型 号：东方日立、西门子罗宾康

故 障：光通信故障，炸毁

故障分析：高压变频器是高压节能应用场合广泛应用的技术，是高压电机驱动有效的节能控制。

一、高压变频器的基本构成： 

    1、高压变频器的构成： 内部是由十八个相同的单元模块构成，每六个模块为一组，分别对应高压回路的三相，单元供电由移

相切分变压器进行供电。（原理图） 

    2、功率单元构成： 功率单元是一种单相桥式变换器，由输入切分变压器的副边绕组供电。经整流、滤波后由4个IGBT以PWM方

法进行控制，产生设定的频率波形。变频器中所有的功率单元，电路的拓扑结构相同，实行模块化的设计。其控制通过光纤发送。 

来自主控制器的控制光信号，经光/电转换，送到控制信号处理器，由控制电路处理器接收到相应的指令后，发出相应设的IGBT的驱

动信号，驱动电路接到相应的驱动信号后，发出相应的驱动电压送到IGBT控制极，操作IGBT关断和开通，输出相应波形。功率单元

中的状态信息将被收集到应答信号电路中进行处理，集中后经电/光转换器变换，以光信号向主控制器发送。

二、高压变频器运行原理： 高压变频器的每个功率单元相当于一个三电平的二相输出的低压变频器，通过叠加成为高压三相交流电，

变频器中点与电动机中性点不连接，变频器输出实际上为线电压，由A相和B相输出电压产生的UAB输出线电压可达6000V，为25阶梯波。如下图所

示，为输出的线电压和相电压的阶梯波形，UAB不仅具有正弦波形而且台阶数也成倍增加，因而谐波成分及dV/dt均较小。

三、多电平单元串联叠加高压变频器在运行后，将输入的工频的三相高压交流电转化为可以进行频率可调节的三相交流电，其电压

和频率按照V/F的设定进行相应的调节，保持电机在不同的频率下运行，而定子磁心中的主磁通保持在额定水准，提高电机的转换效

率。 在变频器输入侧，由于变频器多个副边绕组的均匀位移，如6KV输出时共有+250、+150、+50、-50、-150、-250共6种绕组，变

频器原边电流中对应的电流成分也相互均匀位移，构成等效36脉动整流线路，变流转换产生的谐波都相互抵消，湮灭。工作时的功率

因数达0.95以上，不需要附加电源滤波器或功率因数补偿装置，也不会与现有的补偿电容装置发生谐振，对同一电网上运行的电气设

备没有任何干扰。

四、高压变频器的性能特点： 1、应用范围： 调速范转宽，可以从零转速到工频转速的范围内进行平滑调节。 在大电机上能实现小电流的软启动，启动时

间和启动的方式可以根据现场工况进行调整。 频率的调整是根据电机在低频下的压频比系数进行电压和频率的输出，在低转速下，电机不仅是发热量低，

而且输入电压低，将使电机绝缘老化速度降低。 2、技术新颖 串联多重化叠加技术的应用实现了真正意义的高-高电力变换，无需降压升压变换，降低了

装置的损耗，提高了可靠性，解决了高压电力变换的困难。串联多重化叠加技术的应用还为实现纯正弦波、消除电网谐波污染开辟了崭新的途径。

移相变压器     

 
  移相变压器是单元串联型多电平高压大功率变频器中的关键部件之一。

  用低压电力电子元件做高压变频器通常有两种方法：一是用低压元件直接串联，另一种方法是用独立的功率单元串联，称为单元串联型多电平高压大

功率变频器。后者因为比前者有更多的优点而成为高压大功率变频器的主流。

  以6kV变频器为例：