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，約占工業(yè)耗電量的80%。我國在用的電機拖動系統(tǒng)總體裝備水平僅相當于發(fā)達國家50年代水平。另外據(jù)統(tǒng)計，對于塑膠行業(yè)的電費成本，約占整個生產(chǎn)成本的20%～50%。在發(fā)達國家，變頻器在電機投用的普及率已達到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、空壓機、空調(diào)、恒壓供水、紡織機等各種交流電機設(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)點變頻調(diào)速的優(yōu)點主要有如下一些優(yōu)點：1、調(diào)速范圍寬，可以使普通異步電動機實現(xiàn)無級調(diào)速；2、啟動電流小，而啟動轉(zhuǎn)矩大；3、啟動平滑，消除機械的沖擊力，保護機械設(shè)備；4、對電機具有保護功能，降低電機的維修費用；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)點是控制結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，缺點是性能下降穩(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。典型機種如1989年前后進入中國市場的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，以直流電動機和交流電動機比較的方法分析闡述了這一原理矢量控制的基本點是控制轉(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板可以分別實現(xiàn)頻率控制、矢1994315KW200KW以200KW以上有很高的性價比。第三階段：1985年德國魯爾大學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運行自動確立電機實際的定子阻抗Band－BandPWM信號對逆變器1995ABBACS600<2ms的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度在帶G時的靜態(tài)速度精度達土G的情況下即使受到輸入電壓的變化或負載0.1如安川VS－676H5100ms0.2%(PG)，正負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，性能有了進一步提高，然而變頻器的價格并不比以前的機型昂貴多少?？刂萍夹g(shù)的發(fā)展完全得益于微處理機技術(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控制的芯片在品種速度功能性價比等方面都有很大的發(fā)展如日本三菱電機開發(fā)用于電動機控制的 M37705、M7906單片機和美國德州儀器的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逆變器在鐵路機車上的推廣應(yīng)用。IGCT逆變器供電的傳動設(shè)備擴大功能，改善性能。如4象限運行，帶有電極參數(shù)自測量與自設(shè)定和電機參數(shù)變化的自動補償以及無傳感器的矢量控制制等。風機和泵用高壓電動機的節(jié)能調(diào)速研究。眾所周知，風機和泵改用調(diào)速傳動后節(jié)約大量電力。特別是電壓電動機，容量大，節(jié)能效果更顯著法是當今重大課題。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)(//)；導熱與散熱技術(shù)))；等效負載模擬技術(shù)。PWM逆變技術(shù)；循環(huán)變流/電-直交(CC/CSI0)(12)；同步機交流勵磁變速運行技術(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識的的發(fā)展與生俱來便是處于與狼共舞。據(jù)統(tǒng)計，我國僅待調(diào)速節(jié)能的風機就有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%的風機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，則標志著中國在電機控制技術(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、機械等行業(yè)的廣泛應(yīng)用，變頻調(diào)速電機和與之配套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。基于電動機和機械模型的控制策略