交流变频调速技术发展至今已有30多年的历史。由低压变频器构成的交流调速系统,因其技术上的不断创新,使系统在性能上不断地完善,并在电气传动领域挑战直流调速系统,已得到了广泛的应用。现在,日业中压变频技术在发达国家已经成熟,随着新的电力电子器件的不断出现,新的变换技术层出不穷,使得其得到更加广泛的推广应用。日业中压大功率调速领域采用交流变频调速已是其发展的趋势。这是因为中压大功率(315kW以上)的交流调速系统无论是在性能上,还是在价格上都优于直流系统。日业中压变频技术泛指3kV、6kV、10kV三个电压等级领域的变频技术。为实现对日业中压大功率交流电动机的变频调速,我司研发机构提出了多种拓扑结构,比较实用并已产品化的中压变频器,按其主接线可分为交—交变频和交—直—交变频两大类。而交—直—交变频又可分为中—低—中方式、中—低方式及中—中方式。按中间直流滤波环节的不同,在交—直—交变频领域中又可分为电流源型、三电平PWM电压源型(也称NeturalPointClamped中点嵌位)、单元串联多电平PWM电压源型。中压变频技术的迅速发展是建立在电力电子技术的创新、电力电子器件及材料的开发及器件制造工艺水平提高基础之上的,尤其是高压大容量GTO、IGBT、IGCT器件的成功开发,使中压大功率变频技术得以迅速发展,性能日益完善。
交—交变频是早期中压变频的主要形式,其工作原理决定了它只能工作在低频率(20Hz以下),适应于低转速大容量的电动机负载。因其主电路开关器件处于自然关断状态,不存在强迫换流问题,所以第一代电力电子器件——晶闸管就能完全满足它的要求。由于其技术成熟,在国内开发研制也最多,目前在国内仍有一定的市场。 三相桥式交—交变频电路的每一相为反并联的可逆整流线路,只要控制信号按正弦规律变化,就可以得到近似正弦的输出波形。由于交—交变频电路实质上就是可逆整流线路,因此在直流可逆传动中的有环流、无环流等控制技术都可以采用。交—交变频利用电网电压来换流,因此它的输出电压是由电网电压