(1) “中-低-中”變頻器
用一臺降壓變壓器把中壓變為低壓,經低壓變頻器變頻,再由輸出變壓器升為中壓,優點是變頻器價格低,缺點是增加了占地面積和成本,增加了兩級變壓器損耗,升壓變壓器的采用是技術上的失誤,可靠性大大降低了,在低速時,變壓器效率更低,功率因數也低。
(2) 低壓大功率變頻器
國產低壓變頻器已做到1000KW,國外已做到2000KW。要指出的是,用低壓變頻器去拖動6KV的電動機是不合理的,改造電機接線方法,電壓就變成了3.47KV,使用3.3KV變頻器就不成問題了。建議盡量選用1.7KV、2.3KV、3.3KV電動機。
(3) 中-低壓大功率變頻器
其優點是中壓輸電損耗小,低壓變頻效率高,輸入變壓器一側采用角(△)接法,可吸收變頻系統中的高次諧波。
(4) 中-中壓變頻器
a) 中壓IGBT PWM變頻器。電壓為2.3KV、3.3KV、4.16KV,容量為800KW至4000KW,額定效率為98.5%,額定功率因數≥0.96,中壓IGBT是低壓IGBT基礎上發展的新品種,系統器件由60支減為24支,電路簡化了,可靠性提高了。
b) 中壓IGCT PWM變頻器。電壓為2.3KV、3.3KV和4.16KV,容量為315KW至6500KW,額定效率>98%,額定功率因數>0.95。
中壓IGCT是在GTO元件基礎上發展起來的新產品,它保留了GTO導通壓降小,電壓和電流高的特點,又克服了GTO開關性能差的缺點,是一件非常理想的兆瓦、中壓開關器件。GTO體積大,損耗大,而IGCT芯片厚度減小到與二極管差不多;這就大大簡化了電壓變頻器結構,其觸發功率小,開關一致性好,可方便串并聯,又進一步擴大了功率范圍。一臺 4.16KV變頻器,使用6KV的IGCT只需要12支器件,是低壓IGBT的1/5件,中壓IGBT的1/2件。由于器件電壓提高,數量減少,使得變頻器電路更加簡化,可3電平、4電平或5電平電路,變頻器輸出端裝有濾波器及dV/dt限制器,可配普通6KV電機,也可配用較低電壓的多相電機,為了限制高次諧波,變頻器輸入端為12相整流,也可18相或24相整流。
(5) 多重式多級串聯中壓變頻器
美國ROBICON公司、日本安川、富士、東芝公司、我國利德華福等公司,都先后推出了多重式多級串聯中壓變頻調速裝置。采用多電平結構和多級低壓小功率IGBT PWM變頻單元串聯輸出中壓變頻電,實現了大功率集成。其輸入電壓在2.3KV至13.8KV之間,輸出電壓2.3KV~6KV,容量為800KW~5600KW,國內為315KW~2500KW,額定效率≥96%,額定功率因數≥0.95。但必須指出,同一容量采用中壓設備不但價格貴得多,且可靠性也下降了。
(6) 無刷雙饋電機調速
無刷雙饋電機具有繞線異步機的特性,無刷和無滑環,是2臺繞線式電機轉子共軸,2轉子繞組聯接,第一臺電機的定子繞組接電網,輸入功率通過轉子傳給第2臺電機的定子繞組,第2臺電機的定子繞組稱控制繞組,按串調或雙饋裝置接線實現調速。這是一個很有希望的中壓節能調速方案,在國外已有成功經驗,效果很好。其調速裝置可以是交一直-交變頻器,也可以是交-交直接變頻器。即可是電壓型,也可是電流型。雙饋比串調復雜,但容量可省一半;既可向下調速,也可超同步向上調速,故又稱雙饋。其變頻器可采用先進的IGCT器件,具有廣闊的應用前景。