高压变频器主电路的高-低拓扑结构

    有的资料称高-低结构高压变频器为单元串联多重化电压源型变频器。图2-47所示是高-低结构高压变频器结构示意图。它由多个低压单元串联叠加而达到高压输出，各功率单元由一体化的输入隔离变压器的副边分别供电（以低压形式输出）。它是由若干个低压变频功率单元，以输出电压串联方式（功率单元为三相输入单相输出）来实现高压输出的方法。图2-48所示是高-低结构高压变频器的电气连接图。

    图2-47    高-低结构高压变频器的结构示意图

    图2-48    高-低结构高压变频器的电气连接图

    功率单元单相桥式逆变电路采用四种不同的开关模式可输出0和+1三种电平。每个单元采用多电平移相PWM控制，即同一项每个单元的调制信号相同，而载波信号互差一个电角度且正反相对，这样每个单元的输出便是同样形状的PWM波，但彼此相差一个角度。每个单元串联功率单元越多，输出越接近正弦波。美国的ROBICON公司和日本的日立公司都生产这种类型的高压变频器。现以美国ROBICON公司的高压变频器为例，此类高压变频器具有如下优点。

    ①不会对电网造成有影响的谐波干扰，例如6kV变频器整流为30脉冲，可基本消除25次及其以下的谐波，而且可使功率因数达到0.95以上。

    ②输出电流电压波形好，可与标准的鼠笼型电机匹配，不需要降低额定功率使用，不因du/dt而增加电机的绝缘强度。

    ③采用多重化PWM技术，输出波形好，不会引起电机的转矩脉动。

    正是由于以上原因，此类变频器又被称为“完美无谐波”变频器。但其缺点也较突出，主要有以下两点。

    ·所用元器件多，因而出现故障的可能性增多。

    ·串联元件主要以IGBT、GTO和IGCT等为主，因而这种类型变频器属于电压型，

    只能实现能量的单向流动，不能将电能反馈回电网。