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变频器的技术发展简史

2016-09-21 技术知识

近20年来,以功率晶体管GTR为逆变器功率元件、8位微处理器为控制核心、按压频比U/f控制原理实现异步机调速的变频器,在性能和品种上出现了巨大的技术进步。

其一,是所用的电力电子器件GTR已基本上为绝缘栅双极晶体管IGBT所替代,进而广泛采用性能更为完善的智能功率模块IPM,使得变频器的容量和电压等级不断地扩大和提高。

其二,是8位微处理器基本上为16位微处理器所替代,进而有采用功能更强的32位微处理器或双CPU,使得变频器的功能从单一的变频调速功能发展为含有逻辑和智能控制的综合功能。

其三,是在改善压频比控制性能的同时,推出能实现矢量控制和转矩直接控制的变频器,使得变频器不仅能实现宽调速,还可进行伺服控制。

变频器的技术发展除得益于微电子和电力电子技术以及异步电动机控制理论的发展,另一个巨大的推动力就是市场。一般占工业用电50%一60%的风机、泵和压缩机等通用机械上使用变频调速装置,将可节电30%左右,因此有着巨大的市场潜力。据统计,1996年国内市场的变频器销售额达到10亿元人民币,而1997年以变频器为核心的工业传动控制装置仍在持续发展。交流变频调速装置取代直流调速装量已成为必然趋势。

由于变频器销售量不断扩大,生产形成批量,价格下调,相同容量的交流变频器与直流调速装置的价格已经接近,能为用户接受。而且在一些生产机械上使用变频调速已成为这些机械更新换代的一种标志。