方案1：可控硅串級調速

方案2：可控硅斬波調速

方案3：IGBT斬波調速

一次電路方案和結構比較

方案簡述

1. 啟動部分： 頻敏變阻器
2. 沒有斬波器
3. 用可控硅制作逆變器

1. 啟動部分： 頻敏變阻器
2. 用可控硅制作斬波器
3. 用可控硅制作逆變器

1. 啟動部分： 液態電阻啟動器
2. 用IGBT模塊制作斬波器
3. 用IGBT模塊制作逆變器

采用元件差別

1. 整流元件：國產平板二極管
2. 逆變器元件：國產平板型可控硅

1. 整流元件：國產平板二極管
2. 斬波器元件：國產平板型可控硅
3. 逆變器元件：國產平板型可控硅

全部元件模塊結構，其中：

1. 整流元件：? 二極管模塊瑞士芯片
2. 斬波器元件：德國eupecIGBT模塊
3. 逆變器元件：德國eupecIGBT模塊

結構差別

平板型元件的散熱器是帶電的，因此安裝時須將散熱器懸空或利用絕緣子支撐起來，元件在散熱器的中心，整體置于風道內

同左項

IGBT 元件的底版與導電部分是絕緣的，因此散熱器是接地的，所以將散熱器固定在風道中，元件安裝在散熱器的表面，元件處于風道之外

先進性

串級調速的比較初方案產品

串級調速的改進方案

比較先進方案產品

調速方法差別

通過改變逆變器的逆變角β來調速

通過改變斬波器的占空比來調速

通過改變斬波器的占空比來調速

性能比較

諧波干擾

逆變角 ?是變數（30o-150o），隨著?角的增大諧波干擾增加

逆變角固定在β=30°，諧波干擾較小且固定

逆變角比較小，諧波干擾比較小

功率因數

隨著β角的增大功率因數降低；

功率因數比串級調速方案高，因為逆變器的?=30°

逆變角比較小，功率因數比可控硅方案高，總功率因數達到0.9以上

調速范圍

調速范圍60-90%

調速范圍50-95%

調速范圍50-100%

體積和
效率

轉子電流全部通過逆變器必然造成逆變器體積增大，效率降低，效率95%，由于逆變角β大范圍變化，功率因數低，必然要增加大量補償電容器，所以裝置體積大

效率98%

效率98%

啟動性能

啟動電流（3.5-4.5）IN
調速裝置故障時：快速轉移到全速運行、容易引起滑環損壞。

啟動電流（3.5-4.5）IN

1. 啟動電流小：1.5 IN
2. 啟動時間：20秒-40秒
3. 調速裝置故障時：平滑轉移到全速運行，升速時間20秒。

可維修性

可控硅逆變裝置維修性較差，尤其是采用平板型元件時，更換元件不方便，而采用可控硅的斬波器，更是由于其頻繁故障而使其前途受到威脅

一方面，IGBT極少故障，第二是模塊結構，即使故障維修也很容易

可靠性比較

整
流
器

由于元件整體置于風道中，表面積聚灰塵，可靠性下降

由于元件整體置于風道中，表面積聚灰塵，可靠性下降

模塊安裝在風道外，環境好，可靠性高

斬
波
器

除上述原因外，可控硅是非自關斷元件，斬波器直通故障頻繁

采用獨特的均流技術，保證IGBT的并聯運行絕對可靠；
IGBT元件是自關斷元件，不存在直通問題；

逆
變
器

除上述原因外，可控硅是非自關斷元件，逆變器極易顛覆，一旦顛覆，經常出現快速熔斷器和可控硅都燒壞故障尤其當電網波動，雷擊出現時更如此

除上述原因外，可控硅是非自關斷元件，逆變器極易顛覆，一旦顛覆，經常出現快速熔斷器和可控硅都燒壞故障，尤其當電網波動，雷擊出現時更如此，

IGBT元件是自關斷元件，不存在逆變器顛覆問題，由于IGBT的關斷速度高，能有效切除過電流故障，自保護能力高度有效