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变频器技术未来发展方向

来源:[db:文章来源] 发布时间:2021-05-06热度:
变频器 的技术发展经过约30年的产品开发和运用实践时间沉淀,随着新型电力工程电子部件和高性能微控制器的运用及其控制技术的发展趋势,变频器的性能价格对比越来越高,容积越...

变频器的技术发展经过约30年的产品开发和运用实践时间沉淀,随着新型电力工程电子部件和高性能微控制器的运用及其控制技术的发展趋势,变频器的性能价格对比越来越高,容积越来越小,制造商依然提高可靠性变频器性能的好坏,一需看其輸出交流电流的谐波电流对电机的危害,二需看对电力网的谐波电流环境污染和键入功率因素,三需看自身的动能耗损(即高效率)怎样?这儿仅以量大范围广的交—直—交变频器为例子,在技术上看在下列好多个层面会进一步获得发展趋势:

“精储变频器”

1.主电源电路输出功率电子开关的自关闭化、模块化设计、一体化、智能化系统,电源开关频率持续提升 ,开关损耗进一步减少。底压小容积变频器广泛采用的输出功率电源开关元器件是:输出功率MOSFET、IG-BT(绝缘层栅双极其晶体三极管)和IPM(智能化功率模块)。高压大空间变频器采用有:GTO(门极可关闭可控硅)、IGCT(集成化门极换流可控硅)、SGCT(对称性门极换流可控硅)、IEGT(引入提高栅晶体三极管)和髙压IGBT。


2.变频器主电源电路的网络拓扑结构:变频器的网侧变换器对于小体积的低电压往往采用6脉波变换器,而对于大的高压空间则采用12脉波以上的多种变换器。负载侧变流器通常采用低压小容积的两脉冲信号堆积链逆变电源,而高压大空间采用多脉冲信号逆变电源。


特别注意输电系统的四象限运行,为了实现转换器对电网感恩反馈的动能再工程化,节约动能,网侧变流器应该是可逆变流器,输出功率可以双流动性双Pwm变流器,网侧变流器在许多方面的适度控制可以使输入电流接近正弦波形,使系统软件功率因数接近1,减少电网的生态危机。现阶段,低、高压变频器都是有这产品。


公共直流电母线槽技术性的采用使几台(或多轴)传动装置动能更强运用,提升 系统软件的总体运作高效率,并可减少变频器自身的价钱。公共直流电母线槽还可以有再造型和非再造型的。探寻采用串联谐振直流电源技术性使变频器的输出功率电源开关工作中在软电源开关情况,元器件耗损大大的降低,电源开关頻率可进一步提高,因工作电压和电流量顶峰造成的E-MI难题获得抑制,可撤销缓存电源电路。


3.脉宽调制直流变压器逆变控制方式:正弦波脉宽调制(spwm)控制。清除特定频次谐波电流的PWM控制。电流量追踪控制。工作电压室内空间矢量素材控制(bt连接追踪控制)。


4.交流电机直流变频调节控制方式的进度:由标量控制(V/f控制和转差頻率控制)向高动态性性能的矢量素材控制和立即转距控制发展趋势。开发设计无转速传感器的矢量素材控制和立即转距控制系统软件。


5.微控制器的发展使数据控制变成当代控制器的发展前景,健身运动控制系统软件是迅速系统软件,尤其是交流电机高性能的控制必须储存多种多样数据信息和迅速并行处理很多信息内容。


近年来,海外各大企业竞相发布以DSP(数据信号转换器)为基本的核心,配上电机控制需要的外场作用电源电路,集成化在单一集成ic内的称之为DSP片式电机控制器(,价钱大幅度降低,容积变小,结构紧凑,应用方便快捷,可信性提升 。


DSP的较大 速率为20~40MIPS,单周期时间命令实行時间快达几十纳秒,它和一般的单片机设计对比,解决数字运算工作能力提高10~15倍,保证 系统软件有更优越的控制性能。数据控制使硬件配置简单化,软性的控制优化算法使控制具备非常大的协调能力,可完成繁杂控制规律性,使当代控制基础理论在健身运动控制系统软件中运用变成实际,便于与顶层系统软件联接开展传输数据,有利于故障检测提升维护和监控作用,使系统软件智能化系统(如一些变频器具备自调节作用)。


6.沟通交流感应电机已变成沟通交流可调式传动系统中的一颗新秀,尤其是稀土永磁感应电机,电机得到有刷电机构造,功率因素高,高效率也高,电机转子转速比严苛与开关电源頻率维持同歩。同歩电机直流变频变速系统软件有他控直流变频和自动化控制直流变频两类。


自动化控制直流变频同歩电机在基本原理上和直流电电机极其类似,用电力电子技术变流器替代了直流电电机的机械设备电机转子,如采用交—直—交替变化压变频器时称为“直流电无电机转子电机”或称“有刷电机直流电机(BLDC)”。


传统式的自动化控制直流变频同步机变速系统软件有电机转子相位传感器,现正开发设计无电机转子相位传感器的系统软件。同步电机的他控直流变频方法也可采用矢量素材控制,其按电机转子电磁场定向的矢量素材控制比多线程电机简易。


电源开关磁电式式电机(SR)是一种独特种类的同歩电机,定电机转子为双凸极构造,牢固有刷电机,输出转距很大,因为SR电机的绕组只需单方位电流量,因而给它供电系统的只需单旋光性输出功率SPWM就可以了,电源电路简易。


传统式的SR电机变速系统软件一样必须部位探测器,现阶段也已经开发设计无相位传感器的SR变速系统软件。SR电机优势突显,主要用途日渐扩张,稍显稍逊的是:SR电机输出功率SPWM输出的是不规律电流量单脉冲,低速档时造成运作噪音和转距脉动饮料难题比较突显,这有待进一步改善控制方式。


沟通交流直流变频变速技术性是强电弱电混合、机电工程一体的综合型技术性,既要解决极大电磁能的变换(整流器、逆变电源),又要解决信息内容的搜集、转换和传送,因而它的关联性技术性必然分通过率和控制两绝大多数。


前面一种要处理与髙压大电流量相关的技术性难题和新式电力工程电子元器件的应用技术难题,后面一种要处理(根据当代控制基础理论的控制对策和智能化控制对策)的硬、开发软件难题(在现阶段情况下关键全数据控制技术性)。


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