電力變頻器發展凸現六麵
http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-15 13:04:49 來源:互聯網
變頻器是運動控製係統中的功率變換器。當今的運動控製係統是包含多種學科的技術領域,總的發展趨勢是:驅動的交流化,功率變換器的高頻化,控製的數字化、智能化和網絡化。因此,變頻器作為係統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展。
經曆大約30年(nian)的(de)研(yan)發(fa)與(yu)應(ying)用(yong)實(shi)踐(jian),隨(sui)著(zhe)新(xin)型(xing)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)和(he)高(gao)性(xing)能(neng)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)的(de)應(ying)用(yong)以(yi)及(ji)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan),變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)性(xing)能(neng)價(jia)格(ge)比(bi)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao),體(ti)積(ji)越(yue)來(lai)越(yue)小(xiao),而(er)廠(chang)家(jia)仍(reng)然(ran)在(zai)不(bu)斷(duan)地(di)提(ti)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)實(shi)現(xian)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)小(xiao)型(xing)輕(qing)量(liang)化(hua)、高(gao)性(xing)能(neng)化(hua)和(he)多(duo)功(gong)能(neng)化(hua)以(yi)及(ji)無(wu)公(gong)害(hai)化(hua)而(er)做(zuo)著(zhe)新(xin)的(de)努(nu)力(li)。變(bian)頻(pin)器(qi)性(xing)能(neng)的(de)優(you)劣(lie),一(yi)要(yao)看(kan)其(qi)輸(shu)出(chu)交(jiao)流(liu)電(dian)壓(ya)的(de)諧(xie)波(bo)對(dui)電(dian)機(ji)的(de)影(ying)響(xiang),二(er)要(yao)看(kan)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)諧(xie)波(bo)汙(wu)染(ran)和(he)輸(shu)入(ru)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu),三(san)要(yao)看(kan)本(ben)身(shen)的(de)能(neng)量(liang)損(sun)耗(hao)(即效率)如何?這裏僅以量大麵廣的交—直—交變頻器為例,闡述它的發展趨勢:
1、主電路功率開關元件的自關斷化、模塊化、集成化、智能化,開關頻率不斷提高,開關損耗進一步降低。
2、變頻器主電路的拓撲結構方麵:
變頻器的網側變流器對低壓小容量的裝置常采用6脈衝變流器,而對中壓大容量的裝置采用多重化12脈(mai)衝(chong)以(yi)上(shang)的(de)變(bian)流(liu)器(qi)。負(fu)載(zai)側(ce)變(bian)流(liu)器(qi)對(dui)低(di)壓(ya)小(xiao)容(rong)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)常(chang)采(cai)用(yong)兩(liang)電(dian)平(ping)的(de)橋(qiao)式(shi)逆(ni)變(bian)器(qi),而(er)對(dui)中(zhong)壓(ya)大(da)容(rong)量(liang)的(de)裝(zhuang)置(zhi)采(cai)用(yong)多(duo)電(dian)平(ping)逆(ni)變(bian)器(qi)。對(dui)於(yu)四(si)象(xiang)限(xian)運(yun)行(xing)的(de)傳(chuan)動(dong),為(wei)實(shi)現(xian)變(bian)頻(pin)器(qi)再(zai)生(sheng)能(neng)量(liang)向(xiang)電(dian)網(wang)回(hui)饋(kui)和(he)節(jie)省(sheng)能(neng)量(liang),網(wang)側(ce)變(bian)流(liu)器(qi)應(ying)為(wei)可(ke)逆(ni)變(bian)流(liu)器(qi),同(tong)時(shi)出(chu)現(xian)了(le)功(gong)率(lv)可(ke)雙(shuang)向(xiang)流(liu)動(dong)的(de)雙(shuang)PWM變頻器,對網側變流器加以適當控製可使輸入電流接近正弦波,減少對電網的公害。目前,低、中壓變頻器都有這類產品。
3、脈寬調製變壓變頻器的控製方法可以采用正弦波脈寬調製(SPWM)控製、消除指定次數諧波的PWM控製、電流跟蹤控製、電壓空間矢量控製(磁鏈跟蹤控製)。
4、交jiao流liu電dian動dong機ji變bian頻pin調tiao整zheng控kong製zhi方fang法fa的de進jin展zhan主zhu要yao體ti現xian在zai由you標biao量liang控kong製zhi向xiang高gao動dong態tai性xing能neng的de矢shi量liang控kong製zhi與yu直zhi接jie轉zhuan矩ju控kong製zhi發fa展zhan和he開kai發fa無wu速su度du傳chuan感gan器qi的de矢shi量liang控kong製zhi和he直zhi接jie轉zhuan矩ju控kong製zhi係xi統tong方fang麵mian。
5、微處理器的進步使數字控製成為現代控製器的發展方向:運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)是(shi)快(kuai)速(su)係(xi)統(tong),特(te)別(bie)是(shi)交(jiao)流(liu)電(dian)動(dong)機(ji)高(gao)性(xing)能(neng)的(de)控(kong)製(zhi)需(xu)要(yao)存(cun)儲(chu)多(duo)種(zhong)數(shu)據(ju)和(he)快(kuai)速(su)實(shi)時(shi)處(chu)理(li)大(da)量(liang)信(xin)息(xi)。近(jin)幾(ji)年(nian)來(lai),國(guo)外(wai)各(ge)大(da)公(gong)司(si)紛(fen)紛(fen)推(tui)出(chu)以(yi)DSP(數字信號處理器)為基礎的內核,配以電機控製所需的外圍功能電路,集成在單一芯片內的稱為DSP單片電機控製器,價格大大降低,體積縮小,結構緊湊,使用便捷,可靠性提高。DSP和普通的單片機相比,處理數字運算能力增強10~15倍,以確保係統有更優越的控製性能。
shuzikongzhishiyingjianjianhua,rouxingdekongzhisuanfashikongzhijuyouhendadelinghuoxing,keshixianfuzakongzhiguilv,shixiandaikongzhililunzaiyundongkongzhixitongzhongyingyongchengweixianshi,yiyuyushangcengxitonglianjiejinxingshujuchuanshu,bianyuguzhangzhenduanjiaqiangbaohuhejianshigongneng,shixitongzhinenghua(如有些變頻器具有自調整功能)。
6、交jiao流liu同tong步bu電dian動dong機ji已yi成cheng為wei交jiao流liu可ke調tiao傳chuan動dong中zhong的de一yi顆ke新xin星xing,特te別bie是shi永yong磁ci同tong步bu電dian動dong機ji,電dian機ji獲huo得de無wu刷shua結jie構gou,功gong率lv因yin數shu高gao,效xiao率lv也ye高gao,轉zhuan子zi轉zhuan速su嚴yan格ge與yu電dian源yuan頻pin率lv保bao持chi同tong步bu。同tong步bu電dian機ji變bian頻pin調tiao速su係xi統tong有you他ta控kong變bian頻pin和he自zi控kong變bian頻pin兩liang大da類lei。自zi控kong變bian頻pin同tong步bu電dian機ji在zai原yuan理li上shang和he直zhi流liu電dian機ji極ji為wei相xiang似si,用yong電dian力li電dian子zi變bian流liu器qi取qu代dai了le直zhi流liu電dian機ji的de機ji械xie換huan向xiang器qi,如ru采cai用yong交jiao—直—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)”。傳(chuan)統(tong)的(de)自(zi)控(kong)變(bian)頻(pin)同(tong)步(bu)機(ji)調(tiao)速(su)係(xi)統(tong)有(you)轉(zhuan)子(zi)位(wei)置(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi),現(xian)正(zheng)開(kai)發(fa)無(wu)轉(zhuan)子(zi)位(wei)置(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)係(xi)統(tong)。同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)的(de)他(ta)控(kong)變(bian)頻(pin)方(fang)式(shi)也(ye)可(ke)采(cai)用(yong)矢(shi)量(liang)控(kong)製(zhi),其(qi)按(an)轉(zhuan)子(zi)磁(ci)場(chang)定(ding)向(xiang)的(de)矢(shi)量(liang)控(kong)製(zhi)比(bi)異(yi)步(bu)電(dian)機(ji)簡(jian)單(dan)。