解析高压变频器的工作原理及应用

随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来。高压变频器是指输入电源电压在3KV以上的大功率变频器。主要电压等级有 3000V、3300V、6000V、6600V、10000V等电压等级的高压大功率变频器，是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

高压变频器的基本原理

变频器的变频过程有交流—交流的形式和交流–直流–交流形式两大类。现在以交流–直流–交流的形式居多，下面以该形式的工作原理做简要介绍。

三相高压电进入高压开关柜，经输入降压和移相等处理后为功率柜中功率单元供电;其次，主控制柜中包含的控制单元经过光纤时，对功率柜中功率单元进行整流、逆变控制、检测等处理，使得频率可以根据需要通过操作界面给出;最后，控制柜中控制单元将控制信息发送至功率单元中进行整流、逆变等调整，输出所需等级的电压。

电力：引风机、送风机、一次风机、吸尘风机、增压风机、排粉机、给水泵、循环水泵、凝结水泵、渣浆泵

冶金：除尘风机、通风机、泥浆泵、除垢泵

石化：注水泵、电潜泵、输油泵、管道泵、排风机、压缩机、除垢泵

水务：供水泵、取水泵

环保：污水泵、净化泵、清水泵

水泥：窑炉引风机、压力送风机、冷却器吸尘机、生料碾磨机、供气风机、冷却器排风机、分选器风机、主吸尘风机

造纸：打浆机制药：清洗泵、一次风机、二次风机

采矿：排水泵、排风扇、介质泵、渣浆泵

在冶金、化工、电力、市政供水和采矿等行业广泛应用的泵类负载，占整个用电设备能耗的40%左右，电费在自来水厂甚至占制水成本的50%。这是因为：一方面，设备在设计时，通常都留有一定的余量;另一方面，由于工况的变化，需要泵机输出不同的流量。随着市场经济的发展和自动化，智能化程度的提高，采用高压变频器对泵类负载进行速度控制，不但对改进工艺、提高产品质量有好处，又是节能和设备经济运行的要求，是可持续发展的必然趋势。对泵类负载进行调速控制的好处甚多。从应用实例看，大多已取得了较好的效果(有的节能高达30%-40%)，大幅度降低了自来水厂的制水成本，提高了自动化程度，且有利于泵机和管网的降压运行，减少了渗漏、爆管，可延长设备使用寿命。