jī)所需要的電壓等級(jí)。 需要指出的是，在變流電 路至升壓變壓器之間還需要置入正弦波濾波器(F)，否則升壓變壓 器會(huì)因輸入諧波或dv/dt過(guò)大而發(fā)熱，或破壞繞組的絕緣。 該正弦波 濾波器成本很高，一般相當(dāng)于低壓變頻器的1/3到1/2的價(jià)格。

4高高變頻器

高高變頻器無(wú)需升降壓變壓器，功率器件在電網(wǎng)與電動(dòng)機(jī)之間直接構(gòu) 建變換器。 由于功率器件耐 壓?jiǎn)栴}難于解決，目前國(guó)際通用做法是采 用器件串聯(lián)的辦法來(lái)提高電壓等級(jí),其缺點(diǎn)是需要解決器件均壓和緩 沖難題，技術(shù)復(fù)雜，難度大。 但這種變頻器由于沒(méi)有升降壓變壓器， 故其效率較高低高方式的高，而且結(jié)構(gòu)比較緊 湊。高高變頻器也可分為電流型和電壓型兩種

4.1電流型

它采用GTO,SCR或IGCT元件串聯(lián)的辦法實(shí)現(xiàn)直接的高壓變頻，目前 電壓可達(dá)10kV。 由于直流環(huán)節(jié)使用了電感元件，其對(duì)電流不夠敏感， 因此不容易發(fā)生過(guò)流故障，逆變器工作也很可靠，保護(hù)性能良好。 其 輸入側(cè)采用可 控硅相控整流，輸入電流諧波較大。 變頻裝置容量大時(shí) 要考慮對(duì)電網(wǎng)的污染和對(duì)通信電子設(shè)備的干擾問(wèn)題。 均壓和緩沖電 路，技術(shù)復(fù)雜，成本高。由于器件較多，裝置體積大，調(diào)整和維修都 比較困難。 逆變橋采用強(qiáng)迫換流，發(fā)熱量也比較大，需要解決器件的 散熱問(wèn)題。 其優(yōu)點(diǎn)在于具有四象限運(yùn)行能力，可以制動(dòng)。需要特別說(shuō)明的是，該類變頻器由于較低的輸入功率因數(shù)和較高的輸 入輸出諧波，故需要在其輸入輸出側(cè)安裝高壓自愈電容。

4.2電壓型

電路結(jié)構(gòu)采用IGBT直接串聯(lián)技術(shù),也叫直接器件串聯(lián)型高壓變頻器。 其在直流環(huán)節(jié)使用 高壓電 容進(jìn)行濾波和儲(chǔ)能，輸出電壓可達(dá)6KV,其 優(yōu)點(diǎn)是可以采用較低耐壓的功率器件，串聯(lián)橋臂上的所有IGBT 作用 相同，能夠?qū)崿F(xiàn)互為 備用，或者進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)。 缺點(diǎn)是電平數(shù)較低, 僅為兩電平，輸出電壓dV/dt也較大，需要采用特種電動(dòng)機(jī)或整加高 壓正弦波濾波器，其成本會(huì)增加許多。 它不具有四象限運(yùn)行功能，制 動(dòng)時(shí)需另行安裝制動(dòng)單元。這種變頻器同樣需要解決器件的均壓?jiǎn)栴}，一般需特殊設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路 和緩沖電路。 對(duì)于IGBT驅(qū)動(dòng)電路的延時(shí)也有極其苛刻的要求。 一旦 IGBT的開(kāi)通、關(guān)閉的時(shí)間不一致，或者上升、下降沿的斜率相差太 懸殊，均會(huì)造成功率器件的損壞。

5嵌位型變壓器

鉗位型變頻器一般可分為二極管鉗位型和電容鉗位型。

5.1二極管嵌位型

它既可以實(shí)現(xiàn)二極管中點(diǎn)嵌位，也可以實(shí)現(xiàn)三電平或更多電平的輸 出，其技術(shù)難度較直接器件串聯(lián)型變頻器低。 由于直流環(huán)節(jié)采用了電 容元件，因此它仍屬于電壓型變頻器。 這種變頻器需要設(shè)置輸入變壓 器，它的作用是隔離與星角變換，能夠?qū)崿F(xiàn)12脈沖整流，并提供中 間嵌位零電平。 通過(guò)輔助二極管將IGBT等功率器件強(qiáng)行嵌位于中間 零電平上，從而使IGBT兩端不會(huì)因過(guò)壓而燒毀，又實(shí)現(xiàn)了多電平的 輸出。這種變頻器結(jié)構(gòu)，輸出可以不安裝正弦波濾波器。

5.2電容嵌位型

它采用同橋臂增設(shè)懸浮電容的辦法實(shí)現(xiàn)了功率器件的嵌位，目前這種 變頻器應(yīng)用的比較少。

6單元串聯(lián)型變頻器

這是近幾年才發(fā)展起來(lái)的一-種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它主要由輸入變壓器、 功 率單元和控制單元三大部分組成。 采用模塊化設(shè)計(jì)，由于采用功率 單元相互串聯(lián)的辦法解決了高壓的難題而得名，可直接驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng) 機(jī)，無(wú)需輸出變壓器，更不需要任何形式的濾波器。 以6單元串聯(lián)為 例。 整套變頻器共有18個(gè)功率 單元，每相由6臺(tái)功率單元相串聯(lián)， 并組成Y形連接，直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 每臺(tái)功率單元電路、結(jié)構(gòu)完全相同， 可以互換，也可以互為備用。變頻器的輸入部分是一臺(tái)移相變壓器，原邊Y形連接,副邊采用沿邊 三角形連接，共18副三相繞組，分別為每臺(tái)功率單元供電。 它們被 平均分成I、II、 II三大部分，每部分具有6副三相小繞組，之間均 勻相位移10度。該變頻器的特點(diǎn)如下:①采用多重化PWM方式控制，輸出電壓波形接近正弦波。②整流電路的多重化，脈沖數(shù)多達(dá)36，功率因數(shù)高，輸入諧波小。③模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)方便，增強(qiáng)了產(chǎn)品的互換性。④直接高壓輸出，無(wú)需輸出變壓器。⑤極低的dv/dt輸出，無(wú)需任何形式的濾波器。⑥采用光纖通訊技術(shù)，提高了產(chǎn)品的抗干擾能力和可靠性。⑦功率單元自動(dòng)旁通電路，能夠?qū)崿F(xiàn)故障不停機(jī)功能。

變頻器的結(jié)構(gòu)原理圖解

可以簡(jiǎn)單的說(shuō)，交交變頻器需要使用太多元件，不好控制，而交直交使用的元件少，控制簡(jiǎn)單，所以目前大多使用交直交結(jié)構(gòu)的變頻器。1、變頻器的發(fā)展也同樣要經(jīng)歷一個(gè)徐徐漸進(jìn)的過(guò)程，最初的變頻器并不是采用這種交直交： 交流變直流而后再變交流這種拓?fù)?，而是直接交交，無(wú)中間直流環(huán)節(jié)。 這種變頻器叫交交變頻器，目前這種變頻器在超大功率、低速調(diào)速有應(yīng)用。其輸出頻率范圍為：0-17(1/2-1/3輸入電壓頻率)，所以不能滿足許多應(yīng)用的要求，而且當(dāng)時(shí)沒(méi)有IGBT，只有SCR，所以應(yīng)用范圍有限。交-交變頻器其工作原理是將三相工頻電源經(jīng)過(guò)幾組相控開(kāi)關(guān)控制直接產(chǎn)生所需要變壓變頻電源，其優(yōu)點(diǎn)是效率高，能量可以方便返回電網(wǎng)，其最大的缺點(diǎn)輸出的最高頻率必須小于輸入電源頻率1/3或1/2，否則輸出波形太差，電機(jī)產(chǎn)生抖動(dòng)，不能工作。故交交變頻器至今局限低轉(zhuǎn)速調(diào)速場(chǎng)合，因而大大限制了它的使用范圍。

矩陣式變頻器是一種交交直接變頻器，由九個(gè)直接接于三相輸入和輸出之間的開(kāi)關(guān)陣組成。 矩陣變換器沒(méi)有中間直流環(huán)節(jié)，輸出由三個(gè)電平組成，諧波含量比較小;其功率電路簡(jiǎn)單、緊湊，并可輸出頻率、幅值及相位可控的正弦負(fù)載電壓;矩陣變換器的輸入功率因數(shù)可控，可在四象限工作。雖然矩陣變換器有很多優(yōu)點(diǎn)，但是在其換流過(guò)程中不允許存在兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)導(dǎo)通的或者關(guān)斷的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難。矩陣變換器最大輸出電壓能力低，器件承受電壓高也是此類變換器一個(gè)很大缺點(diǎn)。應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電中，由于矩陣變換器的輸入輸出不解耦，即無(wú)論是負(fù)載還是電源側(cè)的不對(duì)稱都會(huì)影響到另一側(cè)。另外，矩陣變換器的輸入端必須接濾波電容，雖然其電容的容量比交直交的中間儲(chǔ)能電容小，但由于它們是交流電容，要承受開(kāi)關(guān)頻率的交流電流，其體積并不小。

交-交變頻就是直接變頻，少了一個(gè)環(huán)節(jié)，但是用的器件量很多，三相的需要36個(gè)晶閘管，控制復(fù)雜。我們老師開(kāi)玩笑說(shuō)誰(shuí)調(diào)通了36個(gè)管子就可以立即畢業(yè)。還有交-交變頻只能往工頻一下調(diào)節(jié)頻率，一般調(diào)到工頻的1/3-1/2，差不多20Hz。2、 我們把這種交流變直流而后再變交流這種變頻器叫交直交變頻器，分為兩種，一種是交直交電壓型，另外一種是交直交電流型。 其中前者廣泛使用，現(xiàn)在的通用變頻器就是采用這種拓?fù)?。其特點(diǎn)是：中間為電解電容儲(chǔ)存提供母線電壓，前級(jí)采用二極管不控整流，簡(jiǎn)單可靠，逆變采用三相PWM調(diào)制(目前調(diào)制算法是空間電壓矢量)。由于采用了一定容量的電解電容，所以直流母線電壓穩(wěn)定，此時(shí)只要控制好逆變IGBT的開(kāi)關(guān)順序(輸出相序、頻率)和占空比(輸出電壓大小)，就可以獲得非常優(yōu)越的控制特性。交—直—交變頻器則是先把交流電經(jīng)整流器先整流成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，再經(jīng)過(guò)逆變器把這個(gè)直流電流變成頻率和電壓都可變的交流電。交直交變頻器又可以分為電壓型和電流型兩種，由于控制方法和硬件設(shè)計(jì)等各種因素，電壓型逆變器應(yīng)用比較廣泛。傳統(tǒng)的電流型交直交變頻器采用自然換流的晶閘管作為功率開(kāi)關(guān)，其直流側(cè)電感比較昂貴，而且應(yīng)用于雙饋調(diào)速中，在過(guò)同步速時(shí)需要換流電路，在低轉(zhuǎn)差頻率的條件下性能也比較差，在雙饋異步風(fēng)力發(fā)電中應(yīng)用的不多。采用電壓型交直交變頻器這種整流變頻裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、諧波含量少、定轉(zhuǎn)子功率因數(shù)可調(diào)等優(yōu)異特點(diǎn)，可以明顯地改善雙饋發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和輸出電能質(zhì)量，并且該結(jié)構(gòu)通過(guò)直流母線側(cè)電容完全實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)的分離。電壓型交直交變頻器的雙饋發(fā)電機(jī)定子磁場(chǎng)定向矢量控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了基于風(fēng)機(jī)最大功率點(diǎn)跟蹤的發(fā)電機(jī)有功和無(wú)功的解耦控制，是目前變速恒頻風(fēng)力發(fā)電的一個(gè)代表方向。

此外，還有一種并聯(lián)的交直交逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的主要思想是通過(guò)一個(gè)交直交電流型和一個(gè)交直交電壓型變頻器并聯(lián)，電流型逆變器作為主逆變器負(fù)責(zé)功率傳輸，電壓型逆變器作為輔逆變器負(fù)責(zé)補(bǔ)償電流型逆變器諧波。這種結(jié)構(gòu)主逆變器有較低的開(kāi)關(guān)頻率，輔逆變器有較低的開(kāi)關(guān)電流。同上面提到的交直交電壓型逆變器相比較，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有低開(kāi)關(guān)損耗，整個(gè)系統(tǒng)的效率比較高。其缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，大量電力電子器件的使用導(dǎo)致成本的上升以及更加復(fù)雜的控制算法，另外該種結(jié)構(gòu)電壓利用率比較低。

3、盡管交—直—交變頻器具有輸出頻率高、功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，但交—直—交變頻器仍存在許多待改進(jìn)的問(wèn)題：(1)當(dāng)前大功率高電壓電力電子器件處在發(fā)展期，GTO元件面臨淘汰，IGBT，IGCT尚待成熟;(2)采用IGCT(或者GTO)、IECT的變流器，器件故障造成直通短路的保護(hù)還是難題;電源側(cè)變流器如果發(fā)生直通短路會(huì)造成電網(wǎng)短路，所以變流器必須采用高漏抗輸入變壓器，一般要求15%，甚至高達(dá)20%;(3)交—直—交變頻器低頻運(yùn)行時(shí)過(guò)載能力減低，一般運(yùn)行在5Hz以下時(shí)變頻器過(guò)載能力減半;(4)交—直—交變頻器輸出PWM調(diào)制電壓波形的電壓變化率du/dt很高，容易造成電機(jī)和電器的絕緣疲勞損傷;輸出導(dǎo)線較長(zhǎng)時(shí)，共模反射電壓會(huì)在電機(jī)側(cè)產(chǎn)生很高的電壓，如果是兩電平的變流器，這個(gè)電壓的峰值是直流電壓的兩倍，如果是三電平的變流器，這個(gè)電壓的峰值是中間一半電壓的三倍;(5)交—直—交變頻器PWM調(diào)制將產(chǎn)生諧波、噪聲、軸電流等問(wèn)題。

高壓變頻器工作原理

1概述

高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、泵類等通過(guò)調(diào)速控制大量節(jié)能的場(chǎng)合。具有：

(1)高可靠性：采用高—高電壓源型變頻調(diào)速系統(tǒng)，直接高壓輸入，直接高壓輸出，無(wú)需輸出變壓器。

(2)高質(zhì)量的功率輸入、輸出：輸入功率因數(shù)高，輸入諧波少，無(wú)需功率因數(shù)補(bǔ)償/諧波抑制裝置。

(3)完善、簡(jiǎn)易的功能參數(shù)設(shè)定：完整的通用參數(shù)設(shè)定功能(頻率給定、運(yùn)行方式設(shè)定、控制方式、自動(dòng)調(diào)度等)。

2工作原理

高壓變頻器是一種串聯(lián)疊加性高壓變頻器，即采用多臺(tái)單相三電平逆變器串聯(lián)連接，輸出可變頻變壓的高壓交流電。按照電機(jī)學(xué)的基本原理，電機(jī)的轉(zhuǎn)速滿足如下的關(guān)系式：n=(1一s)60f/p=n?！?1一s)(P：電機(jī)極對(duì)數(shù);f：電機(jī)運(yùn)行頻率;s：滑差)從式中看出， 電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n。正比于電機(jī)的運(yùn)行頻率(n。=60f/p)，由于滑差s一般情況下比較小(0～0.05)，電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速n約等于電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n。所以調(diào)節(jié)了電機(jī)的供電頻率f，就能改變電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。電機(jī)的滑差s和負(fù)載有關(guān)，負(fù)載越大則滑差增加，所以電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速還會(huì)隨負(fù)載的增加而略有下降。

變頻器本身由變壓器柜、功率柜、控制柜三部分組成 。三相高壓電經(jīng)高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)入，經(jīng)輸入降壓、移相給功率單元柜內(nèi)的功率單元供電，功率單元分為三組，一組為一相，每相的功率單元的輸出首尾相串。主控制柜中的控制單元通過(guò)光纖對(duì)功率柜中的每一功率單元進(jìn)行整流、逆變控制與檢測(cè)，這樣根據(jù)實(shí)際需要通過(guò)操作界面進(jìn)行頻率的給定，控制單元把控制信息發(fā)送到功率單元進(jìn)行相應(yīng)的整流、逆變調(diào)整，輸出滿足負(fù)荷需求的電壓等級(jí)。

3構(gòu)成

3.1移相式變壓器

移相變壓器是單元串聯(lián)型多電平高壓大功率變頻器中的關(guān)鍵部件之一。用低壓電力電子元件做高壓變頻器通常有兩種方法：一是用低壓元件直接串聯(lián)，另一種方法是用獨(dú)立的功率單元串聯(lián)，稱為單元串聯(lián)型多電平高壓大功率變頻器。后者因?yàn)楸惹罢哂懈嗟膬?yōu)點(diǎn)而成為高壓大功率變頻器的主流。

很明顯移相變壓器在該變頻器中起了兩個(gè)關(guān)鍵的作用：一是電氣隔離作用才能使各個(gè)變頻功率單元相互獨(dú)立從而實(shí)現(xiàn)電壓迭加串聯(lián)，二是移相接法可以有效地消除 35 次以下的諧波。(理論上可以消除 6n-1 次以下的諧波， n 為單元級(jí)數(shù))

3.2功率柜(6kV高壓變壓器)

(1)功率柜的構(gòu)成：

內(nèi)部是由十八個(gè)相同的單元模塊構(gòu)成，每相由六個(gè)額定電壓為577V的功率單元串聯(lián)而成，輸出相電壓最高可達(dá)3464V，線電壓達(dá)6000V左右。 改變每相功率單元的串聯(lián)個(gè)數(shù)或功率單元的輸出電壓等級(jí)，就可以實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)的高壓輸出。每個(gè)功率單元分別由輸入變壓器的一組副邊供電，功率單元之間及變壓器二次繞組之間相互絕緣。二次繞組采用延邊三角形接法，實(shí)現(xiàn)多重化，以達(dá)到降低輸入諧波電流的目的。6kV電壓等級(jí)的變頻器，給18個(gè)功率單元供電的18個(gè)二次繞組每三個(gè)一組，分為6個(gè)不同的相位組，互差10度電角度，形成36脈沖的整流電路結(jié)構(gòu)，輸入電流波形接近正弦波，這種等值裂相供電方式使總的諧波電流失真大為減少，變頻器輸入的功率因數(shù)可達(dá)到0.95以上。不需要附加電源濾波器或功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，也不會(huì)與現(xiàn)有的補(bǔ)償電容裝置發(fā)生諧振，對(duì)同一電網(wǎng)上運(yùn)行的電氣設(shè)備沒(méi)有任何干擾。

(2)功率單元構(gòu)成：

功率單元是一種單相橋式變換器，由輸入切分變壓器的副邊繞組供電。經(jīng)整流、濾波后由4個(gè)IGBT以PWM方法進(jìn)行控制，產(chǎn)生設(shè)定的頻率波形。變頻器中所有的功率單元，電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相同，實(shí)行模塊化的設(shè)計(jì)。其控制通過(guò)光纖發(fā)送。 來(lái)自主控制器的控制光信號(hào)，經(jīng)光/電轉(zhuǎn)換，送到控制信號(hào)處理器，由控制電路處理器接收到相應(yīng)的指令后，發(fā)出相應(yīng)設(shè)的IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路接到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)后，發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓送到IGBT控制極，操作IGBT關(guān)斷和開(kāi)通，輸出相應(yīng)波形。功率單元中的狀態(tài)信息將被收集到應(yīng)答信號(hào)電路中進(jìn)行處理，集中后經(jīng)電/光轉(zhuǎn)換器變換，以光信號(hào)向主控制器發(fā)送。

所有的功率模塊均為智能化設(shè)計(jì)具有強(qiáng)大的自診斷指導(dǎo)能力，一旦有故障發(fā)生時(shí)，功率模塊將故障信息迅速返回到主控單元中，主控單元及時(shí)將主要功率元件IGBT關(guān)斷，保護(hù)主電路;同時(shí)在中文人機(jī)界面上精確定位顯示故障位置、類別。在設(shè)計(jì)時(shí)已將一定功率范圍內(nèi)的單元模塊進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化考慮，以此保證了單元模塊在結(jié)構(gòu)、功能上的一致性。當(dāng)模塊出現(xiàn)故障時(shí)，在得到報(bào)警器報(bào)警通知后，可在幾分鐘內(nèi)更換同等功能的備用模塊，減少停機(jī)時(shí)間。

3.3雙DSP控制系統(tǒng)

主控器的核心為雙DSP的CPU單元，使指令能在納秒級(jí)完成。這樣CPU單元可以很快的根據(jù)操作命令、給定信號(hào)及其它輸入信號(hào)，計(jì)算出控制信息及狀態(tài)信息，快速的完成對(duì)功率單元的監(jiān)控。

3.4高壓變頻器的性能特點(diǎn)

(1)應(yīng)用范圍

調(diào)速范圍寬，可以從零轉(zhuǎn)速到工頻轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)。 在大電機(jī)上能實(shí)現(xiàn)小電流的軟啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)間和啟動(dòng)的方式可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況進(jìn)行調(diào)整。頻率的調(diào)整是根據(jù)電機(jī)在低頻下的壓頻比系數(shù)進(jìn)行電壓和頻率的輸出，在低轉(zhuǎn)速下，電機(jī)不僅是發(fā)熱量低，而且輸入電壓低，將使電機(jī)絕緣老化速度降低。

(2)技術(shù)新穎

串聯(lián)多重化疊加技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了真正意義的高-高電力變換，無(wú)需降壓升壓變換，降低了裝置的損耗，提高了可靠性，解決了高壓電力變換的困難。 串聯(lián)多重化疊加技術(shù)的應(yīng)用還為實(shí)現(xiàn)純正弦波、消除電網(wǎng)諧波污染開(kāi)辟了嶄新的途徑。

審核編輯：湯梓紅