高压变频器的组成部分及工作原理详解

2021-11-11 09:12

　　高压变频器指的是串联叠加性高压变频器，即通过采用多台单相三电平逆变器串联连接，输出可变频变压的高压交流电。本文重点介绍下高压变频器有几部分组成，以及高压变频器的工作原理是怎样的。

　　高压变频器有几部分组成

　　主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、滤波电容器、IPM逆变桥、限流电阻、接触器等元件组成。其中许多常见故障是由电解电容引起。电解电容的寿命主要由加在其两端的直流电压和内部温度所决定，在回路设计时已经选定了电容器的型号，所以内部的温度对电解电容器的寿命起决定作用。电解电容器会直接影响到变频器的使用寿命，一般温度每上升10 ℃，寿命减半。因此一方面在安装时要考虑适当的环境温度，另一方面可以采取措施减少脉动电流。采用改善功率因数的交流或直流电抗器可以减少脉动电流，从而延长电解电容器的寿命。

　　在电容器维护时通常以比较容易测量的静电容量来判断电解电容器的劣化情况，当静电容量低于额定值的80%，绝缘阻抗在5 MΩ以下时应考虑更换电解电容器。

　　高压变频器的工作原理

　　按照电机学的基本原理，电机的转速满足如下的关系式：n=（1一s）60f/p=n。×（1一s）（P：电机极对数；f：电机运行频率;s：滑差）从式中看出，电机的同步转速n。正比于电机的运行频率（n。=60fp），由于滑差s一般情况下比较小（0-0．05），电机的实际转速n约等于电机的同步转速n。，所以调节了电机的供电频率f，就能改变电机的实际转速。电机的滑差s和负载有关，负载越大则滑差增加，所以电机的实际转速还会随负载的增加而略有下降。

　　将单相或三相交流电先经过整流电路变成直流电，将整流后的直流电加到高频开关电路上，通过控制电路控制开关电路的通断时间，随着开关电路的通断变化就会在输出端产生频率可变的交流电。