高壓交流調速系統廣泛應用于風機、水泵類負載，主要目的是為了節能或滿足工藝要求。此類應用一般只對電機調速范圍有要求，對調速精度沒有嚴格要求。國內某著名風機公司委托深圳市微能科技有限公司研制能嚴格控制轉速，用于檢測風機不同速度下運行特性的高精度交流調速裝置。

　　該系統由2臺風機實驗裝置組成，其中一臺由2000KW/10KV的2極電機拖動；另一臺為3500KW/10KV的2極電機拖動。考慮到系統采用一套4000KW/10KV高壓變頻調速系統進行調速，根據不同要求，可將2套風機試驗裝置之一由高壓切換柜切換至高壓變頻調速系統上，以便測試對應的風機動態特性。

　　WIN-HV系列高壓變頻調速系統在10KV電源側采用多達54重化整流技術，電網側諧波污染小，功率因數高，無需功率因數補償及諧波抑制裝置，對同一電網上用電的其它電氣設備不產生諧波干擾。

　　在輸出側由每個單元的L1、L2輸出端子相互串接而成星型接法給電機供電，由于采用移相疊加正弦脈寬調制SPWM技術，輸出諧波非常小，可消除葉片與軸承的振動，無需諧波抑制裝置可直接適配各種電機。

　　高壓變頻器主控制部分采用電機控制專用MCU與CPLD及FPGA器件為控制核心，實現電機運行控制計算及各種信號的檢測、分析判斷和處理。控制器中文顯示，具備顯示頻率、電流、電壓、轉速、故障等功能。控制電源采用兩路電源自動切換技術，保證供電可靠性。另外，當控制電源掉電后，可由系統配備的UPS繼續供電。

　　主控制部分和單元控制部分通過光纖進行信號傳輸，可有效避免電磁干擾，增強系統的可靠性。

　　WIN-HV系列高壓變頻調速系統采用多個功率單元串聯的形式。對于10KV系統，每相九個單元串聯，每個功率單元輸出交流有效值Vo為640V，相電壓為5760V，線電壓為10000V。

　　電壓疊加形成高壓輸出原理結構

　　功率單元主要由三相橋式整流、濾波電容器、IGBT逆變橋構成，同時還包括由功率器件驅動、保護、信號采集、光纖通訊等功能組成的控制電路。通過控制IGBT的工作狀態，輸出PWM電壓波形。每個電壓、電流規格大小相同的功率單元在結構及電氣性能上完全一致，可以互換。

　　功率單元主電路基本結構

　　風機檢測高壓交流調速系統結構圖如下。

　　風機試驗臺系統示意圖

　　通過操作臺上的啟動按鈕、停止按鈕和急停按鈕，可控制高壓變頻器的啟動、停止和急停；也可通過操作臺的觸摸屏實現變頻器的啟動、停止和急停操作，并使用觸摸屏來設定變頻器的給定頻率。還可通過操作變頻器本機的觸摸屏啟動、停止或急停高壓變頻器，并使用數字給定頻率調節變頻器。

　　操作臺上的觸摸屏還可顯示電機的轉速、電壓、電流、給定頻率、輸出頻率以及故障信息等，并通過modbus協議上傳至上位機監控系統。

　　由于現場有2000kw和3500kw2臺不同功率的風機試驗裝置，因此對電機和負載的保護值也不盡相同，當選擇不同風機試驗裝置時可通過轉換開關選擇2000kw和3500kw兩種保護狀態。

　　通過旋轉編碼器實時精確測量電機轉速，作為轉速反饋構成閉環轉速控制系統。

　　WIN-HV系列4000KW/10KV高壓交流調速裝置操作臺

　　WIN-HV系列高壓交流調速裝置通過操作臺上或變頻器本機上的觸摸屏進行運行頻率數字給定。運行頻率范圍為0.10Hz～50.00Hz，頻率分辨率為0.01Hz。通過轉速閉環控制，完全可以達到轉速精度0.3%的要求。

　　WIN-HV系列高壓變頻調速系統具有故障報警和故障查詢功能，提高排除故障效率，為用戶維護提供方便。具有自動記錄運行狀態和進行顯示的功能，并對顯示數據分類，方便日常維護。同時可通過串行通信與上位機連接，將運行狀態信息上傳到上位機，對數據進行分析、報表打印等。

　　當變頻調速系統發生故障停機或對變頻調速系統進行檢修時，電動機直接接電網工頻運行，以提高整個系統的適應能力，保證用戶負荷的連續運行要求。

　　WIN-HV系列高壓變頻調速系統還設計有功率單元旁路功能。當某個單元發生單元過熱、單元短路、單元過壓等故障時，控制系統自動將該功率單元從系統切除，同時將與其同級不同相的其它兩個單元切除，保證系統在一定的帶載能力下繼續運行。

　　WIN-HV系列4000KW/10KV高壓交流調速系統應用于用戶的風機測試上，經現場運行調試合格，已通過用戶驗收。