高压变频器在水泥厂的应用
水泥厂风机节能改造中高压变频器的应用
水泥厂风机节能改造中高压变频器的应用水泥生产企业是国民经济生产中的能源消耗大户，水泥行业已被列为国家节约资源的重点领域之一。
在国务院提出加快建设节约型社会的政策环境下，提高水泥行业的节约型制造和应用水平，建立节约型水泥工业体系意义重大。
在当前国内外能源供需矛盾突出的情况下，水泥生产企业必须通过各种途径降低能耗，以获得最佳的经济效益和最高的劳动生产率。
在水泥的生产中，电动机负载电耗就占成本近30％，而拖动风机用的高压电动机在电机中占有很大的比重，对于一条水泥生产线其中有25%～30%的电能是用于拖动各种类型风机上，因此做好风机电动机的降耗增效工作就显得极为重要。
目前很多水泥厂的风机大马拉小车现象严重，同时由于工况、产量的变化，系统所需求的风量也随之变化，大部分风机采用传统做法，即调节进、出风口阀门的开度来实现，而该方法是以增加风阻、牺牲风机的效率来达到要求的，损耗严重。
如果利用变频调速技术改变设备的运行速度，以调节风量的大小，可以既满足生产要求，又达到节约电能，同时减少因调节挡板而造成挡板和管道的磨损及经常停机检修所造成的经济损失。
随着电力电子技术及电子技术的发展，变频技术日趋成熟，国际上对于风机的风量、风压调节已普遍摒弃靠调整配套的风门开度的手段，改而采用变速的电气传动调节，变频调速已成为风机、泵类节能降耗的最佳、首选的电气传动方案。
在水泥厂风机采用变频调速技术，能提高节约大量能源，提高生产效率，为水泥厂带来较大的经济效益和社会效益。
根据大量水泥生产线风机高压变频调速节能改造的具体经验，采用变频调速后，风机的电耗降低8%～45%，电费以0.50元/kWh计算，通常在1.5～3.5年可收回变频器的设备和其它安装等附加费用等总投资。
2、高压变频器在水泥生产线风机节能改造的应用及效益变频调速技术现已被应用于各行各业，广州智光电气股份有限公司的ZINVERT系列智能高压变频调速系统从2005年起开始应用于水泥行业的电机节能改造，至今已成功应用于新型干法水泥生产线的6个工艺位置的高压风机，即：生料磨循环风机、煤磨循环风机、窑头排风机、窑尾高温风机、窑尾排风机、水泥磨循环风机，并取得了许多成功的改造经验，获得了显著的经济效益。
HIVERT高压变频器在水泥生产线窑尾高温风机中的应用
HIVERT高压变频器在水泥生产线窑尾高温风机中的应用摘要：本文较详细地阐述了高压变频器的系统构成、调速原理，介绍了HIVERT系统列高压变频调速系统在北京水泥厂有限责任公司3000t/d新型干法线上水泥熟料生产线窑尾高温风机变频调速改造的技术方案和节能效果，为高压变频水泥行业风机节能改造应用提供一定经验。
关键词：高压变频器；风机；调速；节能；水泥厂设备水泥生产过程可以分为以下四个过程，矿山开采物料经过破碎机得到原料；各种物料经过均化、配料、研磨成为生料；生料和煤粉经过烘干、预热后送到回转窑进行煅烧成为熟料；熟料与混合材配料后送到磨机研磨成为水泥成品。
按照以上生产过程，可以将水泥生产工艺设备分为三类，物料的均化储存、输送和计量设备；物料的破碎、粉磨设备；服务于系统工艺要求的各类风机设备。
第一类设备数量多但功率小节能空间不大，第二类设备功率大，多为高压设备，但一般没有调速的要求，通常在水泥厂一般通过加装现场功率因数补偿装置来达到节能的目的。
第三类是使用数量较大的风机类设备，设备多、功率大，是水泥行业节能方案中余热回收、物料替代、风机变频改造的三大热点之一。
一、水泥生产线窑尾高温风机的作用在水泥熟料生产工艺中主要有五台大风机，通常称为：窑头排风机、废气处理排风机、煤磨排风机、窑尾高温风机、生料系统排风机。
其中窑尾高温风机的作用是将窑尾的热气送到发电锅炉用于发电，将热气送到生料磨、煤磨系统用于原料烘干、空气预热，通常依据高温风机入口负压进行调整，风源来自篦冷机冷却风通过三次风管的三次风和窑内的二次风。
通常采用液力耦合器调速。
二、水泥厂风机选型及控制的特点1、设计存在裕量设计时要考虑生产设备各系统之间的风机匹配、系统安全性和设备效率随物料的变化，风机系统的设计选型均按满负荷进行，同时留有较大裕量。
2、调节的要求较频繁在水泥生产过程中由于物料、季节的变化会造成产量的变化，需要按照实际工况调整风量风压。
三、窑尾高温风机调节方式及其特点水泥厂窑尾高温风机通常的调节方式是电动机全速运转，通过液力耦合器来调整风机转速；液力偶合器的优点是技术成熟、运行可靠。
浅谈变频器在水泥行业的应用
浅谈变频器在水泥行业的应用变频调速的出现和发展为异步电动机的调速方式带来了一场划时代的革命。
随着近几十年调速技术的创新和完善，不仅推动了工业生产的自动化进程，同时也为企业带来了可观的经济效益。
变频调速技术在我国水泥行业的应用日趋广泛。
应用于生产工艺需要调速的许多环节，如回转窑、冷却机、喂料及配料系统、工艺风机、水泵等，结合我公司施设阶段及试生产中取得的一些经验，归纳出一些看法，供同行参考和指正。
1变频器的选型基于目前的市场，变频器与其它产品一样，也具有较多的品牌及种类。
通用型变频器一般采用给定闭环控制方式，动态响应速度相对较慢，而工程型变频器则在其内部通过检测设有自动补偿、自动限制的环节，在设备低速运转时也可保持很好的转矩特性，可实现真正意义上的闭环控制。
工程型变频器通常有三种控制方式可选：1）开环控制方式同通用型；2）带转差补偿，即当负载突降时，可自动补偿；3）装机／装柜型，功率45～200kW，需要附加电路及整体固定壳体，体积较为宠大，占用空间相对较大。
用户选择时可根据受控电机功率及现场安装条件选用适合类型。
从变频器的电压等级来看，有1AC230V；也有3AC208V～230V、380V～460V500V～575V、660V～690V等级，另外还有多脉冲（1脉冲或18脉冲）3300V和6000V，用户应根据要求和负载特性来做出正确的选择。
从变频范围及控制精度要求而言，变频器有FC（频率控制），调速范围1：25；VC（矢量控制），调速范围1：100～1：1000；SC（伺服控制），调速范围1：4000—1：10000；在目前水泥生产线上一般选用VC方式，这种控制方式目前评价较好。
兼顾上述几点要求。
用户可根据生产的现场情况做出正确选择。
2变频器的安装调试在水泥生产中．就地控制生产设备的现场安装是不可取的，因为水泥生产线粉尘较大，调速机械大多安装在室外或库下。
环境较其它行业相比更为恶劣，变频器作为较为精密的仪器设备，生产现场时常无人且环境较差，对设备不利．故在水泥生产线上，变频器应安装在电控室内。
高压变频器在水泥回转窑中的应用
高压变频器在水泥回转窑中的应用高压变频器在水泥回转窑中的应用 1 引言变频调速技术现已被应用于各行各业，我公司于2005年起开始将高压变频器应用于水泥磨高浓度收尘风机的电机节能改造，至今已成功用于熟料线窑尾后排风机、高温风机、煤磨通风机、窑头过剩风机的节能改造，取得了显著的经济效益。
典型应用案例：2007年6-7月，利德华福电气公司在山水集团中标18台设备，其中应用较多的是我平阴山水水泥公司的两条日产量5000t生产线的高温风机、窑头煤磨风机、窑头过剩风机等风机设备，取得良好的节能效果，下面对改造情况作一简单介绍。
2 原来用液力耦合器缺陷(1)液力耦合器属于一种机械调速设备。
液力耦合器的原理决定了液力耦合器有5～8%的速度损失。
同时功率损失变为热量，使液压油温过高，需要大量冷却水冷却液压油。
(2)在实际运行中油温高于95℃以上，使冷却器的水易结垢堵塞，造成故障。
(3)由于液力耦合器是用液压油传递功率，因此速度控制不稳定、功率因数低、调速精度差。
(4)液力耦合器整机效率低，功率因数低，调速精度差，调速本身的损耗大、维护量大、二次成本过高，所以节能效果不明显。
3 高压变频调速系统简介异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率f来改变同步转速而实现调速的，在调速中从高速到低速都可以保持较小的转差率，因而消耗转差功率小，效率高，是异步电动机最为合理的调速方法。
由公式n＝60f(1-s)/p可以看出，若均匀地改变供电频率f，即可平滑地改变电动机的同步转速。
异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点，目前，变频调速已成为异步电动机最主要的调速方式，在很多领域都获得了广泛的应用。
高压变频调速具有如下显著的优点：(1)由负载档板或阀门调节导致的大量节流损失，在变频后不再存在； (2)异步电动机功率因数由变频前的0.85左右提高到变频后的0.95以上； (3)可实现零转速启动，无启动冲击电流，从而降低了启动负载，减轻了冲击扭振； (4)高压变频器本身损耗极小，整机效率在97％以上。
高压变频器在水泥厂原料磨循环风机中的应用
一、前言目前，随着水泥企业竞争的日益加剧，生产成本的高低决定了水泥企业在市场竞争的地位，水泥生产企业很大一部分成本浪费在能耗上，降低水泥生产过程中的电能消耗越来越引起了业界的重视。
在水泥生产过程中，风机被大量的采用，而风机负载耗电量较大，起动电流较高，同时用电动阀门、挡风板等装置来调节风量，工作效率低，而且开动阀门时，还发出啸声和振动，经常发生事故；为满足生产环境的最大要求，风道系统设计时的风量和压力往往偏大，功率的偏大设计必然造成能量的浪费。
变频调速技术作为一种先进的电机调速方式，其优异的性能以及带来可观的经济效益早已为人们所知。
实践证明在风机的系统中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节风量和压力的变化用来取代阀门控制风量，能取得明显的节能效果。
本文就SH-HVF系列高压变频器在华新金猫水泥（苏州）有限公司中应用进行分析总结。
二、变频器节能原理由电动机的同步转速公式：n1＝60f/p而异步电动机转速n与同步转速n1存在一个滑差关系：n＝ n1（1—s）=6 0f/p（1—s）由上式可以得到，改变异步电动机的转速可以通过改变f、p、s可以达到。
针对某一电动机而言P是一定的，而通过改变S进行调速空间非常小，所以变频调速通过改变定子供电频率f来改变同步转速是异步电动机的最为合理的调速方法。
若均匀地改变供电频率f，即可平滑地改变电动机的同步转速。
异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点，目前变频调速已成为异步电动机最主要的调速方式，在很多领域都获得了广泛的应用。
根据流体力学相似定律：Q1/Q2＝n1/n2 输出风量Q与转速n成正比；H1/H2＝（n1/n2）2 输出压力H与转速n2正比；P1/P2＝（n1/n2）3 输出轴功率P与转速n3正比。
当风机风量需要改变时，如调节风门的开度，则会使大量电能白白消耗在阀门及管路系统阻力上。
如采用变频调速调节风量，可使轴功率随流量的减小大幅度下降。
高压变频器在水泥行业的应用
高压变频器在水泥行业的应用1、概述目前，水泥行业的竞争非常激烈，但关键还是制造成本的竞争，而电动机电耗占成本近30％，而拖动风机用的高压电动机在电动机中占有很大的比重，因此做好电动机的降耗增效工作就显得极为重要。
目前很多水泥厂的风机大马拉小车现象严重，如果利用变频调速技术改变设备的运行速度，以调节风量的大小，可以既满足生产要求，又达到节约电能，同时减少因调节挡板而造成挡板和管道的磨损及经常停机检修所造成的经济损失。
因此，在水泥厂风机采用变频调速技术，能节约大量能源，提高生产效率，为水泥厂带来较大的效益。
根据具体情况，风机采用变频调速后，节电率在30％～50％范围内，通常1年半到2年左右内可收回变频器的设备和其他安装等附加费用等总投资。
2、传统挡板调节存在的问题风机传统的调节方式是调节入口挡板的开度，以此来调节风量，是一种经济效益差、能耗大、设备损坏严重、维修难度大、运行费用高的落后办法。
主要存在以下问题：1）采用挡板调节时，大量的能量损耗在挡板的截流过程中。
对风机而言，最有效的节能措施是采用调速来调节流量。
由于风机大都为平方转矩负载，轴功率则与转速大致成立方关系，所以当风机水泵转速下降时，消耗的功率大大下降。
图1表示了风机采用各种调节方法时消耗功率与风量关系曲线。
其中曲线1为输出端风门控制时电动机消耗的功率，2为输入端风门控制时电动机消耗的功率，3为转差调速控制（采用滑差电动机，液力耦合器）时电动机消耗的功率，4为变频调速控制时电动机消耗的功率，最下面一条曲线为调速控制时风机实际所需轴功率（即电动机轴输出功率）。
可见，在众多的调节方式中，节能效果最好的是变频调速。
2）介质对挡板阀门和管道冲击较大，设备损坏严重。
3）挡板动作迟缓，手动时人员不易操作，而且操作不当会造成风机振动。
挡板执行机构一般为大力矩的电动执行器，故障较多，不能适应长期频繁凋节，调节线性度差，构成闭环自动控制较难，且动态性能不理想。
高压变频器在行业中的应用
高压变频器在行业中的应用电力行业：给水泵，引风机，送风机，灰浆泵，循环泵冶金行业：泥浆泵，引风机，除垢泵，传送带，吸尘风机，离心进料泵，高炉鼓风机水处理行业：净化泵，清水泵，加压泵，污水泵石化行业：注水泵，引风机，挤压机，电潜泵，混合器，主管道泵，气体压缩泵，锅炉给水泵水泥行业：窑炉引风机，压力送风机，冷却器洗尘风机，预热塔风机，生料碾磨引风机，分选器风机，主洗尘风机，窑炉送气风机电力行业的变频改造应用：变频前：风机水泵传统的调节方式是调节入口或出口的挡板阀门开度，以此来调节流量和压力：1.采用挡板阀门调节时，大量的能量损耗在挡板阀门的节流过程中。
2.介质对挡板阀门和管道冲击，损坏严重。
3.挡板阀门动作迟缓，手动时人员不易操作，而且操作不当会造成风机震动。
4.异步电动机在直接起动时起动电流一般达到电机额定电流的6-8倍，对电网冲击较大，也会对电机和机械负载造成冲击。
变频后：1. 节约了原来损耗在挡板阀门节流过程中的大量能量，大大提高了经济效益。
2.采用变频调速后，可实现软起动，对电网的冲击和机械负载的冲击都不存在了，同时延长了电机和风机水泵的寿命。
3.采用变频调速后，可以很方便地构成闭环控制，进行自动调节，通过变频器调节电机转速，可以平稳地调节风量，流量，且线性度较好，动态响应快，使机组在更经济的状态下安全稳定运行。
主扇风机的变频改造应用：主扇风机采用电机直接启动，存在以下几个问题:1、电能的严重浪费：矿山建设的特点是，巷道逐年加深，产量逐年增加，所需的通风量逐年上升。
但矿井通风机在设计选型时，往往是按最大开采量时所需的风量为依据的，一般都留有余量，因此矿井在投产后几年甚至十几年内，矿井通风机都是处在低负载下运行。
2、启动困难，机械损伤严重，主扇风机采用直接启动，启动时间长，启动电流大，对电动机的绝缘有着较大的威胁，严重时甚至烧毁电动机。
3、自动化程度低，主扇风机依靠人工调节档板，更不具备风量的自动实时调节功能，自动化程度低。
变频器在水泥生产中的应用
我公司有两条窑外分解水泥生产线，2#窑系统创建时间较早，当时没有使用变频器调速，后经改造在篦冷机通风机、生料粘土干燥机、水源地水泵等几处增加了变频调速器；1#窑系统是于2000年异地改造的，由天津水泥设计院设计，所使用的控制系统都是当时比较成熟先进的，除了窑主电机外，很多的拖动系统都使用了变频器。
我公司电力拖动中进行调速的设备主要包括：窑、生料磨选粉机、水泥磨选粉机、篦冷机、篦冷机通风机、水泵、板式给料机、胶带输送机、粘土干燥机、皮带称等。
其中两台窑主电机都是直流电动机，所选用的控制柜1#窑是保定整流器厂生产的模拟信号的直流调速装置，2#窑是英国CT公司的F20ARC直流调速控制装置；其他的设备都选用的是变频调速器。
我公司主要变频设备应用如下：在使用这些变频器的过程中，我感受到了以下的优点：1．在参数设定好的情况下，可以对电动机起到完备的保护，平滑的起动停止也可以减少对机械设备的冲击。
我们把变频器的过载电流设得稍低于电机1.5倍额定电流，做到更好的保护电机。
2．变频器中的故障历史记录对于分析事故有很大帮助，有利于快速排除故障，保持生产线的连续运行。
在拖动选粉机的变频器使用中，运行时经常自动跳闸，检查故障历史记录，发现是过电压报警，调整了加减速时间后问题仍不能解决，经分析是由于在运行时与选粉机相连的循环风机使变频器产生了再生电流，从而导致过电压报警，后来采取给变频器加上制动电阻后，运行就正常了。
3．对于变频器现场显示面板上电流，电压，功率等的参数分析，结合现场实际情况，可以帮助分析工艺，机械，电气，自动化的各种问题。
如果需要还可以和DCS系统相连，利用历史记录曲线，逻辑，数学功能等，观察长时间的变化规律，以及瞬态变化，完成对复杂问题的分析。
4．变频器功能强大的软件功能，可以根据现场的实际情况灵活设定参数，弥补上位机控制功能的不足，也可以减轻DCS系统的负担和软件编程的工作量。
当然，变频器的优点是非常多的，由于有许多人员和文章都已经谈到过了，我只想简单提一些优点，而我更对其他方面谈一些看法：1．利用变频器实现调速节能运行，是变频器应用的最典型的例子。
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艾帕高压变频器在水泥行业的应用摘要：本文主要论述水泥厂风机采用高压变频调速的必要性、可行性、经济性和实际运行经验。
对高压变频调速装置的选择，使用提出了一些建议，供水泥厂应用时参考。
一、 概述长期以来，我国政府对节能工作十分重视，我国能源节约与资源综合利用“十五”规划提出高压大功率变频调速作为重点发展的节电技术之一，要求大力推动高压大功率变频调速示范工程。
目前，水泥行业的竞争非常激烈，但关键还是制造成本的竞争，而电动机电耗占成本近30％，而拖动风机用的高压电动机在电机中占有很大的比重，因此做好电动机的降耗增效工作就显得极为重要。
目前很多水泥厂的风机大马拉小车现象严重，如果利用变频调速技术改变设备的运行速度，以调节风量的大小，可以既满足生产要求，又达到节约电能，同时减少因调节挡板而造成挡板和管道的磨损及经常停机检修所造成的经济损失。
因此，在水泥厂风机采用变频调速技术，能节约大量能源，提高生产效率，为水泥厂带来较大的效益。
根据具体情况，风机采用变频调速后，节电率在30%-50%范围内，通常1年半到2年左右内可收回变频器的设备和其它安装等附加费用等总投资。
二、 传统挡板调节存在的问题风机传统的调节方式是调节入口挡板的开度，以此来调节风量，是一种经济效益差、能耗大、设备损坏严重、维修难度大、运行费用高的落后办法。
主要存在以下问题：1.采用挡板调节时，大量的能量损耗在挡板的截流过程中。
对风机而言，最有效的节能措施是采用调速来调节流量。
由于风机大都为平方转矩负载，轴功率则与转速大致成立方关系，所以当风机水泵转速下降时，消耗的功率大大下降。
图1表示了风机采用各种调节方法时消耗功率与风量关系曲线。
其中曲线1为输出端风门控制时电机消耗的功率，2为输入端风门控制时电机消耗的功率，3为转差调速控制(采用滑差电机，液力耦合器)时电动机消耗的功率，4为变频调速控制时电动机消耗的功率，最下面一条曲线为调速控制时风机实际所需轴功率（即电机轴输出功率）。
可见，在众多的调节方式中，节能效果最好的是变频调速。
2.介质对挡板阀门和管道冲击较大，设备损坏严重。
3.挡板动作迟缓，手动时人员不易操作，而且操作不当会造成风机震动。
挡板执行机构一般为大力矩的电动执行器，故障较多，不能适应长期频繁调节，调节线性度差，构成闭环自动控制较难，且动态性能不理想。
4.异步电动机在直接起动时起动电流一般达到电机额定电流的6-8倍，对电网冲击较大，也会引起电机发热，强大的冲击转矩对电机和风机的机械寿命存在很多不利的影响。
也有绕线式电机采用水电阻方式进行起动的，存在设备复杂，可靠性低等缺点。
过去也有水泥厂采用液力耦合器进行调速。
液力耦合装置缺点是体积大、噪声大、调速范围窄、效率低、油系统维护复杂。
图1 风机采用各种调节方法时消耗功率比较三、采用变频调速的优点1.变频调速能节约原来损耗在挡板截流过程中的大量能量，大大提高了经济效益。
异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率f来改变同步转速而实现调速的，在调速中从高速到低速都可以保持较小的转差率，因而消耗转差功率小，效率高，是异步电动机的最为合理的调速方法。
由公式 n＝60f（1—s）/p可以看出，若均匀地改变供电频率f，即可平滑地改变电动机的同步转速。
异步电动机变频调速具有调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬的优点，目前变频调速已成为异步电动机最主要的调速方式，在很多领域都获得了广泛的应用。
对离心式风机而言，流体力学有以下原理：输出风量Q与转速n成正比；输出压力H 与转速n2正比；输出轴功率P与转速n3正比；即：Q1/Q2＝n1/n2H1/H2＝(n1/n2)2P1/P2＝(n1/n2)3当风机风量需要改变时，如调节风门的开度，则会使大量电能白白消耗在风门及管路系统阻力上。
如采用变频调速调节风量，可使轴功率随流量的减小大幅度下降。
变频调速时，当风机低于额定转速时，理论节电为E=〔1-( n′/n)3〕×P×T (kWh)式中： n－额定转速n′—— 实际转速P——额定转速时电机功率T——工作时间以上公式为变频节能提供了充分的理论依据。
2.采用变频调速后，可实现软起动，对电网的冲击和机械负载的冲击都大大减小了，同时延长了电机和风机的寿命。
同时，采用变频调速后，电机的无功功率通过变频器直流环节的滤波电容进行了瞬时补偿，变频器的输入功率因数可达0.95以上。
相对电机直接工频运行而言，功率因数大大改善，对低速电机效果尤为明显。
实现变频调速后，风机经常在额定转速以下运行，介质对风机风扇和挡板的磨损，轴承的磨损，密封的损坏都大大降低，减少了维护工作量。
电机运行的振动和噪声也明显降低。
3.采用变频调速后，可以很方便地构成闭环控制，进行自动调节，调节器输出的4-20mA信号输到变频器，通过变频器调节电机转速，可以平稳地调节风量，且线性度较好，动态响应快，使设备在更经济的状态下安全稳定运行。
三、 艾帕高压变频器原理及特点上海艾帕电力电子有限公司的Innovert系列高压变频器(单元串联多电平PWM电压源型变频器)是一种直接高压输出电压源型变频器。
它采用若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出。
该变频器具有对电网谐波污染小，输入功率因数高，不必采用输入谐波滤波器和功率因数补偿装置。
输出波形好，不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动，噪音，输出du/dt，共模电压等问题，不必设置输出滤波器，就可使用普通的异步电机。
Innovert系列采用无速度传感器矢量控制技术，全数字控制，具有起动力矩大，转速精度高，抗电网波动和负载扰动能力强的特点。
其原理如图2所示（以3KV高压变频器为例）。
a)主电路拓扑结构b)功率单元结构图2 单元串联多电平变频器原理电网电压(如6KV)经过副边多重化的隔离变压器降压后给功率单元供电，功率单元为三相输入，单相输出的交直交PWM电压源型逆变器结构，相邻功率单元的输出端串接起来，中心点相联，形成Y接结构，另外三端实现变压变频的高压输出，供给电动机。
3KV 输出电压等级变频器每相由3个额定电压为690V的功率单元串联而成。
改变每相功率单元的串联个数，就可实现不同电压等级的高压输出。
6KV变频器每相由5个功率单元串联而成，10KV变频器每相由8个功率单元串联而成。
每个功率单元分别由输入变压器的一组副边绕组供电，功率单元之间及变压器二次绕组之间相互绝缘。
二次绕组采用延边三角形接法，实现多重化，以达到降低输入谐波电流的目的。
对于6KV电压等级变频器而言，给15个功率单元供电的15个二次绕组每3个一组，分为5个不同的相位组，互差12º电角度，形成30脉冲的整流电路结构，输入电流波形接近正弦波，总的谐波电流失真为1%左右，由于输入电流谐波失真很低，而且采用二极管整流方式，变频器输入的综合功率因数可达到0.95以上。
图3为该变频器的输入电压电流波形。
逆变器输出采用多电平移相式PWM技术，同一相的功率单元输出相同幅值和相位的基波电压，但串联各单元的载波之间互相错开一定电角度，实现多电平PWM，输出电压非常接近正弦波。
输出电压每个电平台阶只有单元直流母线电压大小，所以du/dt很小。
功率单元采用相对较低的开关频率，以降低开关损耗，提高效率，变频器额定效率可大98.5%,考虑输入变压器后的总体效率仍在97%以上。
由于采用移相式PWM，电机电压的等效开关频率大大提高，且输出电平数增加，以6KV输出变频器为例，输出相电压为11电平，线电压为21电平，输出等效开关频率为6KHZ，电平数和等效开关频率的增加有利于改善输出波形，降低输出谐波，由谐波引起的电机发热，噪音和转矩脉动都大大降低，所以这种变频器对电机没有特殊要求，可直接用于普通异步电机。
图4为此类变频器的输出电压，电流波形。
图3 单元串联多电平变频器输入波形 图4 单元串联多电平变频器的输出波形与普通采用高压器件直接串联的电流源型变频器及三电平电压源型变频器相比，由于采用功率单元串联，器件承受的最高电压为单元内直流母线的电压，器件不必串联，不存在器件串联引起的均压问题。
功率单元中采用常规IGBT功率模块，驱动电路简单，技术成熟可靠。
功率单元采用模块化结构，同一变频器内的所有功率单元可以互换，维修也非常方便。
由于采用功率单元串联结构，所以可以采取功率单元旁路选件，当功率单元故障时，控制系统可以将故障单元自动旁路，变频器仍可降额继续运行，大大提高了系统的可靠性。
图5为6KV/1000KVA高压变频器的外形照片。
图5 Innovert高压变频器外形照片五、应用实例南方某水泥厂于2006年5月在窑尾废气处理风机上采用上海艾帕电力电子有限公司生产的Innovert系列高压变频调速装置。
到目前为止运行良好，节能显著。
该窑尾废气处理风机为10kV的高压电机，电机参数如下：绕线式异步电机，型号：YRKK-630-10 额定功率：800KW 频率：50HZ 额定电压：10000V 接线：Y/Y 额定电流：62.21A 转子开路电压：1591V 额定转子电流：307A 转速：594rpm 功率因数：0.781 绝缘等级：F 防护等级：IP54 兰州电机厂2004年生产。
变频器型号：Innovert 10/10-70,额定电压10KV,额定电流70A，容量1050KVA。
原生产过程中，根据窑内加料多少及窑身转速，通过调整风门挡板开度对排风机的风量进行调整。
由设计裕度较大，正常生产过程中，风门挡板开度较小，风门档板两侧风压差较大，造成较大的节流损失。
现运行方式为风门挡板全开，通过变频来调节电机转速，从而达到调整风量的目的。
变频器控制接入原有的DCS系统，由DCS系统来完成正常操作。
变频器正常运行频率在40HZ左右。
本次变频改造前后，对相应的运行数据进行了统计，现将部分数据分析如下。
改造前，电动机平均功耗为680kW，改造后平均功耗为410kW，通过变频改造后功耗下降达270kW。
按照年运行330天计算，年节电量为： 270*24*330=2138,400度按每度电0.5元，则年节能效益为2138,400 *0.5=106.92万元节电率为：270/680=39.7%现将改造前后风机性能对比列表如下：改造前改造后平均功耗（kW） 680 41010kV进行开关侧电流（A） 52.7 27.8 起动方式 转子串水电阻起动 变频软起动风机噪声 大 小轴承温升 高 低本变频器还同时设计有工频旁路回路（图6），万一变频器出现故障时，可将电动机自动切至原工频供电回路，并用原有的水电阻进行起动，以保证电机的正常运转，而不影响生产。
工频运行时，风机转速会升高，风压会发生较大变化，故同时应及时在DCS上对风机的风门进行及时调节，降低风机输出风量至工况要求值。