單元控制板5.558.035.03MX單元控制板5.558.035.03MX

高壓變頻器是用于控制高壓電機(jī)轉(zhuǎn)速的電力電子設(shè)備，其核心功能是將工頻高壓交流電（如 3kV、6kV、10kV）轉(zhuǎn)換為頻率和電壓均可調(diào)的高壓交流電，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無級調(diào)速，達(dá)到節(jié)能、優(yōu)化工藝等目的。其運(yùn)作原理可分為主電路轉(zhuǎn)換和控制邏輯兩大部分，具體如下：

一、主電路的核心轉(zhuǎn)換過程

1. 整流環(huán)節(jié)（AC→DC）

• 作用：將輸入的工頻高壓交流電轉(zhuǎn)換為直流電（脈動(dòng)直流）。

• 原理：
  輸入的高壓交流電（如三相 380V 或更高）首先通過移相變壓器進(jìn)行降壓或隔離（因高壓變頻器功率單元多采用低壓器件串聯(lián)，需將高壓分配到多個(gè)低壓單元），然后由整流橋（由二極管或晶閘管組成）將交流電整流為直流電。
  整流后的直流電含有一定紋波，需通過濾波電容或平波電抗器進(jìn)行平滑處理，得到穩(wěn)定的直流母線電壓。

2. 逆變環(huán)節(jié)（DC→AC）

• 作用：將穩(wěn)定的直流電轉(zhuǎn)換為頻率和電壓可調(diào)的交流電。

• 原理：
  逆變環(huán)節(jié)是高壓變頻器的核心，由功率開關(guān)器件（如 IGBT、IGCT 等）組成逆變橋。通過控制芯片（如 DSP）輸出的PWM（脈沖寬度調(diào)制）信號，控制功率器件的導(dǎo)通與關(guān)斷時(shí)間，將直流母線電壓逆變?yōu)橐幌盗械确坏葘挼拿}沖波。
  這些脈沖波通過特定的組合（如正弦脈寬調(diào)制 SPWM），可等效合成頻率可調(diào)（0~50Hz 或更高）、電壓可調(diào)（與頻率成比例，滿足電機(jī) “V/f 恒定" 特性）的正弦交流電，驅(qū)動(dòng)高壓電機(jī)運(yùn)行。

3. 高壓隔離與輸出

• 由于高壓電機(jī)需高壓供電（如 6kV），而單個(gè)功率器件耐壓有限（如 IGBT 耐壓通常在 1.2kV~6.5kV），高壓變頻器多采用功率單元串聯(lián)拓?fù)?/span>：將多個(gè)低壓逆變單元的輸出端串聯(lián)，疊加后形成高壓交流電，直接驅(qū)動(dòng)高壓電機(jī)，無需額外升壓設(shè)備。

二、控制邏輯與調(diào)速原理