由于单元串联式多电平变频器的输入、输出波形好，对电网的谐波污染小，输出适用普通电动机，近几年发展迅速，逐渐成为变频调速的主流方案。
由于西屋电气和罗宾康公司的2个发明仅在美国进行专利申请，所以相应的技术目前在我国属于公知技术。 除了罗宾康公司外，还有三菱，东芝等国外厂家生产单元串联式多电平变频器。国内近年来也出现了德力西，民熔等变频器生产厂家。目前，国产变频器驱动电动机的功率在3500 kW以下，全部为空冷。此外，也有采用三电平功率单元的方案，以及采用常规IGBT直接串联（带动态均压）的产品。 我国高压电动机多为6 kV和10 kV等级，目前，三电平变频器受到器件耐压的限制，尚难以实现这个等级的直接高压输出，而单元串联式的输出电压能够达到10 kV甚至更高，所以在我国得到广泛应用，尤其在风机水泵等节能领域，该技术方案几乎已经形成垄断的态势。 
常规的单元串联式多电平变频器采用二极管整流，无法实现能量回馈功能，不适用于轧机、吊机等要求4象限运行的场合，这是这种高压变频器存在的缺点。对要求4象限应用的场合，目前还是以带AFE的三电子变频器和传统的交交变频器为主。 功率单元旁路方案大大提高了单元串联式多电平变频器的可靠性，从很大程度上弥补了元器件个数多且导致可靠性降低的问题。 单元串联结构决定了这类变频器很容易实现模块化设计，适合大批量生产，形成产业化规模。 功率单元采用H桥结构已广为接受。也有个别国外厂家在功率单元内部采用三电平结构，以减少变频器中功率单元的个数。但这将导致单元结构和控制复杂性增加（如三电平PWM和电容中心点电位波动问题），效果并不理想。 目前，国际上该技术的发展已经比较成熟，输出电压等级达到14．4 kV，单机最大容量达到15000 kW，采取水冷技术。 
国外先进厂家已采用无速度传感器矢量控制和速度闭环矢量控制。能驱动同步电动机和多绕组电动机。能实现变频驱动和电网直接驱动的无扰切换（同步切换）。国外无速度传感器矢量控制高压变频器可达到的技术指标为：调速范围100：1，稳态转速精度0．5％，转矩线性度7％，转矩响应750N·m，转速响应20rad／s。目前国内大部分产品为v／f控制。
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发表于 2021-4-4 10:09:28
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