變頻器在我國(guó)面市已近20年了，由于它的優(yōu)良性能和可觀的節(jié)電功效，所以在各行各業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，使用率已達(dá)約30%。但是隨著使用的普及它的價(jià)格卻一直是沒(méi)有降低，這是為什么?下面心澄電氣就和大家說(shuō)一說(shuō)礦用變頻器到底貴在哪里
    一、行業(yè)特殊性
    1、使用環(huán)境極其惡劣以及礦用設(shè)備自身的特殊性要求，例如壽命長(zhǎng)、防爆、性能可靠以及電氣傳動(dòng)行業(yè)的其他需要。
    2、礦井特殊供電電壓，這與受電設(shè)備的功率大小有關(guān)，一般≤100kW是660V；100~1000kW是1140V；≥1000kW是3300V-10000V不等。
    3、井下環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，并且設(shè)備數(shù)量眾多，抗干擾要求嚴(yán)格，不可因使用變頻器后由于諧波干擾對(duì)其他用電設(shè)備造成影響，亦不可由于高頻電磁干擾影響其它電子設(shè)備的正常使用。
    二、技術(shù)難點(diǎn)
    IGBT串并聯(lián)均壓均流的問(wèn)題，由于技術(shù)的限制，IGBT的耐壓、大電流仍有待解決，高電壓大功率變頻只能通過(guò)串并聯(lián)等方式實(shí)現(xiàn)。
大功率風(fēng)機(jī)和泵一般采用中壓(1～10kV)交流電機(jī)傳動(dòng)，根據(jù)實(shí)現(xiàn)中壓的途徑，中壓變頻方案又大致可以分為兩類:一是有輸出變壓器的中-低-中方案;二是無(wú)輸出變壓器的中-中方案。中壓變頻調(diào)速裝置采用輸入、輸出變壓器，變壓器和開(kāi)關(guān)增加了成本，使系統(tǒng)復(fù)雜，增加了損耗，使這個(gè)方案失去了吸引力。近年來(lái)，無(wú)輸出變壓器的中-中方案非常流行，這種方案通過(guò)兩條途徑實(shí)現(xiàn):一是器件串聯(lián);二是多電平電路結(jié)構(gòu)。
    1、有輸出變壓器的中-低-中方案
    先用1臺(tái)降壓變壓器把中壓降為低壓，經(jīng)通用的低壓變頻器變頻，再用1臺(tái)升壓變壓器把低壓升至中壓。其優(yōu)點(diǎn)是采用了標(biāo)準(zhǔn)低壓變頻器;缺點(diǎn)是多用了2臺(tái)變壓器，增加了成本和占地面積，降低了系統(tǒng)的效率。另外，輸出變壓器也限制了磁場(chǎng)定向矢量控制等先進(jìn)控制方法的應(yīng)用。
    2、無(wú)輸出變壓器的中-中方案 
    （1）無(wú)輸出變壓器的器件串聯(lián)方案一般采用GTO兩電平電流源逆變器，如圖2所示，采用三相逆變橋，為了實(shí)現(xiàn)較高的電壓輸出，采用器件串聯(lián)的方法，典型產(chǎn)品如AB公司的GTO電流源型逆變器，3個(gè)GTO器件串聯(lián)，交流側(cè)采用電容器濾波作為輸出濾波器，電壓、電流波形都接近正弦波。為了削弱輸入電流的諧波，網(wǎng)側(cè)變流器采用18或24脈波多重化整流電路，中間直流環(huán)節(jié)采用電感濾波。
    這種方案的突出優(yōu)點(diǎn)是能量回饋容易，易于實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能較好;缺點(diǎn)是功率器件需要串聯(lián)，需要解決動(dòng)靜態(tài)均壓?jiǎn)栴}。
    3、多電平方案
    多電平變流器用于大功率場(chǎng)合較器件串聯(lián)方法有許多優(yōu)點(diǎn)，如輸出波形較好，減小了dv/dt，消除了器件串聯(lián)實(shí)現(xiàn)帶來(lái)的困難。一般的多電平變流器結(jié)構(gòu)是將若干電平合成一個(gè)正弦波，所謂的“多電平”始于三電平，由A.Nabae 等于1981年******提出，隨著電平數(shù)目增加，合成的輸出電壓波形臺(tái)階數(shù)也增加，使得輸出電壓波形更逼進(jìn)正弦波形。
我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中壓電壓等級(jí)為6kV和10kV，若直接變頻，即使采用4.5kV或6kV的器件仍需串聯(lián)，避開(kāi)器件串聯(lián)問(wèn)題而采用多電平技術(shù)是一個(gè)較為合適的方案。例如，采用GTO器件的三電平變頻器，GTO電壓、電流等級(jí)達(dá)4.5～6kV、4～6kA，元件無(wú)需串并聯(lián)，逆變器容量可達(dá)10MVA，可以滿足大功率風(fēng)機(jī)和泵的傳動(dòng)要求。
    多電平電路結(jié)構(gòu)目前主要有三種:a) 二極管嵌位(Diode-Clamped)多電平逆變器，三電平逆變器有時(shí)也稱為中點(diǎn)嵌位(Neural-Point-Clamped 簡(jiǎn)稱NPC)三電平逆變器;b)浮動(dòng)電容器(Flying Capacitors)多電平逆變器;c) 逆變單元串聯(lián)(Cascaded Inverters)多電平逆變器。多電平結(jié)構(gòu)用于中壓大功率場(chǎng)合，除了解決元件耐壓低問(wèn)題以外還有許多好處，如電壓矢量多，波形控制效果好，可以省去輸出變壓器，有的甚至省去了輸出濾波器(逆變單元串聯(lián)結(jié)構(gòu))，dv/dt較小對(duì)電機(jī)絕緣十分有利等，這種電路在中壓變頻和靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償(SVC)等場(chǎng)合應(yīng)用前景很好。

多電平結(jié)構(gòu)是今后一個(gè)時(shí)期中壓變頻主電路的首要選擇的結(jié)構(gòu)。與低壓變頻器不同，中壓變頻器目前還沒(méi)有統(tǒng)一的電路結(jié)構(gòu)，伴隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步，器件性能不斷提高，會(huì)涌現(xiàn)出各種各樣的電路結(jié)構(gòu)，由此也會(huì)給電動(dòng)機(jī)和變流器的控制技術(shù)帶來(lái)新的變化。

上面就是湖南礦用變頻器為什么這么貴的原因了，大家知道了嗎。