變頻器是使用電力半導體器材的通斷效果將工頻電源改換為另一頻率的電能操控設備。跟著現(xiàn)代電力電子技能和微電子技能的迅猛發(fā)展，高壓大功率變頻調速設備不斷地成熟起來，本來一向難于處理的高壓疑問，這些年經(jīng)過器材串聯(lián)或單元串聯(lián)得到了很好的處理。

　　一、高壓變頻器的基本構成：

　　1、高壓變頻器的構成： 內部是由十八個一樣的單元模塊構成，每六個模塊為一組，別離對應高壓回路的三相，單元供電由移相切分變壓器進行供電。（原理圖）

　　2、功率單元構成： 功率單元是一種單相橋式改換器，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IGBT以PWM辦法進行操控，發(fā)作設定的頻率波形。變頻器中所有的功率單元，電路的拓撲構造一樣，實施模塊化的規(guī)劃。其操控經(jīng)過光纖發(fā)送。來自主操控器的操控光信號，經(jīng)光/電改換，送到操控信號處理器，由操控電路處理器接收到相應的指令后，宣布相應設的IGBT的驅動信號，驅動電路接到相應的驅動信號后，宣布相應的驅動電壓送到IGBT操控極，操作IGBT關斷和注冊，輸出相應波形。功率單元中的狀況信息將被收集到應對信號電路中進行處理，會集后經(jīng)電/光改換器改換，以光信號向主操控器發(fā)送。

　　二、高壓變頻器運轉原理：

    高壓變頻器的每個功率單元相當于一個三電平的二相輸出的低壓變頻器，經(jīng)過疊加變成高壓三相交流電，變頻器中點與電動機中性點不連接，

　　變頻器輸出實際上為線電壓，由A相和B相輸出電壓發(fā)作的UAB輸出線電壓可達6000V，為25階梯波。如下圖所示，為輸出的線電壓和相電壓的階梯波形，UAB不只具有正弦波形并且臺階數(shù)也成倍增加，因此諧波成分及dV/dt均較小。

　　三、多電平單元串聯(lián)疊加高壓變頻器在運轉：

    將輸入的工頻的三相高壓交流電轉化為能夠進行頻率可調理的三相交流電，其電壓和頻率依照V/F的設定進行相應的調理，堅持電機在不一樣的頻率下運轉，而定子磁心中的主磁通堅持在額定水準，進步電機的改換效率。 在變頻器輸入側，由于變頻器多個副邊繞組的均勻位移，如6KV輸出時共有+250、+150、+50、-50、-150、-250共6種繞組，變頻器原邊電流中對應的電流成分也彼此均勻位移，構成等效36脈動整流線路，變流改換發(fā)作的諧波都彼此抵消，湮滅。作業(yè)時的功率因數(shù)達0.95以上，不需要附加電源濾波器或功率因數(shù)抵償設備，也不會與現(xiàn)有的抵償電容設備發(fā)作諧振，對同一電網(wǎng)上運轉的電氣設備沒有任何攪擾。

　　四、高壓變頻器的性能特色：

　　1、使用規(guī)模： 調速范轉寬，能夠從零轉速到工頻轉速的規(guī)模內進行滑潤調理。 在大電機上能完成小電流的軟發(fā)動，發(fā)動時刻和發(fā)動的方式能夠依據(jù)現(xiàn)場工況進行調整。 頻率的調整是依據(jù)電機在低頻下的壓頻比系數(shù)進行電壓和頻率的輸出，在低轉速下，電機不只是發(fā)熱量低，并且輸入電壓低，將使電機絕緣老化速度下降。

　　2、技能新穎 串聯(lián)多重化疊加技能的使用完成了真實意義的高-高電力改換，無需降壓升壓改換，下降了設備的損耗，進步了可靠性，處理了高壓電力改換的艱難。串聯(lián)多重化疊加技能的使用還為完成純正弦波、消除電網(wǎng)諧波污染開辟了簇新的路徑。

　　移相變壓器

　　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要害部件之一。

　　用低壓電力電子元件做高壓變頻器一般有兩種辦法：一是用低壓元件直接串聯(lián)，另一種辦法是用獨立的功率單元串聯(lián)，稱為單元串聯(lián)型多電平高壓大功率變頻器。后者由于比前者有更多的長處而變成高壓大功率變頻器的干流。

　　以6kV變頻器為例：它的每相由6個獨立的、額定電壓為Ve=577V（峰值為816V）的低壓功率單元串聯(lián)而成，輸出相電壓為3464V線電壓可達6000V擺布。每個功率單元接受悉數(shù)輸出電流但只提供1/6相電壓和1/18的輸出功率。每個功率單元別離由變壓器的一組二次繞組供電，功率單元之間以及變壓器二次繞組之間彼此絕緣。

　　很明顯移相變壓器在該變頻器中起了兩個要害的效果：一是電氣隔離效果才能使各個變頻功率單元彼此獨立從而完成電壓迭加串聯(lián)，二是移相接法能夠有效地消除35次以下的諧波。（理論上能夠消除6n-1次以下的諧波, n為單元級數(shù)）