论文部分内容阅读
【摘 要】随着经济的发展和科技的进步，电气行业也在飞速发展，特别是高压变频器发展迅猛，为我国电气行业带来可观经济利益的同时，也促进了社会经济的发展。文章分析了高压变频器的基本结构、特点，多角度描述了目前高压变频器的发展现状，并对其未来发展趋势进行了预测，希望能为电气行业发展提供一些参考。
【关键词】高压变频器 结构 现状 发展趋势
近些年来，电子技术发展迅猛，无形中也带动了高压变频技术的发展。该项技术不仅能够节约日益短缺的能源，同时还能保证产品的质量，因此，其被重视程度的程度也在不断增加。但是，与国外一些发达国家相比，我国高压变频器发展还比较落后，有待于进一步提高。
一、高压变频器简介
（一）高压变频器的一般组成。高压变频器内部结构比较复杂，共由18个结构单元模块组成，根据实际情况将18个单元模块分成三组，每6个模块为一组。每个组都要对应着不同的三相高压回路，通常采用移相的方式对变压器实行切分，从而实现每个单元的供电，保证高压变频器的高效运转。
（二）高压变频器的分类.高压变频器的分类众说纷纭，不同分类标准会有不同类型，常见的有以下几种分类方法：1.根据结构分为高-高型高压变频器和高-低-高高压变频器。2.根据功率单元结构分为单元串联多电平型高压变频器和三电平型高压变频器。3.根据滤波方式分为电流型高压变频器和电压型高压变频器。其中电流型高压变频器应用较广，其能够有效抑制直流电压的脉冲，降低阻力，很大程度的提高变频器的工作效率。
（三）高压变频器的优越性能。高压变频器性能优越，应用范围越来越广。第一其实际应用性强，高压变频器的调速范为广泛，可以根据实际操作需要顺利平稳调节各个阶段的工频，保证不同阶段工作的顺利进行，提高工作效率。第二其技术可靠稳定，绝大多数的高压变频器都采用串联多重化叠加技术，该项技术不仅能够有效避免电压的起伏变化，还能够在很大程度上降低因电压转换而造成的装置损耗，从而实现机器运转的安全性和实用性。
二、国内高压变频器发展情况分析
截止到目前，我国高压变频器发展局势紧张。国内低压变频器的生产制造商很多，其所生产的产品对为中小型功率的变频器，不能满足时代发展的需要。而研究生产高压大功率变频器的企业不是很多，能够独立完成研制、生产的机构更是少之又少，因此加大高压变频器投资势在必行。除此之外，我国高压变频器的加工工艺还不是很成熟，与国外相比还存在有一定差距，高压变频器的性能研究还处在摸索的发展中。综合以上叙述，我国高压变频器发展状况如下：
（一）国内生产的高压变频器的功率在逐年提高，能够达到的最大功率为20000KW，还有待于进一步提高。（二）国外各大品牌发展势头迅猛，市场被占领的越来越多，如德国西门子、日本东芝等，国内发展形势严峻。（三）国内对高压变频器研发工作投入资金不足，致使缺少有独立研发能力和生产能力的规模化企业，高压变频器发展脚步缓慢。（四）国内高压变频器的加工技术不够先进，各项技术标准不规范。（五）国内高压变频器生产工艺差强人意，勉强可以满足变频器生产需要，但是生产粗糙，技术含量很高以致于产品价格低，企业的经济效益不高，不能很好的促进电气行业发展。（六）变频器中使用的部门零件不能独立生产，如功率半导体驱动电路，需要从外国进口，这无形中就增加了生产成本，使企业利益有所降低。（七）与国外相关行业的技术差距正在逐渐缩小，具有自主知识产权的产品正应用在国民经济中。国内很多企业在生产高压变频器的同时也加大了研发的力度。（八）与高压变频器相配套的产业发展缓慢，以致于高压变频器的发展孤立无援。（九）先进高校的高压变频器，如能够进行四象限运行的变频器，仅有小部分厂家能够生产出来，还需要进一步普及。
三、国外高压变频器发展情况分析
国外高压变频器的起步要早于中国，加上其科研人员和经费的大量投入，致使其发展迅速，技术水平高超。目前国外高压变频器发展状况如下：（一）研究生产起步早，技术开发投资大，相关产业规模化。（二）其研发生产的变频器的功率很大，截止到目前已经超过了10000KW，市场优势明显。（三）高压变频器生产技术水平规范，技术设备完善，整体设施先进，企业竞争力强。（四）与高压变频器相配套的相关行业发展良好，并已经具有一定规模，能够辅助高压变频器的研发和生产。（五）能够独立完成高压变频器的研发和生产过程，无需向其他国家进口相关功率器件，生产成本低，应用范围广，企业经济效益高。（六）其所生产的高压变频器远销海外，国际化水平高，经济效益可观。（七）加工工艺和加工技术更新速度快，适应时代发展，紧跟科技步伐。（八）截止到目前尚未生产出10KV的产品。
四、高压变频器的发展趋势
在经济和科技飞速发展的二十一世纪，高压变频技术的发展必将更上一层楼，其所带来的经济效益更上不可估量。
（一）高效先进的开关元件
（二）优化的电路元件
（三）数字化控制电路。简约方便的数字化控制是高压变频器发展的主题，人们很早就开始应用16位微处理器来研究高压变频器的数字化控制。随着时代的发展，渐渐的16位微处理器逐渐被32位微处理器所取代，其控制较前者更加精准。
（四）控制技术的革新。截止到目前，高压变频器主要应用两种控制技术，即矢量控制技术和直接转矩控制技术。另外，已经有相关研究证实，无法从电机本身来完善直接转矩控制技术。因此，在未来的发展中，必须研制出一种先进完善的控制技术，保证高压变频器的发展。
（五）与国际接轨。与国外发达国家相比，我国高压变频器的研发和生产上都比较落后。因此，在未来的发展中，中国必将学习和引用外国先进的生产技术，以他人之长补个人之短，逐步提高生产水平。另外，国外高压变频器生产规模化，其管理方法独到，也是我们学习的方面之一。
五、结束语
高压变频器是电子行业发展的里程碑，其不仅能够有效节约能源，还能够促进我国国民经济的发展。因此，要重视高压变频器的研发和生产过程，这不仅需要国家财政的大力支持，也需要相关从业人员的不懈努力，相信在不久的将来高压变频技术将不断成熟和完善，这对于我国电气行业发展意义重大。
参考文献：
[1] 草正清，电厂应用对高压变频器技术进步的促进 [J].变频器世界，2004年第3期.
[2]傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算[M].北京：中国电力出版社，2004 （10）.
[3]张怀青.无功功率补偿装置和交流软启动装置在中型水泵中的应用[J].科技情报开发与经济，2008 （9） .
【关键词】高压变频器 结构 现状 发展趋势
近些年来，电子技术发展迅猛，无形中也带动了高压变频技术的发展。该项技术不仅能够节约日益短缺的能源，同时还能保证产品的质量，因此，其被重视程度的程度也在不断增加。但是，与国外一些发达国家相比，我国高压变频器发展还比较落后，有待于进一步提高。
一、高压变频器简介
（一）高压变频器的一般组成。高压变频器内部结构比较复杂，共由18个结构单元模块组成，根据实际情况将18个单元模块分成三组，每6个模块为一组。每个组都要对应着不同的三相高压回路，通常采用移相的方式对变压器实行切分，从而实现每个单元的供电，保证高压变频器的高效运转。
（二）高压变频器的分类.高压变频器的分类众说纷纭，不同分类标准会有不同类型，常见的有以下几种分类方法：1.根据结构分为高-高型高压变频器和高-低-高高压变频器。2.根据功率单元结构分为单元串联多电平型高压变频器和三电平型高压变频器。3.根据滤波方式分为电流型高压变频器和电压型高压变频器。其中电流型高压变频器应用较广，其能够有效抑制直流电压的脉冲，降低阻力，很大程度的提高变频器的工作效率。
（三）高压变频器的优越性能。高压变频器性能优越，应用范围越来越广。第一其实际应用性强，高压变频器的调速范为广泛，可以根据实际操作需要顺利平稳调节各个阶段的工频，保证不同阶段工作的顺利进行，提高工作效率。第二其技术可靠稳定，绝大多数的高压变频器都采用串联多重化叠加技术，该项技术不仅能够有效避免电压的起伏变化，还能够在很大程度上降低因电压转换而造成的装置损耗，从而实现机器运转的安全性和实用性。
二、国内高压变频器发展情况分析
截止到目前，我国高压变频器发展局势紧张。国内低压变频器的生产制造商很多，其所生产的产品对为中小型功率的变频器，不能满足时代发展的需要。而研究生产高压大功率变频器的企业不是很多，能够独立完成研制、生产的机构更是少之又少，因此加大高压变频器投资势在必行。除此之外，我国高压变频器的加工工艺还不是很成熟，与国外相比还存在有一定差距，高压变频器的性能研究还处在摸索的发展中。综合以上叙述，我国高压变频器发展状况如下：
（一）国内生产的高压变频器的功率在逐年提高，能够达到的最大功率为20000KW，还有待于进一步提高。（二）国外各大品牌发展势头迅猛，市场被占领的越来越多，如德国西门子、日本东芝等，国内发展形势严峻。（三）国内对高压变频器研发工作投入资金不足，致使缺少有独立研发能力和生产能力的规模化企业，高压变频器发展脚步缓慢。（四）国内高压变频器的加工技术不够先进，各项技术标准不规范。（五）国内高压变频器生产工艺差强人意，勉强可以满足变频器生产需要，但是生产粗糙，技术含量很高以致于产品价格低，企业的经济效益不高，不能很好的促进电气行业发展。（六）变频器中使用的部门零件不能独立生产，如功率半导体驱动电路，需要从外国进口，这无形中就增加了生产成本，使企业利益有所降低。（七）与国外相关行业的技术差距正在逐渐缩小，具有自主知识产权的产品正应用在国民经济中。国内很多企业在生产高压变频器的同时也加大了研发的力度。（八）与高压变频器相配套的产业发展缓慢，以致于高压变频器的发展孤立无援。（九）先进高校的高压变频器，如能够进行四象限运行的变频器，仅有小部分厂家能够生产出来，还需要进一步普及。
三、国外高压变频器发展情况分析
国外高压变频器的起步要早于中国，加上其科研人员和经费的大量投入，致使其发展迅速，技术水平高超。目前国外高压变频器发展状况如下：（一）研究生产起步早，技术开发投资大，相关产业规模化。（二）其研发生产的变频器的功率很大，截止到目前已经超过了10000KW，市场优势明显。（三）高压变频器生产技术水平规范，技术设备完善，整体设施先进，企业竞争力强。（四）与高压变频器相配套的相关行业发展良好，并已经具有一定规模，能够辅助高压变频器的研发和生产。（五）能够独立完成高压变频器的研发和生产过程，无需向其他国家进口相关功率器件，生产成本低，应用范围广，企业经济效益高。（六）其所生产的高压变频器远销海外，国际化水平高，经济效益可观。（七）加工工艺和加工技术更新速度快，适应时代发展，紧跟科技步伐。（八）截止到目前尚未生产出10KV的产品。
四、高压变频器的发展趋势
在经济和科技飞速发展的二十一世纪，高压变频技术的发展必将更上一层楼，其所带来的经济效益更上不可估量。
（一）高效先进的开关元件
（二）优化的电路元件
（三）数字化控制电路。简约方便的数字化控制是高压变频器发展的主题，人们很早就开始应用16位微处理器来研究高压变频器的数字化控制。随着时代的发展，渐渐的16位微处理器逐渐被32位微处理器所取代，其控制较前者更加精准。
（四）控制技术的革新。截止到目前，高压变频器主要应用两种控制技术，即矢量控制技术和直接转矩控制技术。另外，已经有相关研究证实，无法从电机本身来完善直接转矩控制技术。因此，在未来的发展中，必须研制出一种先进完善的控制技术，保证高压变频器的发展。
（五）与国际接轨。与国外发达国家相比，我国高压变频器的研发和生产上都比较落后。因此，在未来的发展中，中国必将学习和引用外国先进的生产技术，以他人之长补个人之短，逐步提高生产水平。另外，国外高压变频器生产规模化，其管理方法独到，也是我们学习的方面之一。
五、结束语
高压变频器是电子行业发展的里程碑，其不仅能够有效节约能源，还能够促进我国国民经济的发展。因此，要重视高压变频器的研发和生产过程，这不仅需要国家财政的大力支持，也需要相关从业人员的不懈努力，相信在不久的将来高压变频技术将不断成熟和完善，这对于我国电气行业发展意义重大。
参考文献：
[1] 草正清，电厂应用对高压变频器技术进步的促进 [J].变频器世界，2004年第3期.
[2]傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算[M].北京：中国电力出版社，2004 （10）.
[3]张怀青.无功功率补偿装置和交流软启动装置在中型水泵中的应用[J].科技情报开发与经济，2008 （9） .