采用智能化单元的高压变频调速装置

　　1　引言

　　高压变频的方式有多种，如高-低-高方式、三电平方式、元器件直接串联的二电平方式、单元串联的多电平方式等。在国内发展比较快、应用比较广的方式是单元串联多电平方式，本文中谈到的高压变频调速装置除特别注明均为单元串联多电平方式的高压变频调速装置。

　　单元串联多电平方式的高压变频调速装置从组成来看主要包括输入变压器、功率单元、主控制器三部分。输入变压器的主要功能是为功率单元提供电源;功率单元主要完成三相交流输入至单相交流输出的整流逆变功能;主控制器主要完成所有单元的协调工作以及对外的接口功能。从控制方法的实现来说，主要有两种途径，一种我们称之为集中控制型，一种称之为智能单元型。

　　集中控制型的高压变频调速装置中功率单元的spwm波是由主控制器产生，功率单元得到的是逆变桥(逆变功率元件通常为igbt)的开关控制信号和旁路开关的控制信号。单元内部经过硬件测量形成的状态量经编码器编码发送给主控制器，主控制器接收所有单元的编码进行逻辑控制。

　　当前市场上多数单元串联多电平方式的高压变频调速装置都属于这种集中控制型的变频装置。

　　智能单元型的高压变频调速装置中功率单元的spwm波由单元根据主控制器的调频指令，经单元根据自身状态修正后产生。主控制器接收单元的状态信号进行逻辑控制并协调所有的单元同步工作。

　　上海科达机电控制有限公司研制生产的maxf系列高压变频调速装置属于智能单元型的变频装置。

　　2 智能化单元的定义

　　什么样的单元是智能化单元呢?这里我们对智能化单元做一个定义，所谓智能化单元就是单元具有自已独立的控制器，能够独立完成单元自身的测量、保护、spwm波形逆变等实时控制功能并能够接收外部指令完成相应功能的功率单元。

　　单元具有自己独立的控制器，也就是说单元内部需要有cpu，但并不是说单元具有cpu就是智能化单元，这个cpu需要能够完成单元的测量、控制，也就是说单元内部可以进行a/d转换进行模拟量测量，根据测量结果实现软件的逻辑控制、保护功能;同时单元内的cpu需要完成单元自身的逆变控制功能，即单元自身能够根据需要完成单相交流输出波形，承担了变频控制的主要功能;为了和其它单元协调工作，单元需要具备交互控制功能，即单元可以接收指令、数据，同时也可以输出自己的状态和数据;总的来说，智能化单元本身就是一个三相交流输入、单相交流输出的低压变频器，具备测量、逆变、接口等所有主要功能。