报告给主控（如过压/欠压/IGBT损坏/通讯异常等故障）；同时控制/驱动 4个IGBT的开关。
2.主控部分
2.1硬件结构 主控系统在控制柜内，由一个机架和几块控制板组成主控盒，参见下图
采 样 接 口
采 样 板
备 用
备 用
主 控 板
光 纤 接 口
光 纤 接 口

光 纤 接 口
备 用
板
板 板板
3 2 1
为功率单元提供电源的变 压器次级绕组在绕制时相互之 间有一定的相位差，这样既大 大降低了输入谐波电流，也使 得功率因数能在较高或满载负 荷时能达到95％以上。
以6KV为例，左图中的移相 隔离变压器采用了36脉冲整流， 输入电流谐波已能满足企业标 准和IEEE519的规定和要求。 在实际制造时，脉冲整流数目 还可以更多一些，例如10KV采 用48脉冲整流电路结构。
熔断器：主要起过流保护作用； 整流桥：把3相交流整流成直流。 电解电容：起存储能量以及平整滤波的作用； IGBT：功率开关器件，通过控制IGBT的开关得到所需的PWM波形(DC-
AC的逆变过程)； 旁路执行机构：当某单元出现故障时，通过旁路执行机构可以把该故障单
元从电气上旁路掉，从而使得整台高压变频器仍然可以继续工作； 单元驱动板：负责和主控通讯，从主控得到IGBT的开关状态并把故障情况
移相变压器实物图
移相 变压器
6KV交流 输入
功率单元 A1
功率单元 A2
功率单元 A3
功率单元 A4
功率单元 A5
功率单元 A6
功率单元 B1
功率单元 B2
功率单元 B3
功率单元 B4
功率单元 B5
功率单元 B6
功率单元 C1
功率单元 C2
功率单元 C3
功率单元 C4
功率单元 C5
功率单元 C6
3X3 3X4
3X9
3X5 3X6
功率 范围 (KW)
IGBT选型值
最大 2500
最大 5000
75A、100A、150A、 200A、300A、400A、 600A、800A` 1000A、1200A
75A、100A、150A、 200A、300A、400A、 600A、800A 1000A、1200A
单元的输入电压根据变频器型号以及单元数目而定；其中每个 单元都完全一样，可以互换使用，大大提高了系统维护性和批 量生产性。
功率单元柜
功率单元
表1-1 功率单元参数表
线电 压
(kVAC)
3
6
单元输入电压 (VAC)
I型
II或III 型
420
630或 690V
功率单元个数
I型
II或III 型
3X5
主控底板
主控部分的硬件构成如上图1-3所示，由一块底板，1块采样接 口板、1块采样板、1块主控板以及3块光纤接口板，共7块PCB板构 成，各PCB板的说明如下： （1）主控底板：底板主要给各子板提供连接线，上有16个96针插座， 6块子板分别通过插座与底板连接；从左至右分别为：采样接口板、 采样板、4个备用插座、主控板以及3块光纤接口板。 （2）采样接口板：其功能是将三相电压、电流模拟信号及数字输入 输出信号隔离转换。 （3）采样板：将采样接口板输出信号进行处理后输入给主控板。 （4）主控板：该板是主控部分的核心，主控部分的主要功能几乎均 由该板控制以及实现。 （5）光纤接口板：3块光纤接口板的原理图相同，每块板从上至下分 别为A相/B相/C相，板上的主要器件为光电转换模块。另外该板上还
的电流波形，使负载下的网侧功率因数接近1。另外，由于副边绕组的独立性， 使每个功率单元的主回路相对独立，这样大大提高了可靠性。 以3*6的630Vac单元变频器为例： 电机的每相由6个功率单元串联进行驱动，串联采用星型接法，中性线浮空。 18个次级绕组各自的额定电压均为630VAC，功率为总功率的18分之一。 功率单元与其对应的变压器次级绕组以及对地绝缘等级为5 kV。 一般来说，3kV变频器，每相4个功率单元，变压器有12个次级绕组。 10KV变频器每相8个功率单元，变压器24个次级绕组
SH-HVF系列
1.基本原理
高压变频器是一种串联叠加性高压变频器，高压侧电网电压经过 移相变压器副边多重化的隔离变压器降压后给功率单元供电，功率单元 为三相输入，单相输出的交直流PWM电压源型逆变器结构，相邻功率 单元的输出端串联起来，形成Y接结构，实现变压变频的高压直接输出， 供给高压电动机输出可变频变压的高压交流电。其主要特点是将IGBT 直接串联来解决器件耐压不足的问题。高压变频器为标准三相交流中高 压感应电动机应用而设计。异步电机由于具有经久耐用、结构简单、适 应性强、价格低廉等特点而得到广泛应用。高压变频器可以在不影响电 机性能的前提下进行调速。它通过将固定频率、固定电压的公用电源转 换为可变频率、可变电压的电源而改变电机速度，针对高压变频器不同 的电压等级（3kV/6kV/10kV）和功率大小，单元电压以及数目会有 所不同，但基本原理相同。
隔离移相工频变压器将输入的高压工频电变换成为多组彼此间相互 绝缘、电位独立的低压工频电输出，并分别送到各个变频单元中，各变 频单元将输入的各组低压交流电分别经整流滤波变换成直流电,然后又经 逆变电路“逆变”成频率和电压均可调的三相交流电作为三相异步电动 机的变频电源。
1.1高压变频器基本组成：
（1）移相隔离变压器 目的：隔离、降压、移相。这种多极移相叠加的整流方式可以大大改善网侧
75A、100A、150A、
10
3X12
3X8 3X9
最大 8600
200A、300A、400A、 600A、800A
单个功率单元模块原理图
单元采用3相全桥不可控整流，H桥逆变方式，与控制 部分采用光纤通讯，单元3相输入采用熔断器保护
一个完整的功率单元主要由熔断器、整流桥、电解电容、IGBT、单元 驱动板、旁路执行机构等几个部分构成
6KV 异步电动机
（2）功率单元
所有的功率模块均为智能化设计,具有强大的自诊断指导能力， 一旦有故障发生时，功率模块将故障信息迅速返回到主控单元 中，主控单元及时将主要功率元件IGBT关断，保护主电路；同 时在中文人机界面上精确定位显示故障位置、类别。在设计时 已将一定功率范围内的单元模块进行了标准化考虑，以此保证 了单元模块在结构、功能上的一致性。当模块出现故障时，在 得到报警器报警通知后，可在几分钟内更换同等功能的备用模 块，减少停机时间。