成都佳灵 JCS 系列 直接串联 IGBT 3KV,6KV,10KV <=2000KVA

发展中高压变频器在缩小与发达国家的差距和节约能源有重要意义[9]。

1。2。2 中高压变频器的发展趋势

中高压变频技术既有强电又有弱电，是机电一体的综合技术，随着制造技术的提高，电 力电子器件不断的发展，控制技术也不断进步，中高压变频器必然会在以下方面有较大的发 展[10]：

1） 随着器件的发展，能承受高电压、大电流的半导体器件将用在变频器中，变频器的发展 将是大功率、小体积、重量轻的方向。

2） SCR、GTO 逐渐被淘汰，主要应用 IGBT、IGCT、SGCT。

3） 实现自动化控制，参数设定、过程优化、故障处理均自动执行。

4） 采用数字式控制系统，更准确、稳定。

5） 中高压变频器将向单元串联和器件串联方向发展，取消传统连线，实行模块化。

6） 节约电能，减少对环境和电网的污染。

7） 相关行业也将朝着专业化模块化发展。

1。3 级联型变频器的发展

传统的两电平逆变器 du/dt 过高，存在电磁干扰，动、静态均压不平衡等问题，受开关管 功率和耐压的限制，不容易实现高压大功率输出，级联型变频器的产生是必然的。

1。3。1 中高压变频器的现状和研究方向

我国的中高压大功率变频器主要是串联的多电平 PWM 控制型电压源变频器，变频器的 功率单元器件是低压 IGBT 器件，存在技术落后，可靠性低，远低于国际顶尖水平的问题。 由于制造功率的限制，变频器所需要的功率器件也只能依赖进口。我国中高压变频器的发展 要向着低成本、高效率、高可靠性发展，兼顾低 du/dt、低谐波、低共模电压。中高压变频器 以后首先要选择结构应是多电平结构。器件串联存在均压问题，电压源型逆变器和电流源型 逆变器讲分别应用于不同的场合。单元串联的中高压变频器将会越来越有竞争力[11]。

1。3。2 多电平逆变器的拓扑结构

德国学者 Holtz 最早提出中性点箝位的三电平逆变器。之后日本 A。Nable 等人对此结构拓 展，通过主电路拓扑得到输出多级阶梯波合成正弦波。多电平逆变器能克服二电平逆变器的 诸多缺点，得到较大发展。拓扑结构如下：

1） 二极管嵌位型多电平逆变器

在二极管箝位型电路中，若有 N 个电平，则电源侧有（N-1）个电容器，输出线电压电 平数为（2N-1），输出相电压电平数为 N。二极管箝位型多电平逆变器适合应用在高电压和 大功率的场合，能有效解决均压的问题。

图 1。1 二极管嵌位型多电平逆变器

如图 1。1 所示：C1 和 C2 是两个分压电容，两电容电压都是电源电压的 1/2。D1 和 D2

是箝位二极管。通过同一桥臂上的 4 个 IGBT 的通断可以的得到如表 1。3 的输出电压。

表 1。3 单相二极管箝位三电平逆变器工作情况

Ud1 Ud2 Ud3