中压变频器的比较和分析
变频器的类型和应用场景
变频器的类型和应用场景随着科技的不断发展和工业自动化的普及，变频器作为一种重要的电机控制装置，在现代工业生产中起到了至关重要的作用。
本文将介绍变频器的类型以及它们在不同应用场景中的具体应用。
一、变频器的类型1. 低压变频器低压变频器是最常见和普及的一种变频器类型。
它通过电压变换来控制电动机的转速，使其在不同负载条件下运行效果更佳。
低压变频器广泛适用于工业生产、建筑、制造业等场景中。
2. 中压变频器相比于低压变频器，中压变频器的功率较大，适用于一些更大型的设备和系统。
它能够提供更大的电流输出，更好地满足生产线的需求。
3. 高压变频器高压变频器是用于大型动力设备的控制的一种变频器类型。
它能够为电动机提供更高的电压和电流，并适用于发电厂、钢铁厂和大型制造业等行业。
二、变频器的应用场景1. 工业生产工业生产是变频器最常见的应用领域之一。
在制造业中，变频器可用于控制机械设备的启停、转速和运行方向。
通过变频器的精确控制，不仅可以提高生产效率，还可以减少能源消耗和设备的损耗。
2. 建筑领域变频器在建筑领域的应用也非常广泛。
例如，在空调系统中使用变频器可以根据室内外温度和需求动态地调节空调的运行状态，实现节能和舒适的效果。
此外，变频器还可以用于控制电梯、水泵、风机等设备，提高其运行效率和智能化水平。
3. 交通运输在交通运输中，变频器在电动汽车和高铁等领域具有重要应用。
变频器可以根据车速和负载情况动态地调整电机的转速，实现能量的高效利用和系统的稳定性。
同时，变频器还可以提供多种运行模式，如启动、刹车和回馈能量，提升交通工具的性能和驾驶体验。
4. 农业领域农业领域也是变频器的重要应用领域之一。
通过变频器的控制，可以调节农业机械设备的运行速度和转向，提高农机的工作效率和种植质量。
同时，变频器还能够根据不同的作物需求，实现精确的水肥一体化控制，提升农田的产量和资源利用效率。
总结起来，变频器是一种在工业自动化和电机控制中起到关键作用的装置。
变频器的分类及特点介绍
变频器的分类及特点介绍随着科技的发展，现代社会中各种各样的电子设备日益增多。
其中，变频器作为一种重要的电子设备在工业生产和生活中扮演着重要的角色。
那么，什么是变频器呢？变频器是一种精密的电子设备，它可以通过改变电源的频率来调节电机转速，从而实现对电机的精准控制。
本文将介绍变频器的分类及各自的特点。
一、按照应用环境分类1. 低压变频器低压变频器是指额定电压在690V以下的变频器，其应用范围较广，主要用于家用电器、楼宇给排水、制冷空调、风机设备等各种小型设备的控制上。
低压变频器具有明显的节能效果，且可以减少电机的启动电流，延长电机使用寿命。
2. 中压变频器中压变频器通常应用于电力工业生产环境中，在电厂、水泵站、风电场等工业生产领域得到广泛应用。
中压变频器口径较大，功能强大，能够对较大功率的电机进行精准的控制。
3. 高压变频器高压变频器是指额定电压在6.6kV及以上的变频器，通常被应用于特殊的大型工业设备中，如机器人、轨道交通、大型压缩机等。
与低压变频器和中压变频器相比，高压变频器控制的是超高功率设备，天然负荷大，具有更为复杂的技术难度。
二、按照电机功率分类1. 低功率变频器低功率变频器通常指功率在5.5kW以下的变频器，主要用于控制家用电器、小型设备的马达等。
低功率变频器价格相对较便宜，适用于小型生产环境中。
2. 中功率变频器中功率变频器指功率在5.5kW-90kW之间的变频器，其应用范围较广泛，适用于中小型制造企业、楼宇安装及设备控制等领域。
3. 高功率变频器高功率变频器是指功率在90kW以上的变频器，这类变频器主要应用于重工业设备、高速列车、船舶等领域。
高功率变频器的价格多较昂贵，但可以对大型设备进行精细的控制，具有很高的应用价值。
三、按照控制方式分类1. 矢量式变频器矢量式变频器又分为矢量控制变频器和矢量变频器两类。
矢量控制变频器是一种闭环控制系统，可以实现角位移和相对速度的精准控制，增强了电机低速输出转矩和响应速度、缩短了响应时间。
2023年中低压变频器行业市场分析现状
2023年中低压变频器行业市场分析现状中低压变频器是一种用于控制电机转速的电气设备，广泛应用于工业生产中。
随着工业自动化技术的不断进步，中低压变频器行业市场呈现出快速增长的趋势。
首先，中低压变频器市场具有广阔的应用范围。
中低压变频器可以用于控制各种类型的电动机，例如交流电机、直流电机、步进电机等。
因此，在工业生产中，无论是传统的制造业还是新兴的科技行业，都会需要中低压变频器来实现对电机的控制。
此外，中低压变频器也被广泛应用于楼宇自动化、节能环保等领域。
其次，中低压变频器市场受益于工业自动化的需求增长。
随着工业生产的智能化和自动化水平提高，对中低压变频器的需求也在不断增加。
中低压变频器可以通过调整电机转速来实现对生产过程的精确控制，提高生产效率并降低能耗。
因此，随着工业自动化程度的提高，中低压变频器的市场规模也在不断扩大。
此外，中低压变频器市场还受益于能源节约政策的推动。
近年来，全球范围内普遍面临能源紧缺和环境污染等问题，各国政府纷纷出台政策鼓励企业节约能源和减少污染。
中低压变频器作为一种节能设备，可以通过调整电机的转速来降低能耗，符合能源节约政策的要求。
因此，中低压变频器市场也受到相关政策的推动。
然而，中低压变频器行业市场也面临一些挑战。
首先，市场竞争激烈。
目前，中低压变频器市场存在多家知名企业，产品种类繁多，竞争十分激烈。
企业需要通过不断提高产品性能和降低成本，才能在市场竞争中占据优势。
其次，市场需求不稳定。
中低压变频器市场需求受到宏观经济波动和行业发展情况的影响，市场需求波动较大。
因此，企业需要及时调整策略，根据市场需求的变化来制定市场营销计划。
综上所述，中低压变频器行业市场具有广阔的应用范围，受益于工业自动化和能源节约政策的推动。
然而，市场竞争激烈，市场需求不稳定是中低压变频器行业市场面临的挑战。
未来，中低压变频器行业将继续保持快速增长，但企业需要不断调整策略来适应市场的需求变化，提高竞争力。
中压变频器的比较和分析
中压变频器的比较和分析概述：中压变频器的应用越来越广泛，在许多场合产生了严重的谐波污染问题，对于中压变频器而言，我们需要进一步了解其性能和结构特点，尽量避免使用之后带来的一些问题。
使用中压变频器后对电网的影响主要有：对电网的谐波污染、功率因数的影响等问题，变频器对电网的影响主要取决于变频器整流电路的结构和特性。
对电动机的影响主要表现在：输出谐波引起谐波发热和转矩脉动、输出du/dt、共模电压、噪声等方面，其影响主要取决于逆变电路的结构和特性。
关键词：中压变频器影响电网电动机1、引言泰州三水厂新建项目，拟增加一台水泵机组，电机电压6kV，功率900kW，电流105A，采用6kV变频装置控制，考虑选用进口设备。
我们就目前国外几家中压变频器厂家推出的具有代表性的产品，Rockwell的PowerFlex7000系列、SIEMENS的SIMOVERT MV系列、ABB的Drive ACS1000中压交流传动系列、ASIRobicon的完美无谐波系列中压变频器，针对它们对电网和电动机产生的影响进行比较，分别从整流器、中间环节、逆变器这三个方面进行比较。
2、整流器的比较PowerFlex7000系列：如图1所示，无输入变压器，采用SGCT作为功率元件，主要目的是采取电流PWM控制，以改善输入电流波形。
每个桥臂3个串联作为一个开关使用，共18个SGCT，串联时存在静态和动态均压问题。
前端有输入电抗器、电容组成的LC滤波器，可以得到较低的输入谐波，输入谐波电流失真可达1%以下，电流波形接近于正弦波，其功率因数可调，可以做到接近于1，根据要求，也可调节成超前的功率因数，不需采用功率因数补偿装置，对电网起到部分无功补偿作用。
图1 PWM整流电路二极管目前工业应用耐压为6000V，二极管正向压降很低，6000V，3700A的二极管正向压降可低到1.7V。
电网电压较高时，可采用整流桥串联，在实现多重化的同时，避免器件直接串联。
变频器的比较
几种中压变频器的比较ROBICON系列与国外同类产品的比较目前市场上的调速产品主要有以下几种:1．液力耦合器其主要缺点是效率低、需要断开电机与负载进行安装、维护工作量大，属淘汰技术。
2．电磁调速器3．直流调速其缺点是对电网谐波大，功率因数低、直流电机维护工作量大，目前也属于淘汰技术。
4．串级调速将异步电机部分转子能量回馈至电网，从而改变转子滑差实现调速，其缺点是效率低、谐波大、功率因数低、需要绕线式转子的异步电动机、调速范围窄（工频左右），因此已越来越少被采用；其优点是比其他交流调速技术成本稍低。
5．交交变频其缺点是采用晶闸管，对电网和电机的谐波大，对电网功率因数低，一般只适用于同步电机低速调速；如果要加电网滤波装置，其造价是变频部分的一半以上；其优点是可四象限运行，适用于轧机等低速大转矩负载取代直流调速。
6．高低高电压源型逆变器变频器为低压电压源型，采用输入输出变压器实现与高压电网和电机的接口，其缺点是效率低、容量小、体积大，对电网的谐波大，如果采用12脉冲整流可以减少谐波，但是达不到ROBICON系列的效果；由于采用了输出变压器，不适用于低频重载场合；输出必须加装滤波器才能适用于普通电机，否则会产生电晕放电、绝缘损坏的情况；其优点是小容量时，成本稍低。
7．高低高电流源型逆变器变频器为低压电流源型，其特点与上述高低高电压源型基本类似，输入输出谐波较大，电网侧功率因数低，对电网的波动较为敏感，变频器运行与电机参数的关系较大，但可四象限运行。
8．高高电流源型逆变器直接采用器件串联（SCR或GTO）实现高压，输入一般也加隔离变压器以防止共模电压，或采用12脉冲整流（有的采用18脉冲）以降低谐波，输入功率因数低（平均功率因数0.5左右），对电网的波动较为敏感，变频器运行与电机参数的关系较大，不能一带多运行；成本较高；另外，存在器件串联的动静态均压问题，可靠性差，如果发生故障不能随意更换器件，维修困难。
中高压变频器知识
关于中、高压变频器的一些知识在低压变频调速完全成熟、并获得广泛应用之后，现在不少厂家对中、高压电机采用变频调速正在跃跃欲试，犹如十多年前开始推广应用低压变频调速的情势一样（在电气传动领域，将2.3～10kV习惯上称作高压，而与电网电压相比，只能算作中压）。
然而不像是低压变频器，无论哪种产品，它们的主电路形式基本相同，而中、高压变频器则到目前为止，还没有近乎统一的拓扑结构。
为此，本文就目前中、高压变频器的有关知识作些阐述和介绍，以供选用时进行分析比较。
一、功率开关器件中、高压变频器首先依赖于高电压、大电流的电力电子器件。
目前应用于中、高压变频器的电力电子器件主要有下列几种。
1、GTO门极可关断（GTO）晶闸管是目前能承受电压最高和流过电流最大的全控型（亦称自关断）器件。
它能由门极控制导通和关断，具有电流密度大、管压降低、导通损耗小、dv/dt耐量高等突出优点，目前已达6kV/6kA的生产水平，最适合大功率应用。
但是GTO有不足之处，那就是门极为电流控制，驱动电路复杂，驱动功率大（关断增益β=3～5）；关断过程中内部成百甚至上千个GTO元胞不均匀性引起阴极电流收缩（挤流）效应，必须限制dv/dt。
为此需要缓冲电路（亦称吸收电路），而缓冲电路既增大体积、重量、成本，又徒然增加损耗。
另外，“拖尾”电流使关断损耗大，因而开关频率低。
2、IGBT绝缘栅双极晶体管（IGBT）是后起之秀，它是一种复合型全控器件，具有MOSFET（输入阻抗高、开关速度快）和GTR（耐压高、电流密度大）二者的优点。
栅极为电压控制，驱动功率小；开关损耗小，工作频率高；没有二次击穿，不需缓冲电路；是目前中等功率电力电子装置中的主流器件。
除低压IGBT （1700V/1200A）外，已开发出高压IGBT，可达3.3kV/1.2kA或4.5kV/0.9kA的水平。
IGBT的不足之处是，高压IGBT内阻大，因而导通损耗大；低压IGBT用于高压需多个串联。
ABB中压变频器特点和选型
ABB中压变频器特点和选型特点：1.高可靠性：ABB中压变频器采用了先进的电路设计和功率半导体技术，具有高抗干扰能力和较低的故障率。
同时，它还配备了多种保护功能，如过载、短路、过热等保护，可以确保设备的安全运行。
2.高效节能：ABB中压变频器采用了先进的PWM控制技术，可以根据负载需求实时调整变频范围和频率，从而最大限度地降低电机的能耗。
此外，ABB中压变频器还具有高效率的电源模块和电机轴负载感应技术，进一步提高了能源利用率。
3.多种控制方式：ABB中压变频器支持多种控制方式，如恒功率控制、恒转矩控制、恒转速控制等。
用户可以根据实际需求选择最适合的控制方式，实现对电机的精确控制。
4. 多种通信接口：ABB中压变频器具有多种通信接口，如RS485、Modbus、Profibus等，可以与上位机、PLC等设备进行通信，实现远程监控和调试。
此外，还支持网络通信和远程诊断功能，方便用户对设备进行远程管理和维护。
5.灵活可扩展：ABB中压变频器具有模块化设计，可以根据用户的需求进行灵活配置和扩展。
用户可以根据实际情况选择不同的插件和功能模块，实现特定的控制和监测功能。
选型：在选型ABB中压变频器时，需要考虑以下几个方面：1.电机功率：根据实际应用需求，确定所需电机的功率范围。
ABB中压变频器通常具有不同的功率型号，用户可根据电机功率选择相应的变频器。
2.控制方式：根据对电机控制的要求，选择恒功率、恒转矩或恒转速控制方式。
不同的控制方式适用于不同的应用场景，用户应根据实际需求进行选择。
3.通信接口：根据与其他设备的通信需求，选择合适的通信接口。
如果需要与上位机或PLC进行通信，需选择支持相应通信协议的变频器。
4.额定电压和频率：根据实际应用的电网电压和频率，选择相应的额定电压和频率范围。
ABB中压变频器通常具有不同的额定电压和频率选择，用户应选择与电网匹配的变频器。
5.环境适应能力：根据实际应用环境，选择具有良好适应能力的变频器。
中压变频器主电路拓扑结构的分析与比较
中压变频器主电路拓扑结构的分析与比较丁少杰（西门子（中国）有限公司Ｉ＆Ｓ，北京 １００１０２）摘要：分析比较了中压变频器目前应用的主要几种主电路拓扑结构，指出其各自的优缺点和适用场合，并得出结论。
关键词：中压变频器； 主电路； 拓扑结构中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ｂ文章编号：１００９－０１３４（２００４）０５－００６９－０３０ 引言 中压变频器不象低压变频器一样具有成熟的一致性的拓扑结构，而是受限于功率器件的耐压，出现了多种拓扑结构。
中压变频器主电路结构早期采用低压变频器和输入输出变压器组成“高－低－高”方案，这种方案实质上还是低压变频器，只不过从电网和电机两端来看是高压的，存在中间低压环节电流大，变频器输出含有高次谐波和直流分量，升压变压器须特殊设计，两个变压器有较大损耗，效率较低，装置占地面积大等缺点。
为了克服这些缺点，“高－低－高”方案已基本被“高－高”方案所取代。
“高－高”方案就是取消输出变压器，变频器输出高压直接驱动高压电动机。
“高－高”方案国内外一般采用两种思路，一是采用功率器件串联的方法，主电路结构仍采用常规的三相桥式逆变器，产品主要有功率器件为ＳＣＲ、ＧＴＯ或ＳＧＣＴ的电流源中压变频器，输出滤波采用电容滤波，输出电流电压波形都接近正弦波。
二是采用多电平结构。
多电平结构的思想最早是由日本长冈科技大学的Ａ Ｎａｂａｅ等人于８０年代提出的【１】。
它的一般结构是由几个电平台阶合成阶梯波以逼近正弦波输出电压。
这种变换器的优点是：由于输出电压电平数的增加，合成的输出波形有更多的台阶，这些台阶形成一种梯状波形，近似于正弦波。
当波形合成中台阶数增多时，输出波形具有更好的谐波频谱，每个开关器件所承受的电压应力较小，无需均压电路，开关损耗小，ｄｖ／ｄｔ较小对电机绝缘十分有利。
多电平变换器的电路结构目前主要有３种【２】：级联多电平逆变器（Ｃａｓｃａｄｅｄ Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ Ｉｎｖｅｒｔｅｒｓｗｉｔｈ ｓｅｐａｒａｔｅ ＤＣ ｓｏｕｒｃｅｓ简称ＣＭＩ）、二极管钳位（Ｄｉｏｄｅ─Ｃｌａｍｐ）、飞跨电容（Ｆｌｙｉｎｇ─ Ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ）。
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中压变频器的比较和分析
概述：中压变频器的应用越来越广泛，在许多场合产生了严重的谐波污染问题，对于中压变频器而言，我们需要进一步了解其性能和结构特点，尽量避免使用之后带来的一些问题。
使用中压变频器后对电网的影响主要有：对电网的谐波污染、功率因数的影响等问题，变频器对电网的影响主要取决于变频器整流电路的结构和特性。
对电动机的影响主要表现在：输出谐波引起谐波发热和转矩脉动、输出du/dt、共模电压、噪声等方面，其影响主要取决于逆变电路的结构和特性。
关键词：中压变频器影响电网电动机
1、引言
泰州三水厂新建项目，拟增加一台水泵机组，电机电压6kV，功率900kW，电流105A，采用6kV变频装置控制，考虑选用进口设备。
我们就目前国外几家中压变频器厂家推出的具有代表性的产品，Rockwell的PowerFlex7000系列、SIEMENS的SIMOVERT MV系列、ABB的Drive ACS1000中压交流传动系列、ASIRobicon的完美无谐波系列中压变频器，针对它们对电网和电动机产生的影响进行比较，分别从整流器、中间环节、逆变器这三个方面进行比较。
2、整流器的比较
PowerFlex7000系列：如图1所示，无输入变压器，采用SGCT作为功率元件，主要目的是采取电流PWM控制，以改善输入电流波形。
每个桥臂3个串联作为一个开关使用，共18个SGCT，串联时存在静态和动态均压问题。
前端有输入电抗器、电容组成的LC滤波器，可以得到较低的输入谐波，输入谐波电流失真可达1%以下，电流波形接近于正弦波，其功率因数可调，可以做到接近于1，根据要求，也可调节成超前的功率因数，不需采用功率因数补偿装置，对电网起到部分无功补偿作用。
图1 PWM整流电路
二极管目前工业应用耐压为6000V，二极管正向压降很低，6000V，3700A的二极管正向压降可低到1.7V。
电网电压较高时，可采用整流桥串联，在实现多重化的同时，避免器件直接串联。
由于整流后直流电压基本保持恒定，所以输出侧变压器必须采用PWM控制。
二极管整流电路的输入谐波电流取决于电网侧阻抗和直流电抗器的大小。
由于采用二极管不可控整流，换相在对应电压最小时才发生，导致di/dt非常小，尤其当电源侧阻抗较大时，换相更加缓慢，使高次谐波电流相对于晶闸管整流电路大大降低。
大多数PWM电压源型变频器都采用二极管整流电路，如果整流电路也采用PWM控制，则可以做到输入电流基本为正弦波，谐波电流很低，当然系统的复杂性和成本也大大增加了。
3、中间环节的比较
4、逆变器的比较
5、结束语
ypical
Snubber
光纤通信连接至主连接板
功率单元旁路电。