电源第4讲变频器市场

(1)更适合大容量、高压的场合。

(2)可产生M 层阶梯形输出电压，理论上提高电平数可接近纯正弦波形，谐波含量很小。

(3)电磁干扰(EMI)问题大大减轻，因为开关器件一次动作的dv/dt 通常只有传统双电平的1/(M-1)。

(4)效率高。消除同样谐波，两电平采用PWM控制法开关频率高、损耗大，而多电平逆变器可用较低频率进行开关动作，开关频率低、损耗小，效率提高。

除去上面共同的优点之外，这几种多电平拓扑由于电路特征各有利弊，可根据需要选择适合的场合使用。

(1)二极管箝位式和电容箝位式由于存在均压问题，比较适合应用于无功调节，而在有功传递，如电动机调速方面控制较难，需要实施额外的算法。

(2)在输入变压器成本允许的前提下，串联型结构以较低耐压器件实现高压大容量，由于电平数可以很多，网侧和输出侧谐波很低，若采用四象限整流，并与交流传动领域的应用将很是乐观。

(3)可实现电压自平衡的多电平系统不需要大容量的变压器，结构紧凑，功率因数高，无电磁干扰，损耗低，在多电平逆变器领域引起了广泛的关注和应用。

高 压变频器的未来发展态势。交流变频调速技术是强弱电混合，机电一体化的综合技术，既要处理巨大的电能的转换(整流、逆变)，又要处理信息的收集、变换和传 输，因此它必定会分成功率和控制两大部分。前者要解决与高压大电流有关的技术问题，后者要解决的是软硬件控制问题。因此，未来高压变频调速技术也将在这两 方面得到发展，其主要表现为：

(1)高压变频器将朝着大功率，小型化，轻型化的方向发展。

(2)高压变频器将向着直接器件高压和多重叠加(器件串联和单元串联)两个方向发展。

(3)更高电压、更大电流的新型电力半导体器件将应用在高压变频器中。

(4)现阶段，IGBT、IGCT、SGCT 仍将扮演着主要的角色，SCR、GTO 将会退出变频器市场。

(5)无速度传感器的矢量控制，磁通控制和直接转矩控制等技术的应用将趋于成熟。

(6)全面实现数字化的自动化，参数自设定技术;过程自优化技术;故障自诊断技术。

(7)应用32 位MCU、DSP 及ASIC 等器件，实现变频器的高精度，多功能控制。

(8)相关配套行业正朝着专业化，规模化发展，社会分工将更加明显。

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