1、大功率變頻器結(jié)構(gòu)形式
　　大功率變頻器按主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為“高-低-高”式變頻器、“高-低”式變頻器、“高-高”式變頻器。“高-高”式又分為電流型、中性點(diǎn)鉗位的三電平電壓型和單元串聯(lián)多電平電壓型。其中：“高-低-高”式變頻器，由于兩側(cè)均需大型變壓器，損耗高，變頻系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)負(fù)載能力將下降，諧波較大等缺點(diǎn)，使其發(fā)展受到限制。 “高-高”電流型變頻器，一般為兩電平結(jié)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)承受的du/dt較大，且需均壓和緩沖電路，技術(shù)復(fù)雜，器件較多，裝置體積大，調(diào)整和維修都比較困難，功率因數(shù)較低，并隨負(fù)載變化而變化，不好補(bǔ)償，輸出諧波和共模電壓對(duì)電機(jī)的影響等問(wèn)題，電機(jī)需降額使用和加強(qiáng)絕緣。其優(yōu)點(diǎn)是不需外加電路就可將負(fù)載的再生能量回饋電網(wǎng)。主要應(yīng)用于超大功率場(chǎng)合。
　　在上述所敘原因，水泥廠在大功率變頻器選用上，較少采用“高-低-高”式和高壓電流型變頻器，一般采用“高-低”式、三電平電壓型和多電平電壓型變頻器。
　　（1）“高-低”式結(jié)構(gòu)中變頻器為低壓，電源輸入側(cè)采用變壓器將高壓變?yōu)榈蛪�。由于采用低壓變頻器，變頻器的容量受到限制，電動(dòng)機(jī)需采用專(zhuān)門(mén)的變頻低壓電機(jī)，其電壓等級(jí)一般為690V，水泥廠800KW以下的設(shè)備采用這種結(jié)構(gòu)形式較多。但該類(lèi)型變頻器一旦故障，電機(jī)不能投入工頻電網(wǎng)運(yùn)行，且產(chǎn)生的諧波較高。
　　（2）中性點(diǎn)鉗位的三電平電壓型變頻器。其整流電路常采用12脈沖或24脈沖二極管整流結(jié)構(gòu)，逆變部分采用IGBT或IGCT，在逆變器部分采用鉗位電路，解決了功率器件的串聯(lián)的問(wèn)題，并使相電壓輸出具有三個(gè)電平。該變頻器的主回路結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)少，與二電平結(jié)構(gòu)相比，其逆變器件承受的電壓降低，輸出電壓波形也有較大的改善。 三電平電壓型變頻器效率較高，動(dòng)態(tài)性能較好，過(guò)載能力較強(qiáng)。其不足是雖然通過(guò)網(wǎng)側(cè)配置，可實(shí)現(xiàn)12或24脈沖整流，減少網(wǎng)側(cè)諧波，但du/dt仍較大，電動(dòng)機(jī)電流總諧波仍可達(dá)17％以上，所以一般需配特殊電機(jī)，若要使用普通電機(jī)，必須附加輸出濾波器。另外，其現(xiàn)在最高輸出電壓只能做到4.16 KV，采用這種變頻器，必須采用變通的方法，改變電機(jī)的電壓或在輸出側(cè)加升壓變壓器，這是制約其使用的最大問(wèn)題。
　�。�3）單元串聯(lián)多電平電壓型變頻器。其采用多個(gè)低壓PWM變頻單元串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)直接高壓，電網(wǎng)電壓經(jīng)過(guò)隔離變壓器降壓后給功率單元供電，單相變頻功率單元在輸出端串聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)變壓變頻的高壓輸出，直供高壓電動(dòng)機(jī)。
　　這種蘇州變頻器輸入側(cè)變壓器采用多相移位技術(shù)，輸出側(cè)采用多電平正弦PWM技術(shù)，諧波較低，在無(wú)輸出濾波器的情況下，就可使THD<1％，其單元串聯(lián)的數(shù)量決定輸出電壓的等級(jí)，所以它可適用于任何普通的高壓電動(dòng)機(jī)。雖然采用這種結(jié)構(gòu)會(huì)使器件的數(shù)量增加，但由于驅(qū)動(dòng)功率下降，開(kāi)關(guān)頻率較低且不必采用均壓電路，系統(tǒng)的效率仍可達(dá)97%，功率因數(shù)可達(dá)0.95以上。另外，在某個(gè)功率單元出現(xiàn)故障時(shí)，可自動(dòng)退出系統(tǒng)，而其余的功率單元可繼續(xù)保持電機(jī)的運(yùn)行，減少停機(jī)時(shí)造成的損失，便于冗余設(shè)計(jì)，技術(shù)上較成熟。
　　其缺點(diǎn)是只能單象限運(yùn)行，不能進(jìn)行旁路切換，不能實(shí)現(xiàn)無(wú)熔斷器設(shè)計(jì)，器件的數(shù)量多，體積大，可靠性差。并且變壓器必須和蘇州變頻器集成在一起，使電氣室的空間和散熱成為問(wèn)題。
　　由于其他高壓變頻器受技術(shù)條件的局限，目前，在通用型高壓變頻器領(lǐng)域單元串聯(lián)多電平變頻器仍占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。