機(jī)電傳動(dòng)控制

機(jī)電傳動(dòng)控制之交流調(diào)速系統(tǒng)摘要：交流調(diào)速系統(tǒng)可分為異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，三相異步電動(dòng)機(jī)是使用最廣泛的一類電動(dòng)機(jī)，其控制技術(shù)也是整個(gè)機(jī)電傳動(dòng)控制技術(shù)中一個(gè)最為活躍的分支。相對(duì)與傳統(tǒng)的直流調(diào)速等而言的的現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)，近三十余年來，世界各國都在致力于交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究，并不斷取得突破。到現(xiàn)在為止，高性能的交流拖動(dòng)系統(tǒng)正逐步取代直流拖動(dòng)系統(tǒng)，交流伺服系統(tǒng)也正占據(jù)越來越大的市場(chǎng)份額。交流調(diào)速的發(fā)展可具體歸納為三個(gè)方面：首先，轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量變換控制和直接轉(zhuǎn)矩控制等新的交流調(diào)速理論的誕生，使交流調(diào)速有了新的理論基礎(chǔ)；其次，GTR、MOSFET、IGBT等為代表的新一代大功率電力電子器件的出現(xiàn)，其開關(guān)頻率、功率容量都有很大的提高，為交流調(diào)速裝置奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)；再者，微處理器的飛速發(fā)展，使交流調(diào)速系統(tǒng)許多復(fù)雜的控制算法和控制方式能得以實(shí)現(xiàn)。其代表就是變頻調(diào)速。本文將從變頻調(diào)速系統(tǒng)有哪些；變頻調(diào)速系統(tǒng)適用于哪些場(chǎng)合；比較可靠的變頻調(diào)速系統(tǒng)有哪些；經(jīng)常使用的變頻調(diào)速系統(tǒng)的牌子；變頻調(diào)速系統(tǒng)目前研究的什么，五個(gè)方面對(duì)交流調(diào)速系統(tǒng)的代表，變頻調(diào)速進(jìn)行簡要的介紹。關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速場(chǎng)合可靠系統(tǒng)牌子研究動(dòng)向交流傳動(dòng)系統(tǒng)中主要的變頻調(diào)速系統(tǒng)有哪些變頻調(diào)速具有高效率、寬范圍和高精度等特點(diǎn)，是目前運(yùn)用最廣泛且最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的種類很多，從早期提出的電壓源型變頻器開始，相繼發(fā)展了電流源型，脈寬調(diào)制等各種變頻器。目前變頻調(diào)速的主要方案有:交-交變頻調(diào)速，交-直-交變頻調(diào)速，同步電動(dòng)機(jī)自控式變頻調(diào)速，正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）變頻調(diào)速，矢量控制變頻調(diào)速等。這些變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展很大程度上依賴于大功率半導(dǎo)體器件的制造水平。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，特別是可關(guān)斷品鬧管GT0，電力品體管GTR，絕緣門極品體管IGBT，MOS品閘管及MTC等具有自關(guān)斷能力全控功率元件的發(fā)展，再加上控制單元也從分離元件發(fā)展到大規(guī)模數(shù)字集成電路及采用微機(jī)控制，從而使變頻裝置的快速性，可靠性及經(jīng)濟(jì)性不斷提高，變頻調(diào)速系統(tǒng)的性能也得到不斷完善。按轉(zhuǎn)差率出路方式的不同可以把現(xiàn)代異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)分為以下三類：（1）轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)；（2）轉(zhuǎn)差功率回饋型調(diào)速系統(tǒng)；（3）轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)。同時(shí)對(duì)于同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)可分為兩類，即他控式變頻調(diào)速系統(tǒng)和自控式變頻調(diào)速系統(tǒng)。前者和異步電動(dòng)機(jī)的變頻原理相同，后者主要是永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。具體來說，交流傳動(dòng)系統(tǒng)中主要的變頻調(diào)速系統(tǒng)有：鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)、矢量變換控制交流變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、由交-交變頻器供電的同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)等組成。

變頻調(diào)速系統(tǒng)適用于哪些場(chǎng)合交流變頻調(diào)速器經(jīng)歷近20年的發(fā)展及應(yīng)用已逐步被人們接受并成為當(dāng)代電機(jī)調(diào)速的主流由于變頻器體積小重量輕精度高工藝先進(jìn)功能豐富保護(hù)齊全可靠性高操作簡便通用性強(qiáng)易形成閉環(huán)控制等優(yōu)點(diǎn)它優(yōu)于以往的任何調(diào)速方式如變極調(diào)速調(diào)壓調(diào)速滑差調(diào)速串級(jí)調(diào)速整流子電機(jī)調(diào)速液力耦合調(diào)速等因而深受鋼鐵有色石油石化化工化纖紡織機(jī)械電力建材煤炭醫(yī)藥造紙卷煙城市供水及污水處理等行業(yè)的歡迎。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要應(yīng)用在以下場(chǎng)合：1、空調(diào)類負(fù)載：寫字樓商場(chǎng)和一些超市廠房都有中央空調(diào)在夏季的用電高峰空調(diào)的用電量很大在炎熱天氣北京上海深圳空調(diào)的用電量均占峰電40%以上因而用變頻裝置拖動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的冷凍泵冷水泵風(fēng)機(jī)是一項(xiàng)非常好的節(jié)電技術(shù)目前全國出現(xiàn)不少專做空調(diào)節(jié)電的公司其中主要技術(shù)是變頻調(diào)速節(jié)電。2、破碎機(jī)類負(fù)載：冶金礦山建材應(yīng)用不少破碎機(jī)球磨機(jī)該類負(fù)載采用變頻后，效果顯著。大型窯爐煅燒爐類負(fù)載：冶金建材燒堿等大型工業(yè)轉(zhuǎn)窯（轉(zhuǎn)爐）以前大部分采用直流整流子電機(jī)滑差電機(jī)串級(jí)調(diào)速或中頻機(jī)組調(diào)速由于這些調(diào)速方式或有滑環(huán)或效率低近年來不少單位采用交流變頻控制效果極好。壓縮機(jī)類負(fù)載：壓縮機(jī)也屬應(yīng)用廣泛類負(fù)載低壓的壓縮機(jī)在各工業(yè)部門都普遍應(yīng)用高壓大容量壓縮機(jī)在鋼鐵（如制氧機(jī)）礦山化肥乙烯都有較多應(yīng)用采用變頻調(diào)速均帶來啟動(dòng)電流小、節(jié)電優(yōu)化、設(shè)備使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。3、軋機(jī)類負(fù)載：在冶金行業(yè)過去大型軋機(jī)多用交-交變頻器，近年來采用交-直-交變頻器軋機(jī)交流化已是一種趨勢(shì)尤其在輕負(fù)載軋機(jī)如寧夏民族鋁制品廠的多機(jī)架鋁軋機(jī)組采用通用型變頻器滿足低頻帶載啟動(dòng)機(jī)架間同步運(yùn)行恒張力控制操作簡單可靠。4、卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載：卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載采用變頻調(diào)速穩(wěn)定可靠鐵廠的高爐卷揚(yáng)設(shè)備是主要的煉鐵原料輸送設(shè)備它要求啟制動(dòng)平穩(wěn)加減速均勻可靠性高原多采用串級(jí)直流或轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式效率低可靠性差用交流變頻替代上述調(diào)速方式可以取得理想的效果。5、轉(zhuǎn)爐類負(fù)載：轉(zhuǎn)爐類負(fù)載，用交流變頻替代直流機(jī)組簡單可靠運(yùn)行穩(wěn)定。輥道類負(fù)載：輥道類負(fù)載多在鋼鐵冶金行業(yè)采用交流電機(jī)變頻控制可提高設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性。6、泵類負(fù)載：泵類負(fù)載量大面廣包括水泵油泵化工泵泥漿泵砂泵等，有低壓中小容量泵，也有高壓大容量泵許多自來水公司的水泵化工和化肥行業(yè)的化工泵往復(fù)泵有色金屬等行業(yè)的泥漿泵等采用變頻調(diào)速，均產(chǎn)生非常好的效果。7、吊車翻斗車類負(fù)載：吊車翻斗車等負(fù)載轉(zhuǎn)矩大且要求平穩(wěn)正反頻繁且要求可靠變頻裝置控制吊車翻斗車可滿足這些要求。8、拉絲機(jī)類負(fù)載：生產(chǎn)鋼絲的拉絲機(jī)要求高速連續(xù)化的生產(chǎn)鋼絲強(qiáng)度為200kg/mm2調(diào)速系統(tǒng)要求精度高穩(wěn)定度高且要求同步。9、運(yùn)送車類負(fù)載：煤礦的原煤裝運(yùn)列車或鋼廠的鋼水運(yùn)送車等采用變頻技術(shù)效果很好起?？焖龠^載能力強(qiáng)正反。轉(zhuǎn)靈活達(dá)到煤面平整重量正確（不多裝或少裝）基本上不需要人工操作提高了原煤生產(chǎn)效率節(jié)約了電能。10、電梯高架游覽車類負(fù)載：由于電梯是載人工具要求拖動(dòng)系統(tǒng)高度可靠又要頻繁的加減速和正反轉(zhuǎn)電梯動(dòng)態(tài)特性和可靠。性的提高便增加了電梯乘坐的安全感舒適感和效率過去電梯調(diào)速直流居多近幾

年逐漸轉(zhuǎn)為交流電機(jī)變頻調(diào)速無論是日本還是德國我國不少電梯廠都爭先恐后的用變頻調(diào)速來裝備電梯如上海三菱廣州日立青島富士天津奧的斯等均采用交流變頻調(diào)速不少原來生產(chǎn)的電梯也進(jìn)行了變頻改造。11、給料機(jī)類負(fù)載：冶金電力煤炭化工等行業(yè)給料機(jī)眾多無論圓盤給料機(jī)還是振動(dòng)給料機(jī)采用變頻調(diào)速效果均非常顯著吉化公司染料廠硫酸生產(chǎn)線的圓盤給料機(jī)原為滑差調(diào)速低頻轉(zhuǎn)矩小故障多經(jīng)?？ㄞD(zhuǎn)采用變頻調(diào)速后由于是異步機(jī)可靠性高節(jié)電更重要的是和溫度變送器閉環(huán)保證了輸送物料的準(zhǔn)確不至于使氧化劑輸送過量超溫而造成事故保證了生產(chǎn)的有序性。12、堆取料機(jī)類負(fù)載：堆取料機(jī)是煤場(chǎng)碼頭礦山物料堆取的主要設(shè)備主要功能是堆料和取料實(shí)現(xiàn)自動(dòng)堆料和半自動(dòng)取料提高了設(shè)備可靠性設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)無沖擊和搖動(dòng)現(xiàn)象取料過程按1/cos規(guī)律回轉(zhuǎn)調(diào)速提高了斗輪回轉(zhuǎn)取料效率和皮帶運(yùn)煤的均勻度很受工人歡迎。13、風(fēng)機(jī)類負(fù)載：風(fēng)機(jī)類負(fù)載系量大面廣設(shè)備鋼廠電廠有色礦山化工紡織化纖水泥造紙等行業(yè)應(yīng)用較多多數(shù)采用調(diào)節(jié)檔板開度來調(diào)節(jié)風(fēng)量浪費(fèi)大量電能采用變頻調(diào)速即可節(jié)電又減少機(jī)械磨損延長設(shè)備壽命。14、攪拌機(jī)類載：化工醫(yī)藥行業(yè)攪拌機(jī)非常之多，采用變頻調(diào)速取代其它調(diào)速方式好處特多。15、紡絲機(jī)類負(fù)載：紡絲的工藝復(fù)雜,工位多，要求張力控制，有的要求位置控制采用變頻調(diào)速效果良好.特種電源類負(fù)載：許多電源，如實(shí)驗(yàn)電源飛機(jī)拖動(dòng)電源(400Hz)都可用變頻裝置來完成,好處是投資少見效快體積小操作簡單。聚酯切片類負(fù)載：聚酯切片是石化行業(yè)主要產(chǎn)品之一由于變頻調(diào)速精度高便于多個(gè)控制點(diǎn)控制平穩(wěn)可靠使用變頻調(diào)速后可以增加產(chǎn)品產(chǎn)量給企業(yè)帶來極大好處許多企業(yè)在擴(kuò)容時(shí)均采用變頻調(diào)速技術(shù)。16、造紙機(jī)類負(fù)載：我國造紙工業(yè)的紙機(jī)要求精度高的多采用SCR直流調(diào)速方式有的用滑差電機(jī)整流子電機(jī)由于存在滑環(huán)和炭刷造成可靠性和精度不高導(dǎo)致造紙機(jī)械落后一般車速只有200m/min左右難同國外2000m/min相比因而造紙機(jī)械的變頻化已是大勢(shì)所趨.。洗熨設(shè)備類負(fù)載：較大賓館的洗衣機(jī)和熨衣設(shè)備以往多采用機(jī)械調(diào)速或者變極調(diào)速，只能提供一種速度或幾種速度，對(duì)需要多次反復(fù)洗熨的織物不甚理想采用變頻調(diào)速，大大提高洗衣機(jī)的效率。17、音樂噴泉類負(fù)載:非常招攬游人的音樂噴泉其水的高低和量的大小是靠變頻控制的。18、磨床等機(jī)械類負(fù)載：磨床主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速很高,需要電源的頻率也高,有200Hz400Hz甚至800Hz以前主軸電機(jī)的電由中頻發(fā)電機(jī)組拖動(dòng)中頻機(jī)組體積大效率低噪聲大故障多精度差。19、卷煙機(jī)類負(fù)載：卷煙行業(yè)過去進(jìn)口的卷煙機(jī)不論莫林8還是莫林10均不是無級(jí)調(diào)速因而在卷煙行業(yè)主要是解決無極調(diào)速和可靠性問題技術(shù)簡單變頻器用法簡單收效極大。減振和降低噪音型負(fù)載：不少負(fù)載如大型空壓機(jī)中頻機(jī)組等噪聲大振動(dòng)大采用變頻技術(shù)可以減振降噪達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。20、印染機(jī)類負(fù)載：大部分印染機(jī)械都是多單元聯(lián)合工作的設(shè)備工藝上要求各單元以相同的線速度同步運(yùn)行并保持張力恒定否則會(huì)斷布纏布色度不均色彩度不夠縮水率過大等質(zhì)量問題以往的印染機(jī)械無論是共電源方式或分電源方式都是采用直流調(diào)速系統(tǒng)因?yàn)橹绷麟姍C(jī)固有的缺點(diǎn)印染行業(yè)逐步采用交流變頻技術(shù)圓網(wǎng)印花機(jī)由進(jìn)布單元印花單元烘房導(dǎo)帶單元及落布單元四部分組成屬于印染調(diào)速系統(tǒng)

中復(fù)雜的一種采用變頻調(diào)速形成速度鏈控制同步性能好精度高可靠性高。21、注塑機(jī)類負(fù)載：注塑機(jī)是塑料加工成型的關(guān)鍵設(shè)備數(shù)量多耗電大過去的節(jié)電方式多為通過型（角型）轉(zhuǎn)換Y型（星型）來節(jié)電的效果一般采用變頻調(diào)速不改變注塑機(jī)原來的結(jié)構(gòu)控制油泵幾個(gè)過程的壓力或流量（如鎖模合模射膠保壓脫模退模等），可節(jié)電20%52%,較好的取代了過去的比例閥節(jié)流調(diào)速方式，大幅度降低能耗珠三角的不少注塑廠都進(jìn)行了變頻改造改造注塑機(jī)時(shí)要注意合模加速，否則產(chǎn)量降低;注意輸入端和輸出端的諧波干擾。22、污水處理等環(huán)保類負(fù)載：環(huán)境保護(hù)越來越被重視它關(guān)系到人類賴以生存的環(huán)境于是乎清潔能源綠色城市均出現(xiàn)了變頻調(diào)速可用在三個(gè)方面的環(huán)保類負(fù)載一是工業(yè)污水處理二是垃圾電廠三是工業(yè)排煙排氣除塵的控制。玻璃陶瓷制藥飲料食品包裝等生產(chǎn)線負(fù)載玻璃陶瓷制藥飲料食品包裝等生產(chǎn)線采用變頻調(diào)速均取得好的效果.。23、海上采油平臺(tái)類負(fù)載：石油鉆井采用交流電機(jī)變頻調(diào)速要比直流調(diào)速好得多，尤其是在風(fēng)沙灰塵大的地方因?yàn)榻涣麟姍C(jī)可靠海洋石油鉆井平臺(tái)，需要變頻調(diào)速裝置等。交流變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)發(fā)達(dá)國已得到廣泛應(yīng)用。美國有60%-65%的發(fā)電量用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由于有效地利用了變頻調(diào)速技術(shù)，僅工業(yè)傳動(dòng)用電就節(jié)約了15%-20%的電量。因此變頻調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用范圍廣泛。3、 比較可靠的變頻調(diào)速系統(tǒng)有哪些提高變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性主要可從以下幾個(gè)方面改進(jìn)：（1）提高變頻器本身質(zhì)量和可靠性；（2）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)器負(fù)荷要求和電動(dòng)機(jī)規(guī)格參數(shù)，正確選擇變頻器形式及容量匹配；（3）變頻器應(yīng)有良好的運(yùn)行環(huán)境和維護(hù)保養(yǎng)。因此，提高變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性非常重要，一方面從提高變頻器本身的產(chǎn)品質(zhì)量，把好設(shè)計(jì)、選元器件，制作、安裝，試驗(yàn)等環(huán)節(jié)的質(zhì)量關(guān)，另一方面如何匹配變頻器以及做好日常維護(hù)保養(yǎng)工作也不容忽視。因此鑒于以上因素，比較可靠的變頻調(diào)速系統(tǒng)主要有：鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)、矢量變換控制交流變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、由交-交變頻器供電的同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)等。4、 經(jīng)常使用的變頻調(diào)速系統(tǒng)的牌子目前國內(nèi)國際上生產(chǎn)變頻調(diào)速系統(tǒng)的廠家較多國內(nèi)生產(chǎn)變頻調(diào)速系統(tǒng)的廠家以及比較著名的變頻器商標(biāo)有：國際上：三菱變頻器、富士變頻器、安川變頻器、西門子、、安川ABB其中機(jī)型用在起重提升比較好。國產(chǎn)的有，正弦，普傳，安邦信，英威騰，海利普，匯川、上海日搏。在大功率交-交變頻（循環(huán)變流器）調(diào)速技術(shù)方面，法國阿爾斯通已能提供單機(jī)容量達(dá)3萬kW的電氣傳動(dòng)設(shè)備用于船舶推進(jìn)系統(tǒng)。在大功率無換向器電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)方面，意大利ABB公司提供了單機(jī)容量為6萬kW的設(shè)備用于抽水蓄能電站。在中功率變頻調(diào)速技術(shù)方面，德國西門子公司SimovertA電流型品閘管變頻調(diào)速設(shè)備單機(jī)容量為10~2600kVA和SimovertPGTOPWM變頻調(diào)速設(shè)備單機(jī)容量為100~900kVA，其控制系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化，用于電力機(jī)車、風(fēng)機(jī)、水泵傳動(dòng)。在小功率交流變頻調(diào)速技術(shù)反面，日本富士BJT變頻器最大

單機(jī)容量可達(dá)700kVA,IGBT變頻器已形成系列產(chǎn)品，其控制系統(tǒng)也已實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化。5、變頻調(diào)速系統(tǒng)目前研究的什么交流傳動(dòng)與控制技術(shù)是目前發(fā)展最為迅速的技術(shù)之一，這是和電力電子器件制造技術(shù)、變流技術(shù)控制技術(shù)以及微型計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展密切相關(guān)。交流電動(dòng)機(jī)特別是異步電動(dòng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、維修方便等優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用。但其調(diào)速性能在以前趕不上直流電動(dòng)機(jī)，所以交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)一直是世界各國研究的課題。20世紀(jì)60年代以后，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體變流技術(shù)應(yīng)用到交流調(diào)速系統(tǒng)中，特別是大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，都為交流調(diào)速的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了條件。人們研究出很多類型的交流調(diào)速系統(tǒng)，其中有些方法的調(diào)速性能已可與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美。因此，交流調(diào)速得到日益廣泛的應(yīng)用，目前在調(diào)速傳動(dòng)領(lǐng)域交流電動(dòng)機(jī)已有取代直流電動(dòng)機(jī)的趨勢(shì)。通用變頻器的發(fā)展是世界高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)物。其發(fā)展的趨勢(shì)大致為：（1）主控一體化：日本三菱公司將功率芯片和控制電路集成在一快芯片上的DIPIPM（即雙列直插式封裝）的研制已經(jīng)完成并推向市場(chǎng)。一種使逆變功率和控制電路達(dá)到一體化，智能化和高性能化的HVIC（高耐壓IC）SOC（SystemonChip）的概念已被用戶接受，首先滿足了家電市場(chǎng)低成本、小型化、高可靠性和易使用等的要求。因此葉以展望，隨著功率做大，此產(chǎn)品在市場(chǎng)上極具競(jìng)爭力。（2）小型化：用日本富士（FUJI）電機(jī)的三添勝先生的話說，變頻器的小型化就是向發(fā)熱挑戰(zhàn)。這就是說變頻器的小型化除了出自支撐部件的實(shí)裝技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的大規(guī)模集成化，功率器件發(fā)熱的改善和冷卻技術(shù)的發(fā)展已成為小型化的重要原HoABB公司將小型變頻器定型為Comp-ACTM他向全球發(fā)布的全新概念是，小功率變頻器應(yīng)當(dāng)象接觸器、軟起動(dòng)器等電器元件一樣使用簡單，安裝方便，安全可靠。（3）低電磁噪音化：今后的變頻器都要求在抗干擾和抑制高次諧波方面符合EMC國際標(biāo)準(zhǔn)，主要做法足在變頻器輸入側(cè)加交流電抗器或有源功率因數(shù)校正（ActivePowerFactorCorrection.APFC）電路，改善輸入電流波形降低電網(wǎng)諧波以及逆變橋采取電流過零的開關(guān)技術(shù)。而控制電源用的開關(guān)電源將推崇半諧振方式，這種開關(guān)控制方式在30-50MhZ時(shí)的噪聲可降低15-20dBo（4） 專用化：通用變頻器中出現(xiàn)專用型家族是近年來的事。其目的是更好發(fā)揮變頻器的獨(dú)特功能并盡可能地方便用戶。如用于起重稅負(fù)載的ARBACC系列，用廣交流電梯的SiemensMICO340系列和FUJIFRN5000G11UD系列，其他還有用于恒壓供水、上作機(jī)械主軸傳動(dòng)、電源再生、紡織、機(jī)車牽引等專用系列。（5） 系統(tǒng)化作為發(fā)展趨勢(shì)，通用變頻器從模擬式、數(shù)字式、智能化、多功能向集中型發(fā)展。最近，日本安川由機(jī)提出了以變頻器，伺服裝置，控制器及通訊裝置為中心的”D&M&C”概念，并制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。目的是為用戶提供最佳的系統(tǒng)。因此可以預(yù)見在今后.變頻器的高速響應(yīng)件和高性能什將是基本條件。而變頻調(diào)速具有高效率、寬范圍和高精度等特點(diǎn)，是目前運(yùn)用最廣泛且最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的種類很多，從早期提出的電壓源型變頻器開始，相繼發(fā)展了電流源型，脈寬調(diào)制等各種變頻器。目前變頻調(diào)速的主要方案有：交-交變頻調(diào)速，交-直-交變頻調(diào)速，同步電動(dòng)機(jī)自控式變頻調(diào)速，正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）變頻調(diào)速，矢量控制變頻調(diào)速等。這些變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展很大程度上依賴于大功率半導(dǎo)體器件的制造水平。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，特別是可關(guān)斷品鬧管GT0，電力品體管GTR，絕緣門極品體管IGBT，MOS品閘管及MTC等具有自關(guān)斷能力全控功率元件的發(fā)展，再加上控制單元也從分離元件發(fā)展到大規(guī)模數(shù)字集成電路及采用微機(jī)控制，從而使變頻裝置的快速性，可靠性及經(jīng)濟(jì)性不斷提高，變頻調(diào)速系統(tǒng)的性能也得到不斷完善。變頻調(diào)速目前研究的技術(shù)領(lǐng)域主要有：（1）SPWM控制技術(shù)：正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）技術(shù)在變頻器中得到廣泛的應(yīng)用。SPWM變頻器調(diào)壓調(diào)頻一次完成，整流器無需控制，簡化了電路結(jié)構(gòu)，而且由于以全波整流代替了相控整流，因而提高了輸入端的功率因數(shù)，減小了高次諧波對(duì)電網(wǎng)的影響。此外，由于輸出波形由方波改進(jìn)為PWM波，減少了低次諧波，從而解決了電動(dòng)機(jī)在低頻區(qū)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問題，也降低了電動(dòng)機(jī)的諧波損耗和噪聲。PWM技術(shù)的應(yīng)用是變頻器的發(fā)展主流。SPWM的調(diào)制原理是使變頻器的輸出脈沖電壓的面積與所希望輸出的正弦波在相應(yīng)區(qū)間內(nèi)面積相等，改變調(diào)制波的頻率和幅值即可調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓的頻率和幅值。SPWM變頻器的輸出電壓雖然接近于正弦波，但感應(yīng)電動(dòng)機(jī)本身因?yàn)闅庀洞磐?、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子電流是強(qiáng)藕合的，所以調(diào)速性能不如直流電動(dòng)機(jī)，采用矢量控制技術(shù)可提高其調(diào)速性能。矢量控制的原理是采用坐標(biāo)變換的方法，以產(chǎn)生相同的旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)和變換后功率不變?yōu)闇?zhǔn)則，建立三相交流繞組，兩相交流繞組和直流繞組三者之間的等效關(guān)系，從而求出與交流電機(jī)等效的直流電機(jī)模型，即實(shí)現(xiàn)交流電動(dòng)機(jī)的解耦，以便按照對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的控制方法對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，矢量控制要求由磁通觀測(cè)器測(cè)出實(shí)際轉(zhuǎn)子磁鏈幅值及相位，因此如何利用先進(jìn)理論和技術(shù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁鏈位置的精確觀測(cè)是矢量控制技術(shù)的重要課題。（2）PWM技