變頻器的現(xiàn)狀和發(fā)展的趨勢

變頻器的現(xiàn)狀和發(fā)展的趨勢可忽視作用。一．變頻器的基本常識什么是變頻器———交變頻器可直接把交流電變成頻率和電壓都直變頻器的組成(濾))電隔離電路組成。變頻器市場容量46000億千瓦時(shí)，約占工業(yè)耗電量的80%。我國在用的電機(jī)拖動系統(tǒng)總體裝備水平僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家50年代水平。另外據(jù)統(tǒng)計(jì)，對于塑膠行業(yè)的電費(fèi)成本，約占整個生產(chǎn)成本的20%～50%。在發(fā)達(dá)國家，變頻器在電機(jī)投用的普及率已達(dá)到80%系統(tǒng)在我國有著非常巨大的市場需求。圍已覆蓋注塑機(jī)、空壓機(jī)、空調(diào)、恒壓供水、紡織機(jī)等各種交流電機(jī)設(shè)備。從發(fā)展區(qū)域來說，變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用在我國沿海省份和南方城市發(fā)展較快，目前已有向內(nèi)地快速滲透的趨勢。變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)主要有如下一些優(yōu)點(diǎn)：1、調(diào)速范圍寬，可以使普通異步電動機(jī)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速；2、啟動電流小，而啟動轉(zhuǎn)矩大；3、啟動平滑，消除機(jī)械的沖擊力，保護(hù)機(jī)械設(shè)備；4、對電機(jī)具有保護(hù)功能，降低電機(jī)的維修費(fèi)用；5、具有顯著的節(jié)電效果；6、通過調(diào)節(jié)電壓和頻率的關(guān)系方便的實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩或者恒功率調(diào)速。二．變頻器發(fā)展過程和研究的相關(guān)技術(shù)變頻器的發(fā)展史FUJI系列，SANKENSVF系列常數(shù))的控制方式。其優(yōu)點(diǎn)是控制結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，缺點(diǎn)是性能下降穩(wěn)定性變差等。對變頻器U／F控制系統(tǒng)的改造主要經(jīng)歷了三個階段；第一階段：八十年代初日本學(xué)者提出了基本磁通軌跡的電壓空間矢量(或稱磁通軌跡法)。該方法以三相波形的整體生成效果為前提，以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場軌跡為目的，一次生成二相調(diào)制波形。這種方法被稱為電壓空間矢量控制。典型機(jī)種如1989年前后進(jìn)入中國市場的FUJI(富士)FRN5OOOG5/P5、SANKEN(三墾)MF系列等。1年由富士電機(jī)推出大家熟知的R與／7得到根本性的改善。第二階段：矢量控制。也稱磁場定向控制。它是七十年代初由西德F.Blasschke等人首先提出，以直流電動機(jī)和交流電動機(jī)比較的方法分析闡述了這一原理矢量控制的基本點(diǎn)是控制轉(zhuǎn)子磁鏈，以轉(zhuǎn)子磁通定向，然后分解定子電流，使之成為年開6SE70、VC、SC板可以分別實(shí)現(xiàn)頻率控制、矢1994315KW200KW以200KW以上有很高的性價(jià)比。第三階段：1985年德國魯爾大學(xué)Depenbrock(DirectTorqueControl簡稱。直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制不同，它不是通過控制電流、磁鏈等量來間接控制轉(zhuǎn)矩，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量來控制。ID運(yùn)行自動確立電機(jī)實(shí)際的定子阻抗Band－BandPWM信號對逆變器1995ABBACS600<2ms的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度在帶G時(shí)的靜態(tài)速度精度達(dá)土G的情況下即使受到輸入電壓的變化或負(fù)載0.1如安川VS－676H5100ms0.2%(PG)，正負(fù)0.01％(帶PG)的速度控制精度，轉(zhuǎn)3％左右。其他公司如日本富士電機(jī)推出的FRN5000G9／P9以及最新的FRN5000Gll／P11系列出采取了類似無速度傳感器控制的設(shè)計(jì)，性能有了進(jìn)一步提高，然而變頻器的價(jià)格并不比以前的機(jī)型昂貴多少?？刂萍夹g(shù)的發(fā)展完全得益于微處理機(jī)技術(shù)的發(fā)展自從1991年INTEL公司推出8X196MC系列以來專門用于電動機(jī)控制的芯片在品種速度功能性價(jià)比等方面都有很大的發(fā)展如日本三菱電機(jī)開發(fā)用于電動機(jī)控制的 M37705、M7906單片機(jī)和美國德州儀器的TMS320C240DSP等都是頗具代表性的產(chǎn)品。變頻技術(shù)的發(fā)展過程2060年代后半期開始，電力電子器件從))BJT()MOSFET(金屬氧化物場效應(yīng)管)、SIT(靜電感應(yīng)晶體管)、SITH(靜電感應(yīng)晶閘管)、MGT(MOS控制晶體管)、MCT(MOS)發(fā)展到今天的)耐高壓絕緣柵雙極)20世紀(jì)70年代開始，脈寬調(diào)制變(PWM—VVVF)2080年代，作為變頻技術(shù)核心的PWMPWM2080年代后半期開始，美、日、德、英等發(fā)達(dá)國家的VVVF變頻器已投入市場并廣泛應(yīng)用。主要的研究開發(fā)項(xiàng)目--交變頻器供電的傳動設(shè)備。廣應(yīng)用。GTO逆變器在鐵路機(jī)車上的推廣應(yīng)用。IGCT逆變器供電的傳動設(shè)備擴(kuò)大功能，改善性能。如4象限運(yùn)行，帶有電極參數(shù)自測量與自設(shè)定和電機(jī)參數(shù)變化的自動補(bǔ)償以及無傳感器的矢量控制制等。風(fēng)機(jī)和泵用高壓電動機(jī)的節(jié)能調(diào)速研究。眾所周知，風(fēng)機(jī)和泵改用調(diào)速傳動后節(jié)約大量電力。特別是電壓電動機(jī)，容量大，節(jié)能效果更顯著法是當(dāng)今重大課題。主要的研究關(guān)鍵技術(shù)(6kV、10kV回路中3英寸晶閘管串聯(lián)，靜動態(tài)均壓系數(shù)大于0.9)；均流技術(shù)，大功率晶閘管并聯(lián)的均流技術(shù)，均流系數(shù)大于0.85)；浪6kV)(//)；導(dǎo)熱與散熱技術(shù)))；等效負(fù)載模擬技術(shù)。PWM逆變技術(shù)；循環(huán)變流/電-直交(CC/CSI0)(12)；同步機(jī)交流勵磁變速運(yùn)行技術(shù)；軟開關(guān)PWM變流技術(shù)。自辨識技術(shù)。三．變頻器目前現(xiàn)狀和存在的問題今后幾年變頻器產(chǎn)品的國內(nèi)外市場狀況變頻調(diào)速技術(shù)以其顯著的節(jié)電效果、優(yōu)良的調(diào)速性能以及廣泛的適用性而成為電氣傳動發(fā)展的主流方向。中國大部分用戶對于應(yīng)用變頻器首先是通過國外變頻器來獲得認(rèn)識的的發(fā)展與生俱來便是處于與狼共舞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國僅待調(diào)速節(jié)能的風(fēng)機(jī)就有4000萬臺，耗1500450kWh/3.586724億kWh50%～60%199347億元，199920億元，可見，調(diào)速變頻器尤其是高壓變頻器市場還處于初期開發(fā)階段，但其20%～30%高速增長的速度及十五期間300多億的市場容量，吸引了眾多廠家和資金的投入，市場競爭加劇。當(dāng)今世界各方面因素正沖擊著全球電力工業(yè)，在國外電力生產(chǎn)商之間充斥著十分劇烈50%～60%的風(fēng)機(jī)30%0～400Hz之間，正交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的問題近年來，交流調(diào)速在國內(nèi)外發(fā)展十分迅速，打破了過去直流拖動在調(diào)速領(lǐng)域中的統(tǒng)治這是現(xiàn)代電力拖動發(fā)展的主要特征。工作，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造有關(guān)的技術(shù)，以及與產(chǎn)品應(yīng)用有關(guān)的各種技術(shù)。由于國產(chǎn)廠家制造變頻器歷史比較短，技術(shù)積累相對較少。國內(nèi)自動化行業(yè)的部分人ABB等帶來沖擊的為數(shù)不多。經(jīng)過幾年的競爭，國內(nèi)已有幾個品牌技術(shù)應(yīng)該是比較成熟的提高到一個嶄新的水平，使電子技術(shù)的二次革命得以最后完成。而直接速度控制理論(DSC)的誕生，則標(biāo)志著中國在電機(jī)控制技術(shù)方面不僅超越了自我，也超越了國外同行。四．變頻器的發(fā)展趨勢變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展趨勢變頻調(diào)速是最有發(fā)展前途的一種交流調(diào)速方式。目前，變頻器調(diào)速控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、礦ft、化工、石油、紡織、造紙、印染、水泥、船舶、鐵路等行業(yè)。由于變頻器在空調(diào)、電梯、冶金、機(jī)械等行業(yè)的廣泛應(yīng)用，變頻調(diào)速電機(jī)和與之配套00億元。1%5~10年內(nèi)仍將保持高速發(fā)展。變頻器主要發(fā)展方向?qū)崿F(xiàn)高水平的控制?；陔妱訖C(jī)和機(jī)械模型的控制策略