变频器输出的三相电压加到电动机上，产生电流使电机旋转，额定运行时电机的电压和电流（实测波形）如图所示，可看出由于输出电压的谐波很小，电机电流接近于正弦波。
采用多重化叠加的方式，使变频器输出电压的谐波含量很小，不会引起电动机的附加谐波发热。其输出电压的dV/dt也很小，不会给电机增加明显的应力，因此可以向普通标准型交流电动机供电，而且无需降容使用。由于输出电压的谐波和dV/dt都很小，不需要附加输出滤波器，输出电缆也长度无要求。由于谐波很小，附加的转矩脉动也很小，避免了由此引起的机械共振，传动系统及轴承的磨损也大为降低。
在变频器输入侧，由于变频器多个副边绕组的均匀位移，如10KV输出时共有9种位移不同绕组，变频器原边电流中对应的电流成分也相互均匀位移，构成等效54脉动整流线路，结果变频器输入电流中谐波含量大为减少，远低于标准规定的限值。变频器工作时的功率因数达0.96以上，完全满足了供电系统的要求。因此不需要附加电源滤波器或功率因数补偿装置，也不会与现有的补偿电容装置发生谐振，变频器工作时不会对同一电网上运行的电气设备发生干扰，因而被人们誉为“完美无谐波的高压变频器”。
3、技术特点：
3.1 采用双DSP控制，无须工控机，可靠性高，速度高达纳秒级，比工业控机的响应速度快1000倍，杜绝了变频器死机问题；
3.2 采用54脉冲整流（以10KV变频器为例）及空间矢量多重化PWM技术，每相由9个功率单元串联而成，并直接驱动电动机，无需输出升压变压器。输出电平数高，dv/dt很小，输出波形接近正弦波，无需正弦波滤波器，电机运行平稳；
3.3采用专利技术的实时光纤传送技术，对功率单元进行控制，避免了同类厂家的数据打包通讯方式带来的波形延迟现象；
3.4 变频器输出转矩脉冲窄，控制精度高，避免了机械共振，减少传动机构的磨损，电动机的电应力强度与采用工频电源时相近，无明显附加影响，电动机噪声与采用工频供电时相近；
3.5 输入采用多重化的切分变压器，绝缘等级H级，原副边之间采取接地屏蔽措施，并提供变压器过热告警、保护功能，130℃告警，150℃故障跳闸，告警与故障点可根据设定，变压器过载能力强120% 60min，200% 10s,输入阻抗高达8%，抗短路电流冲击能力可达到额定电流的12.5倍；
3.6 采用先进的反擎住技术，使得IGBT更加可靠运行。
3.7 完善的自我诊断和故障预警机制，上电自检，运行中实时监测，检测速度高。通过双DSP系统，实现纳秒级运算并进行综合判断，分析准确，减少变频器误报警。故障的自诊断及保护功能相当完备，多达400多项的诊断信息，对电网和负荷有很强的适应性；
3.8 具有PWM控制波形与逆变输出波形实时验证功能，提高了输出波形的准确性，增强了系统无故障的运行能力，而同类厂家的数据以打包通讯方式则无法实现此验证功能；
3.9 具有反转启动和飞车启动功能，无论电机处于正转还是反转状态，变频器均可实现大力矩直接启动；
3.10 变频器具有软启动功能，可以实现一拖多软启动；
3.11 为避免电网短时失电对生产造成影响，变频器具备来电自启动功能。当电网电压消失后，变频器将判断处理或者紧急停机，如果在20秒内电网电源又恢复，变频器会进行自动启动，恢复停机前的运行状态；（通过软件参数设置来自选此功能）
3.11 具有GPRS远程监控功能，可以将高压变频器的运行数据及故障信息，通过GPRS通信系统传输到公司总部的本地服务器上显示、处理、存储，以便进行远程故障诊断，快速解决问题；
3.12 变频器发生短路、接地、过流、过载、过压、欠压、过热等情况时，系统均能故障定位并且及时告警或保护；
3.13 对电网波动的适应能力增强。针对生产负荷波动大的工况，变频器进行了特殊设计（可通过软、硬件来设置），大幅度提高了其抗电网波动能力，做到电压波动在±15％以内时，变频器可以维持满额输出；电网电压降落在－15％～35％以内时，变频器将短时降额运行，不进行欠压保护，待电网电压恢复正常后，变频器自动恢复到原来的工作状态，大大减少了电压跌落造成的停机现象。
3.14 优秀的模块化设计，使得MTTF小于30分钟，其优点：
3.14.1.模块化设计，使得系统的可维护性大大提高。如果功率单元损坏，只要拆几个端子，换一个就可以了，非常方便。这使得平均可维护时间(MTTF)由过去的数个小时，一下子降到了目前的30分钟。
3.14.2.支持中心点偏移式的旁路技术。当某一个功率单元失效时，能够立即对该单元实施旁路处理，而整个变频器的输出仍能维持94%以上的电压，这保证了系统的不间断运行。
3.14.3.采用功率单元式结构，很好的解决了高压大功率调速领域的技术矛盾。这为高压大功率低谐波变频器的研制提供了崭新的思路。
4、系统的配置
4.1 内置PID调节器，可以实现闭环控制；
4.2可以实现触摸屏、数字键盘、模拟电位器、远程DCS等多种频率设定方式，适应各种用户需求；
4.3具有与用户隔离的开关量、模拟量输入输出接口，确保了与用户现有设备的可靠连接。可提供开关量输入输出接口各32路，模拟量输入输出接口4和8路，也可根据用户要求自由配置；
4.4采用两路控制电源（AC220V）供电，一路由输入变压器二次绕组提供，一路由用户现场提供。变频器同时内置UPS电源，保证无扰动平滑切换，控制电源失电变频器不停机；
4.5完整的参数化功能，对于用户的各种应用可全面支持。
5、技术方案
当变频器出现严重故障时，系统能够根据需要手动转入工频电网中，电机全功率运行，（也可以自选择采用手动或者自动相切换的方案）。本方案中 QS1和QS2、QS3分别为电机工频、变频运行选择隔离开关。各隔离刀闸之间要求用程序锁实现严格可靠的机械互锁和电气闭锁，以防止误操作，同一状态只允许QS1或QS2和QS3闭合工作。
6、应用效果
循环流化床锅炉在正常运行时，炉膛压力必须在正常的范围内。流化床锅炉属微负压操作，其炉膛料层风速控制的好坏直接影响锅炉的循环和流化燃烧状态。风速过小，流化不起来，燃烧状态差；流速过大，烟气热损失大，不利于经济燃烧。为了使炉膛煤粉在流化状态下的燃烧达到最佳化，需实行一次鼓、引风压差比控制，通过料层底的供风正压与炉膛引风负压形成料层流化状态，与此同时，靠一次鼓风提供必要的燃烧用氧。
通过变频器的精细调节与控制，可以非常平稳的调整风机风量，在运行中可以任意调整锅炉负荷，使锅炉运行参数得到改善，提高了锅炉效率，从而可以避免因通过调节阀门控制使风机过多偏离高效率工作区而引起的振动，也避免了使锅炉温度产生波动。
下表数据为1#炉引风机和一次鼓风机变频运行的工况：目前供热面积为60～80万㎡
注：冬季供暖期为5个月，每月为720小时，运行时间为T=3600小时，按电价0.56元/度来计算
从上表中可看出，冬季供暖期为5个月，以1#炉引风机和一次鼓风机目前运行的工况，通过高压变频器来调节风机的风量和风压，大约可以节约人民币引风机为73～114万；一次鼓风机为45～69万，2套风机合计节约人民币为118～183万，节能效果十分显著。
其主要应用效果如下：
1、变频起动对电网没有任何冲击。由于有变频调节，对于风机可以实现变频软起动，风机在低频下启动，启动电流很小，启动时间延长，避免了原来在较大惯性负荷情况下，数倍的额定起动电流对电网和机械设备的冲击，有效延长了电机寿命。而且变频还可以随时起动或停止；
2、按需调节风量，避免浪费。由于变频器通过变频调节风机的转速来控制风机的送风量而不再需要由风门来调节，其调节范围可以从0%—100%；因而可以根据生产工艺要求随意调节风量，减少了不必要的浪费；
3、变频节能运行，节约了大量能源。采用变频使用后，不再使风机一直处于满负荷工作状态，另外风机阀门处于全开状态，其节能效率显著；
4、降低风机工作强度，延长使用寿命。采用变频使用后，风机的大部分工作时间都在较低的速度下运行，因而大大降低了风机工作的机械强度和电气冲击，将会大大延长风机的使用寿命，降低维修强度；
5、使用变频后，由于启动和停止时间都可以设定，减少了对烟道、风道和风门挡板的冲击腐蚀，相应的延长了很多零件的使用寿命，有效的提高了相应设备的检修周期，节约了大量维护费用。
6、可使电动机与风机直接相连接，减少传动环节的费用；
7、电机和风机运转速度下降，润滑条件改善，传动装置的故障下降；
8、系统压力降低，对管道的压力和密封等条件缓解，延长使用寿命；
9、与DCS系统的可靠衔接，其完善的监控性能和高可靠性提高了工作效率，减少了检修和维护的工作量。
7、结束语
Power SmartTM高压变频系统由于其节能效果明显，特别是在低负荷（如锅炉在点火、压火、停炉）时更为显著，采用变频调速后实现了电机软启动，延长了电机和风机的使用寿命，由于风门全开，极大的延长了风门的使用和检修周期，也减少了风管道的振动和摩擦。提高了锅炉的利用效率。通过数月的连续运行，该变频系统工作稳定、性能可靠，在循环流化床锅炉上的应用，发挥着不可磨灭的效能。
8、参考文献
1、《电厂锅炉原理》 丁立新（主编） 中国电力出版社
2、《锅炉技术问答1100题》 丁明舫 等 中国电力出版社
3、Power SmartTM高压变频系统技术、应用手册
