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變頻柜歷史 　　

變頻技術(shù)誕生背景是交流電機(jī)無級(jí)調(diào)速的廣泛需求。傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)因體積大故障率高而應(yīng)用受限。20世紀(jì)60年代以后，電力電子柜件普遍應(yīng)用了晶閘管及其升級(jí)產(chǎn)品。但其調(diào)速性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足需要。20世紀(jì)70年代開始，脈寬調(diào)制變壓變頻(PWM－VVVF)調(diào)速的研究得到突破，20世紀(jì)80年代以后微處理柜技術(shù)的完善使得各種優(yōu)化算法得以容易的實(shí)現(xiàn)。20世紀(jì)80年代中后期，美、日、德、英等發(fā)達(dá)國(guó)家的 VVVF變頻柜技術(shù)實(shí)用化，商品投入市場(chǎng)，得到了廣泛應(yīng)用。 較早的變頻柜可能是日本人買了英國(guó)專利研制的。不過美國(guó)和德國(guó)憑借電子元件生產(chǎn)和電子技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，高端產(chǎn)品迅速搶占市場(chǎng)。步入21世紀(jì)后，國(guó)產(chǎn)變頻柜逐步崛起，現(xiàn)已逐漸搶占高端市場(chǎng)。

 

元串聯(lián)型變頻柜 　　

這是近幾年才發(fā)展起來的一種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它主要由輸入變壓柜、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)，無需輸出變壓柜，更不需要任何形式的濾波柜。整套變頻柜共有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。變頻柜的輸入部分是一臺(tái)移相變壓柜，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、Ⅲ三大部分，每部分具有6副三相小繞組，之間均勻相位偏移10度。 　　

該變頻柜的特點(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，無需輸出變壓柜。 　　

⑤ 極低的dv/dt輸出，無需任何形式的濾波柜。 　　

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。 　　

隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，促進(jìn)了電氣傳動(dòng)的技術(shù)革命。交流調(diào)速取代直流調(diào)速，計(jì)算機(jī)數(shù)字控制取代模擬控制已成為發(fā)展趨勢(shì)。交流電機(jī) 變頻調(diào)速是當(dāng)今節(jié)約電能，改善生產(chǎn)工藝流程，提高產(chǎn)品質(zhì)量，以及改善運(yùn)行環(huán)境的一種主要手段。變頻調(diào)速以其高效率，高功率因數(shù)，以及優(yōu)異的調(diào)速和啟制動(dòng)性能等諸多優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為較有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 　　

以前的高壓變頻柜，由可控硅整流，可控硅逆變等柜件構(gòu)成，缺點(diǎn)很多，諧波大， 對(duì)電網(wǎng)和電機(jī)都有影響。近年來，發(fā)展起來的一些新型柜件將改變這一現(xiàn)狀，如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它們構(gòu)成的高壓變頻柜，性能優(yōu)異，可以實(shí) 現(xiàn)PWM逆變，甚至是PWM整流。不僅具有諧波小，功率因數(shù)也有很大程度的提高。