國變頻器技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀 變頻器 (Variable—frequency Device逐漸顯現,VFD)是應(yīng)用變頻 技術(shù)與微電子技術(shù)十大行動,通過改變電機工作電源頻率方式來控 制交流電動機的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流 (交流 變直流 )高質量、濾波 構建、逆變 (直流變交流 )、制動單元大幅增加、驅(qū)動單 元 平臺建設、檢測單元、微處理單元等組成服務延伸。變頻器靠內(nèi)部 IGBT 的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率先進技術,根據(jù)電機的實際需 要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節(jié)能 貢獻力量、調(diào)速的目的合作, 另外,變頻器還有很多的保護功能前景,如過流、過壓、過載 保護等等進一步。 根據(jù)用途的不同宣講手段,變頻器可分為通用變頻器和專用變頻器二種。 通用變頻器是變頻器家族中數(shù)量最多發行速度、應(yīng)用最為廣泛 的一種極致用戶體驗。顧名思義 強大的功能,通用變頻器的特點是通用性。主要用 在生產(chǎn)機械的調(diào)速上充分發揮。而生產(chǎn)機械對調(diào)速性能的要求 (如 調(diào)速范圍與時俱進,調(diào)速后的動、靜態(tài)特性等 )往往較高,如果調(diào) 速效果不理想會直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量結構重塑,所以通用型變頻 器必須使變頻后電動機的機械特性符合生產(chǎn)機械的要求。 因此這種變頻器功能較多空白區,價格也較貴法治力量。它的控制方式除 了V/F控制,還使用了矢量控制技術(shù)新的力量。因此,在各種條件 下均可保持系統(tǒng)工作的最佳狀態(tài)是目前主流。除此之外分享,高性能的變 頻器還配備了各種控制功能如 :PID調(diào)節(jié) 、PLC控制便利性、PG 閉環(huán)速度控制等開展研究,為變頻器和生產(chǎn)機械組成的各種開 、閉 環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的可靠工作提供了技術(shù)支持信息化。 隨著變頻技術(shù)的發(fā)展和市場需求的不斷擴大力量,通用變 頻器正在朝著兩個方向發(fā)展 :一是以節(jié)能為主要 目的而簡 化了一些系統(tǒng)功能的低成本簡易型通用變頻器,它主要應(yīng) 用于水泵、風(fēng)扇方式之一、鼓風(fēng)機等對于系統(tǒng)調(diào)速性能要求不高的 場合,并具有體積小深刻認識、價格低等方面的優(yōu)勢 首要任務;二是在設(shè)計 過程中充分考慮了應(yīng)用中各種需要的高性能、多功能通用 變頻器新型儲能,在使用時深入實施,用戶可以根據(jù)負載的特性選擇算法對 變頻器的各種參數(shù)進行設(shè)定,也可以根據(jù)系統(tǒng)的需要選擇 廠家所提供的各種備用選件來滿足系統(tǒng)的特殊需要不同需求。高性 能的多功能通用變頻器除了可以應(yīng)用于簡易型變頻器的所 有應(yīng)用領(lǐng)域外業務指導,還可以廣泛應(yīng)用于電梯 、數(shù)控機床 發展空間、電動 車輛等對淵速系統(tǒng)的性能有較高要求的場合創造性。
專用變頻器是針對某一種 (類 )特定的控制對象而設(shè) 計的,這種變頻器都是在某一方面的性能比較優(yōu)良提供堅實支撐。如前 述的風(fēng)機活動、水泵用變頻器、電梯及起重機械用變頻器 、中 頻變頻器等相對簡便。 變頻器按照 電壓等級又可分為高 中低壓變頻器 (低 壓伏數(shù)為 ll0V創新科技、220V、380V 等特性,中壓為 690V服務機製、1140V、 2300V等共創輝煌,高壓為3kV培訓、3.3kV、6kV使用、6.6kV、10kV等)。
隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展建言直達,直流拖動的薄弱環(huán)節(jié)逐步 顯露出來大幅拓展。由于換向器的存在 ,直流電機的維護量加大大部分, 單機容量重要工具、最高轉(zhuǎn)速以及使用環(huán)境都受到限制。人們開始 轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)簡單 更加堅強、運行可靠提供有力支撐、維護方便、價格低廉的異步電 動機配套設備。但異步電動機的調(diào)速性能難以滿足生產(chǎn)的需要發展成就。于 是,從 2()世紀(jì) 3()年代開始引領作用,人們致力于交流調(diào)速技術(shù)的 研究預期,然而進展緩慢。在相當(dāng)長的時期內(nèi),直流調(diào)速一直以其優(yōu)異的性能統(tǒng)治著電氣傳動領(lǐng)域加強宣傳。20世紀(jì) 7()年代以 來 ,電力電子技術(shù)對外開放、控制技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展互動式宣講, 交流調(diào)速就進入逐步代替直流調(diào)速的時代。
變頻器的發(fā)展趨勢
變頻器在我國的發(fā)展趨勢是 :驅(qū)動的交流化用的舒心,功率變 換器的高頻化結構,控制的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化全面展示。環(huán)保節(jié) 能姿勢、高性能充分發揮、模塊化、專用化重要平臺、多功能成為變頻器未來發(fā) 展的方向相互融合。
據(jù)了解,新一代變頻器具有全數(shù)字化生動、功能齊全提單產、能 補償負載變化、通信能力強并具有編程功能 綠色化;與機電實現(xiàn) 一體化設計、小型化 ;網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)化這三大特點至關重要。目前主動性,市 場上剛出現(xiàn)的高可靠性 、高轉(zhuǎn)矩改進措施、高精度 領域、低諧波的新一 代變頻器具此特點,并大受歡迎要素配置改革。業(yè)內(nèi)人士表示,高性能 溝通機製、 模塊化無障礙、專用化、多功能的產(chǎn)品已經(jīng)成為新一代變頻器的 新寵宣講活動。
變頻器是運動控制系統(tǒng)中的功率變換器高產。當(dāng)今的運動 控制系統(tǒng)是包含多種學(xué)科的技術(shù)領(lǐng)域,總的發(fā)展趨勢是 :驅(qū)動的交流化快速融入,功率變換器的高頻化帶動產業發展,控制的數(shù)字化、智 能化和網(wǎng)絡(luò)化發揮作用。因此,變頻器作為系統(tǒng)的重要功率變換部件, 提供可控的高性能變壓變頻的交流電源而得到迅猛發(fā)展十分落實。
交流同步電動機已成為交流可調(diào)傳動中的一顆新星規模, 特別是永磁同步電動機,電機獲得無刷結(jié)構(gòu)宣講手段,功率因數(shù)高多種, 效率也高 ,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速嚴格與電源頻率保持同步極致用戶體驗。同步電機 變頻調(diào)速系統(tǒng)有他控變頻和自控變頻兩大類強大的功能。自控變頻同 步電機在原理上和直流電機極為相似積極拓展新的領域,用電力電子變流器 取代了直流電機的機械換向器,如采用交一直一交變壓變 頻器時叫做 “直流無換向器電機”或稱 “無刷直流電動機 (BLDC)”與時俱進。傳統(tǒng)的自控變頻同步機調(diào)速系統(tǒng)有轉(zhuǎn)子位置傳 感器應用,現(xiàn)正開發(fā)無轉(zhuǎn)子位置傳感器的系統(tǒng)。同步電機的他 控變頻方式也可采用矢量控制性能,其按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量 控制比異步電機簡單