高壓變頻大環境
未來五年中國在節能環保領域的投資將達到3000億美元，占世界市場的30%，我國政府已把節能減排作為轉變發展方式的重要措施。為此，國家將培育一批具有自主品牌、核心技術能力強、市場占有率高、能夠提供較多就業機會的優勢企業和企業集團，使環保節能產業成為國民經濟的新興支柱產業。中國節能減排市場十分廣闊，在實施這些節能減排措施的過程中，將大量采用節能環保的技術和設備，在以節能減排為引導的產業結構調整過程中，環保節能相關產業、產品將收獲頗豐。作為國家十大重點節能項目之一的電機節能，變頻調速是其主要技術手段，這為變頻節能產業的發展提供了新的機遇。

業界普遍認為，高壓變頻器正在迎來發展的黃金時期。目前，低壓變頻器已達到相當的普及程度，而高壓變頻器起步較晚普及率還不到10％，在近年內這個數據肯定會有較大提高。高壓變頻器不僅能實現節能，還能保護設備，實現自動控制，減輕勞動強度，提高生產率。從應用領域來看，高壓變頻器不僅用于風機水泵節能，在運動控制領域也能發揮巨大作用，比如提升機、軋機、軌道牽引等。

合康高壓變頻器目前的技術動態
經過幾年的發展，國產高壓變頻器已逐步得到用戶的認可，并取得占據國內半壁江山的可喜成績。目前國內廠家的競爭格局有點像原來通訊產業的“巨大中華”（巨龍、大唐、中興、華為），高壓變頻市場現在是春秋時期，將來還要進入戰國時期。因此，高壓變頻器企業要在洗牌之前打造自己的核心競爭力。

高壓變頻器由于其特殊性導致了其至今仍然沒有統一的拓撲結構。目前高壓變頻器的工作方式主要有四種：一是器件串聯、二是電流源型
一、進一步提高運行的可靠性、延長預期壽命

（1）加強檢驗手段，完善過程控制

2007年合康花大力氣自主設計和制作了一批測試、檢驗及老化工裝設備，尤其在老化方面盡量模擬變頻器運行現場對電路板單元及整機進行老化。

（2）完善變頻器性能，如限流功能、電壓余度、瞬時停電、飛車啟動、限壓等，避免不必要停機。

（3）組建變頻器帶載運行平臺，兩臺電機同軸安裝在一個平臺上，一臺用矢量控制能量回饋型變頻器驅動，一臺用測試變頻器驅動，能實現能量回饋負載實驗。

（4）進行總體壽命設計，在材料選用上確保變頻器的整體使用壽命，如電線電纜、風機等。

（5）重新定義技術服務的職能。原先哪里出現問題哪里去維修，實際就是一個救火隊，通過這幾年的運行經驗和數據統計分析，可以提前預測可能發生的故障，通過維護去盡量避免在運行過程中出現故障。

二、進行差異化設計、更好地適應不同工況要求

這其中包含了工程的部分內容，或進行二次開發。如火電廠風機的聯動控制，確保故障時鍋爐的安全運行；皮帶機中雙機驅動兩臺變頻器的協調控制；海洋平臺的三防設計等。煤礦監察和控制系統原先都獨成體系，監而不控或控而不監，造成資源浪費，現在合康已把它們整合成了一體。

三、拓展國際市場

我們已經成功進入俄羅斯市場，占據俄羅斯一半的份額，現在還在開發東南亞及亞洲市場，在這個過程中積累經驗，適應國際環境，為日后進軍歐美日打好基礎，因為每個國家都有自己的標準和要求，如俄羅斯對可靠性的要求就非?？量?。

四、特殊功能設計

（1）同步切換，有些工況不允許停機，或者象皮帶機、球磨機等，變頻器僅作為啟動設備，這都要求從變頻到工頻或從工頻到變頻的無縫切換，通過鎖相技術能夠將變頻器的輸出調制為工頻電源特性。

（2）同步電機調速，同步電機啟動時必須找準磁極位置，否則處于失步狀態，無法實現同步啟動，為達到最佳節能效果，運行過程中還要根據負載率調整勵磁電流

（3）冷卻風機雙電源供電確保停機不產生結露而降低絕緣水平

（4）矢量控制，改善低速運行特性，如攪拌泵、皮帶機、壓縮機等

合康高壓變頻2007年的發展重點

一、大容量

2006年在俄羅斯投運的1臺4000kW/6kV高壓變頻器，是當時投運容量最大的國產高壓變頻器，目前正在開發的7000kW/10kV高壓變頻器，需要解決的問題是：

（1）冷卻

（2）IGBT并聯、均流、吸收

（3）大電流帶來分布參數的影響

二、能量回饋

目前主要應用于煤礦絞車控制，包括豎井和斜井，主井和副井，整流部分采用IGBT，實現能量的雙向流動。

三、同步機高壓變頻

從電機構造來講，異步電機功率做不大，因此大型驅動一般采用同步電機，同步電機不單要調速，實際上是一種位置控制，以前一般采用交-交變頻方式，采用單元串聯方式后能得到更好的輸入輸出特性，響應速度也更快。


合康高壓變頻的應用實踐

一、俄羅斯下諾夫斯羅德市給水泵（2006年投運）


始建于1925年的俄羅斯夏諾夫格羅德市燃氣發電廠，合康變頻器用于給水泵，為了降低變頻器上電時對電網和單元的沖擊電流，增加了一個啟動柜。變頻器寬高深為7.2×2.4×1.4。變頻器在運往俄羅斯之前，在北京重型電機廠進行型式實驗，負載為1臺3600kW/6kV同步發電機，2臺1000kW直流電動機帶動2臺1000kW同步發電機，通過調節勵磁調節變頻器輸出電流。目前已有30余臺出口到俄羅斯，主要用于包括火電、石油等能源行業。

二、海洋平臺（2004年投運）

海洋平臺運行環境特殊，需要重點解決以下難題：

（1）運輸吊裝困難，要求可靠性非常高；

（2）空間小，沒有控制電源，通過小變壓器取電；

（3）鹽露重、需要三防，包括柜體、連接件、電路板等方面；

（4）防滴與散熱兼顧；

（5）對電纜等均有要求，需通過船級社檢驗。

2004年8月22日，合康HIVERT-Y06/077高壓變頻器在勝利油田海洋石油開發公司埕島中心1號平臺2#注水泵成功投運，穩定運行至今，打破了洋品牌在海洋平臺上的壟斷局面，為國產高壓變頻器贏得了一份榮譽。


三、同步電機（2007年投運）

活塞式壓縮機同步機

同步電機的技術難點如下：

（1）恒轉矩負載，必須考慮電機發熱，根據電機負載率確定最低轉速

（2）同步啟動和異步啟動，投運時間及勵磁電流選擇

（3）勵磁調節

四川隆橋化工公司于2007年6月，投運了1臺合康HIVERT-T06/077(800kVA/6kV)高壓變頻器,采用先進的無速度傳感器矢量控制技術，無大電流沖擊,負載運行平穩,運行頻率連續可調。高壓變頻器投入后節能效果明顯,在滿負荷運行下節能效果可達到15%以上。擴展了高壓變頻器產業的應用領域，為國內同步電機進行變頻調速翻開了新的篇章。

四、煤礦提升機（2007年投運）

礦井提升機

安徽淮北朔里煤礦于2006年10月1套合康HIVERT-YVF06/077高壓變頻調速電控系統，大大提高了副井系統的安全性和可靠性，速度曲線平穩，確保了副井提升機高質量運行，具有能量回饋電網功能，節能效果顯著，原每月平均用電量3.1萬度,現使用高壓變頻調速電控系統每月平均用電量2.33萬度,節電0.77萬度，節電率為25%。

合康變頻器具有瞬時停電跟蹤功能，實現了高轉矩、高精度、寬調速范圍驅動。同時具有低速輸出轉矩大，過載能力強，保護功能齊全，可靠性高，故障率低，維護方便等優點。由于采用了高壓變頻控制技術，整個運行過程平穩，無級調速，乘坐舒適，減少了機械的沖擊，延長了設備使用壽命，產生了非?？捎^的經濟及社會效益。