高壓變頻器起動高壓電動機技術(shù)分析

變頻器應(yīng)用于高壓電動機的起動，主要控制方式有如下兩種：


    ★ 10(6)KV電源→降壓變壓器→低壓變頻器→升壓變壓器→高壓電動機

    ★ 10（6）KV電源→高壓變頻器→高壓電動機

    高壓變頻器之所以在高壓領(lǐng)域能夠得到廣泛地應(yīng)用，在于其良好的起動及調(diào)速特性。其主要優(yōu)點如下：

    1、采用VVVF控制方式，通常采取SPWM觸發(fā)模式，可實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)或變轉(zhuǎn)矩起動，幾乎涵蓋各種類型負載的起動。

    2、可實現(xiàn)轉(zhuǎn)速、電流、電壓斜坡上升方式的起動，以滿足不同的負載及工藝起動要求。

    3、可實現(xiàn)脈沖突跳方式的起動，以克服足夠大的靜阻轉(zhuǎn)矩。

    4、在各種起動控制方式中,其起動電流最小。而且最容易實現(xiàn)工況適宜性調(diào)整。

   5、起動功率因數(shù)及起動機械效率均比其它起動方式要高。

   6、高壓變頻器不僅可以用于電動機的起動，而且可以同時用于電動機運行中的調(diào)速節(jié)能。


    但是，用變頻器起動電動機并非十全十美，它也存在不足之處：

    1、高次諧波污染問題

    高壓變頻器結(jié)構(gòu)上使用大功率半導(dǎo)體電力電子器件（如SCR，GTO，IGBT，ICBT等），采用三相橋式整流電路。對于6脈沖整流電路，電網(wǎng)輸入側(cè)的5次諧波畸變率達到基波電流的20%，7次諧波率達到基波電流的14%，忽略11次及以上的高次諧波，總的電流諧波畸變率達到基波電流的34%以上，大大超過國家標準允許的諧波電流限定值。如此高的諧波嚴重影響同網(wǎng)其他電力設(shè)備的正常運行。因此須同時投資大容量的諧波濾波裝置。

   當然，采用6倍脈沖整流電路（如18脈沖，24脈沖），則諧波電流大大降低，但電路結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，一般采用較少。而且從僅用于電動機起動這個角度考慮，可謂得不償失。


    2、 對電動機的影響問題

   高壓大容量電動機多使用普通鼠籠式電動機，采用變頻器供電時，由于變頻器采用PWM調(diào)制，電壓變化率du/dt很高，電壓峰值也大大高于額定電壓，同時變頻器還輸出高頻電壓成分。如此，將大大降低電動機的絕緣壽命，甚至損壞電機,一般需配置特殊絕緣的鼠籠式電動機。而且輸出高次諧波引起電機的過熱，使電機不能滿出力運行。采用級聯(lián)五電平以上的變頻器時，雖可極大地減小這些負面影響，但要配置正弦濾波器。

    3、 維護與維修問題

   高壓變頻器較之通用變頻器，其技術(shù)含量更高，設(shè)備更為復(fù)雜，所需維護與維修的技術(shù)水平更高，維修更為復(fù)雜。而且維修費用是相當高的。

    4、 一次投資與收益

    一般地，高壓變頻器用于電動機的調(diào)速控制，具有很高的優(yōu)越性（如調(diào)速性能、降流節(jié)能等），其一次投資具有明顯的收益。但是，在不是舍我莫誰的情況下，選用高壓變頻器作為電動機的起動設(shè)備，其一次投資并沒有什么大的收益，尤其是非頻繁起動的負載，更不適宜選用高壓變頻器。