电力电子器件的基片已从Si(硅)变换为SiC(碳化硅),使电力电子新元件具有耐高压、低功耗、耐高温的优点;并制造出体积小、容量大的驱动装置;磁铁电动机也正在开发研制之中。随着IT技术的迅速普及,变频器相关技术发展迅速,未来主要向以下几个方面发展
网络智能化
智能化的变频器使用时不必进行很多参数设定,本身具备故障自诊断功能,具有高稳定性、高可靠性及实用性。利用互联网可以实现多台变频器联动,甚至是以工厂为单位的变频器综合管理控制系统。
化和一体化
变频器的制造化,可以使变频器在某一领域的性能较强,如风机、水泵用变频器、电梯变频器、起重机械变频器、张力控制变频器等。除此以外,变频器有与电动机一体化的趋势,使变频器成为电动机的一部分,可以使体积较小,控制较方便。
节能环保**
保护环境,制造“绿色”产品是人类的新理念。电力拖动装置应着重考虑节能、变频器能量转换过程的低公害,使变频器在使用过程中的噪声、电源谐波对电网的污染等问题减少到低程度。
适应新能源
现在以太阳能和风力为能源的燃料电池以其低廉的价格崭露头角,有后来居上之势。这些发电设备的大特点是容量小而分散,将来的变频器就要适应这样的新能源,既要,又要低耗。现在电力电子技术、微电子技术和现代控制技术以惊人的速度向前发展,变频调速传动技术也随之**了日新月异的进步,这种进步集中体现在交流调速装置的大容量化、变频器的高性能化和多功能化、结构的小型化等方面。
在提高工艺水平和产品质量方面的应用
变频器还可以广泛应用于传送、起重、挤压和机床等各种机械设备控制领域,它可以提高工艺水平和产品质量,减少设备的冲击和噪声,延长设备的使用寿命。采用变频调速控制后,使机械系统简化,操作和控制较加方便,有的甚至可以改变原有的工艺规范,从而提高了整个设备的功能。例如,纺织和许多行业用的定型机,机内温度是靠改变送入热风的多少来调节的。输送热风通常用的是循环风机,由于风机速度不变,送入热风的多少只有用风门来调节。如果风门调节失灵或调节不当就会造成定型机失控,从而影响成品质量。循环风机高速启动,传动带与轴承之间磨损非常厉害,使传动带变成了一种易耗品。在采用变频调速后,温度调节可以通过变频器自动调节风机的速度来实现,解决了产品质量问题。此外,变频器能够很方便地实现风机在低频低速下启动并减少了传动带与轴承之间的磨损,还可以延长设备的使用寿命,同时可以节能40%。
实现电机软启动
电机硬启动不仅会对电网造成严重的冲击,而且会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动对挡板和阀门的损害较大,对设备、管路的使用寿命较为不利。而使用变频器后,变频器的软启动功能将使启动电流从零开始变化,大值也不**过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命,同时也节省设备的维护费用。
频技术诞生背景是交流电机无级调速的广泛需求。传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。
20世纪80年代中后期,美、日、德、英等发达国家的 VVVF变频器技术实用化,商品投入市场,得到了广泛应用。 早的变频器可能是日本人买了英国**研制的。不过美国和德国凭借电子元件生产和电子技术的优势,产品迅速抢占市场。
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