从节能电机产品类别来看,大功率节能电机一般都是高压节能电机;从理论上讲,高压节能电机也可以制成变频调速节能电机。但在实际工程应用中,高压变频节能电机很少,用低压大功率变频节能电机代替高压节能电机是很常见的。到底为什么?主要的因素还是来自于变频电源,即高压逆变器的技术门槛太高,所以制造成本非常高,而且高压逆变器的价格远远超出了大多数客户的认可水平。
低压变频器无论是单相还是三相的容量都比较小,一般在500kW或以下,而高压变频器的容量一般比较大。
高压大容量逆变器有两种结构,一种是间接高压逆变器,即“高低高”间接逆变器,另一种是“高高”逆变器,直接将高压电源整流为直流逆变器,输出高压。
“高-低-高”间接变频器包括输入电压减速器和输出电压升压器。变频器的系统结构比较复杂,整个系统比较大,系统损耗大,效率比较低。但是变频过程是在低压状态下完成的,所以在技术层面上没有太大的难度。因此,变频器被广泛应用于中小型高压变频节能电机的控制中。特别是变频器采用多重处理技术,有效减少了谐波分量,有效减少了变频调速对节能电机本体的不利影响。
随着国家在节能方面整体要求的提高,“高-高”高压逆变器也得到了很大的发展,如采用晶体管的直接高压逆变器、采用串联低压逆变器的高压逆变器等。
从以上内容中我们可以发现,高压逆变器在制造技术和成本上要比低压逆变器实现困难得多,这在一定程度上制约了高压逆变节能电机的发展。高压逆变器必须突破系统包装中的电磁兼容问题,才能实现相对较低的成本和较高的稳定性能,从而达到与高压逆变节能电机相匹配的目的。
从节能电机发展的总体需求来看,高压变频节能电机是一个方向。当电力电子技术在高压工程领域取得突破时,也将是高压变频节能电机应用的一个爆炸性时期。