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美國Fairchild仙童電壓型變頻器
電壓型工作原理是整流電路將電網(wǎng)來的交流電轉(zhuǎn)換成直流電；再經(jīng)三相橋式逆變電路轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率可調(diào)的交流電，供給推進(jìn)電動(dòng)機(jī)，電流型變頻器的直流中間環(huán)節(jié)，采用大電感濾波。如果采用大電容器來緩沖無功功率，則構(gòu)成電壓壓型變頻器。

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電壓型變頻器由于在變頻器的直流環(huán)節(jié)采用了電容元件而得名，其特點(diǎn)是不能進(jìn)行四象限運(yùn)行，當(dāng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)需要制動(dòng)時(shí)，需要另行安裝制動(dòng)電路。功率較大時(shí)，輸出還需要增設(shè)正弦波濾波器。高電流型變頻器它采用GTO，SCR或IGCT元件串聯(lián)的辦法實(shí)現(xiàn)直接的高壓變頻，目前電壓可達(dá)10KV。由于直流環(huán)節(jié)使用了電感元件，其對(duì)電流不夠敏感，因此不容易發(fā)生過流故障，逆變器工作也很可靠，保護(hù)性能良好。其輸入側(cè)采用可控硅相控整流，輸入電流諧波較大。變頻裝置容量大時(shí)要考慮對(duì)電網(wǎng)的污染和對(duì)通信電子設(shè)備的干擾問題。均壓和緩沖電路，技術(shù)復(fù)雜，成本高。由于器件較多，裝置體積大，調(diào)整和維修都比較困難。逆變橋采用強(qiáng)迫換流，發(fā)熱量也比較大，需要解決器件的散熱問題。電壓型變頻器其優(yōu)點(diǎn)在于具有四象限運(yùn)行能力，可以制動(dòng)。需要特別說明的是，該類變頻器由于較低的輸入功率因數(shù)和較高的輸入輸出諧波，故需要在其輸入輸出側(cè)安裝高壓自愈電容。
這種變頻器的驅(qū)動(dòng)高壓同步電機(jī)的方式目前以V/F控制為主，這種方式在一些對(duì)調(diào)速比要求不高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)低的場(chǎng)合適用，它的控制方式是采用異步電機(jī)的控制策略，啟動(dòng)過程：高壓同步電機(jī)先進(jìn)行異步變頻啟動(dòng)，等轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，再對(duì)轉(zhuǎn)子投入勵(lì)磁電流，使系統(tǒng)進(jìn)入同步轉(zhuǎn)速運(yùn)行。這種控制方式的缺點(diǎn)是，響應(yīng)慢,調(diào)速比小,不能發(fā)揮同步電機(jī)的特長，不能實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行,高壓同步電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩低，起動(dòng)電流大，容易失步，這種變頻器只能用于負(fù)載較輕，負(fù)載變化不大的場(chǎng)合。

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普通高壓變頻器不能直接用于需要快速起、制動(dòng)和頻繁正、反轉(zhuǎn)的調(diào)速系統(tǒng)，如高速電梯、礦用提升機(jī)、軋鋼機(jī)、大型龍門刨床、卷繞機(jī)構(gòu)張力系統(tǒng)及機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等。因?yàn)檫@種系統(tǒng)要求電機(jī)四象限運(yùn)行，當(dāng)電機(jī)減速、制動(dòng)或者帶位能性負(fù)載重物下放時(shí)，電機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)。由于二極管不控整流器能量傳輸不可逆，產(chǎn)生的再生電能傳輸?shù)街绷鱾?cè)濾波電容上，產(chǎn)生泵升電壓。而以GTR、IGBT為代表的全控型器件耐壓較低，過高的泵升電壓有可能損壞開關(guān)器件、電解電容，甚至?xí)茐碾姍C(jī)的絕緣，從而威脅系統(tǒng)安全工作，這就限制了普通高壓變頻器的應(yīng)用范圍,基于能量反饋的系統(tǒng)解決上述問題,美國仙童電壓型變頻器
實(shí)現(xiàn)了真正的節(jié)能目標(biāo)而不是浪費(fèi)掉能量。