從電機產品類別來看,大功率電機一般是高壓電機;理論上高壓電機也可以做成變頻電機。但是在實際工程應用中,高壓變頻電機很少,用低壓大功率變頻電機代替高壓電機的情況相當普遍。究竟為什么?主要因素是變頻電源,也就是高壓變頻器的技術門檻太高,以至于制造成本非常高,高壓變頻器的價格遠遠超出了大多數客戶認可的水平。
在低壓變頻器,無論是單相還是三相,逆變器的容量相對較小,一般在500千瓦以下,而在高壓變頻器,逆變器的容量一般較大。
高壓大容量逆變器有兩種結構,一種是間接高壓逆變器,即“高-低-高”間接逆變器,另一種是“高-高”逆變器,直接將高壓電源整流給DC,然后逆變輸出高壓。
“高-低-高”間接逆變器包括輸入降壓器和輸出升壓器.逆變器的系統結構比較復雜,整個系統比較大,系統損耗比較大,效率比較低。但是變頻過程是在低壓狀態下完成的,所以在技術層面上沒有太大的難度,所以廣泛應用于中小容量的高壓變頻電機的控制。特別是這類變頻器采用多處理技術,有效降低了諧波成分和變頻調速對電機本體的不利影響。
隨著國家整體節能要求的提高,“高-高”高壓變頻器也得到了很大的發展,如晶體管直接高壓變頻器和低壓變頻器串聯的高壓變頻器。
從上面我們可以發現,高壓變頻器在制造工藝和成本上比低壓變頻器要難實現得多,這在一定程度上制約了高壓變頻電機的發展。高壓變頻器必須突破系統組裝中的電磁兼容問題,達到相對低成本、高穩定性的性能,才能達到與高壓變頻電機匹配的目的。
從電機發展的整體需求來看,高壓變頻電機是一個方向。當電力電子技術在高壓工程領域取得突破時,也將是高壓變頻電機應用的爆發期。