汽机 417 西门子 GENIII/E 空冷型完美无谐波控制 高压变频器的优点与功能应用 山西漳电同华发电有限公司，孟强 摘 要：本文从四方面介绍西门子 GENIII/E 空冷型完美无谐波系列新一代控制高压变频器。首先从基础信息、规格 和控制系统入手进行概括性介绍；其次分类别的描述了它高可靠性，高效率的特性；接着重点对其节能减排的优点进行 详细的描述和比较；最后对其特有的一些功能进行分析介绍。文中遵循理论和实际相结合的原则，对完美无谐波变频器 的工作原理和功能优点作了详细的对比和分析。 1 变频器介绍 1.1 设备概念 完美无谐波变频器是罗宾康公司设计制造的脉 宽调制交流变频电机驱动器系列，为标准三相交流 中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。另一方面，同步电机应用于对效率 要求比较高的场合。 然而， 在由公用电网 （60 或 50Hz） 供电时，电机速度是固定的。完美无谐波系列变频 器可以在不影响电机性能的前提下进行调速。完美 无谐波系列变频器通过将固定频率、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，这种变换是电子式的，无任何运动部件。 与老式变频器不同，完美无谐波系列变频器在转换 过程中不会产生用户不希望的副作用。 1.2 控制系统 控制系统由信号接口板和转换板，一块 A/D 转 换板，一块奔腾处理器板，一块数字调制器板和一 到两块光纤接口板组成。信号接口板处理从变频器 收集到的反馈信号。该板上的电路先将反馈信号进 行量程转换和滤波，然后再通过 50 芯电缆送到 A/D 转换板。该板同时包含一路模拟量输入信号和一路 继电器触点连接，继电器触点通常用于紧急停止。 A/D 转换板的功能为对输入输出电压和电流进行采 样并将其转换成数字量送到奔腾处理器。采样速率 从 3kHz 到 6KHz 变化，是载波频率（也是 IGBT 的 开关频率）和系统中“有效”单元数的函数。数字 调制器板产生控制 A/D 转换开始采样的信号。一旦 A/D 转换采样结束，它们产生一个中断请求到处理 器以开始计算周期。奔腾处理器完成电机控制的所 有功能并产生数字调制器的三相电压指令。 2 完美无谐波变频器特性 2.1 高效率 普通变频器由于变频器输出是非正弦波，一般 情况下效率是 85%～90%，但是完美无谐波变频器输 出的是正弦波，会使电机的效率有所提高。在整个 速度范围内典型值为 95%或更高， 无需进行功率因数 补偿。 2.2 高可靠性 完美无谐波系列变频器不会产生引起机械共振 的转矩脉动。与直接使用电网电源相比，完美无谐 波系列变频器不会使电机噪音明显增加。与直接使 用电网电源相比，完美无谐波系列变频器不会对电 机绝缘产生明显影响。完美无谐波系列变频器在整 个电机速度范围内可以不限制电机额定转矩，而仅 受电机本身过热限值影响。如果采用液体冷却系统， 完美无谐波系列变频器十分安静。如果采用风冷系 统，风机噪音典型小于 75 分贝，所以即使在满负荷