日韩精品成人内射视频丨国产精品内射老熟女丨日韩欧美群交P片內射中文丨亚洲国产群交无码AV丨欧美日韩国产精品丨老司机午夜亚洲福利丨久久精品午夜福利丨经典午夜福利片 通用變頻器的發展研究
60年代中期,普通晶閘管、小功率晶體管的實用化,使交流電動機變頻調速也進入了實用化。采用晶閘管的同步電動機自控式變頻調速系統、采用電壓型或電流型晶閘管變頻器的籠型異步電動機調速系統(包括不屬變頻方案的繞線轉子異步電動機的串級調速系統)等先后實現了實用化,使變頻調速開始成為交流調速的主流。
此后的20多年中,電力電子技術和微電子技術以驚人的速度向前發展,變頻調速傳動技術也隨之取得了日新月異的進步。
這種進步,突出表現在:
(1)變頻裝置的大容量化
對一些大型生產機械的主傳動,直流電動機在容量等級方面已接近極限值,采用直流調速方案無論在設計和制造上都已十分困難。
為了適應大容量的高壓電動機,采用直接高壓型PWM變頻器來控制高壓電動機,發展較迅速。
(2)主開關器件的自關斷化
近十幾年,大功率自關斷電力電子器件的發展十分迅速,其中“門極關斷晶閘管(GTO)、雙極晶體管(BJT)/電力晶體管(GTR)、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)”的發展最快,實用化的程度也最高。
采用自關斷器件省去了線路復雜、體積較大的強迫換相電路,既可以減小裝置體積,又降低了開關損耗提高了效率。同時,由于開關頻率的提高,變流器可采用PWM控制,既降低諧波損耗、減小轉矩脈動,又可以提高快速性、改善功率因數。優點是很多的。
據統計,目前變頻器中的開關器件,容量為1500kW以下的采用IGBT;1000~7500kW的采用GTO。
(3)變頻裝置的高性能化
早期的變頻調速系統,基本上是采用U/F控制,無法得到快速的轉矩響應,低速特性也不好(負載能力差)。
1971年德國西門子公司發明了所謂“矢量控制”技術。一改過去傳統方式中僅對交流電量的量值(電壓、電流、頻率的量值)進行控制的方法,實現了在控制量值的同時也控制其相位的新控制思想。使用坐標變換的辦法,實現定子電流的磁場分量和轉矩分量的解耦控制,可以使交流電動機像直流電動機一樣具有良好的調速性能。
多年來,人們圍繞著矢量控制技術做了大量的工作,如今矢量控制這一新的交流電動機調速原理得到了廣泛的實際應用,做到與直流調速系統一樣,甚至有所超過,完全可以取代直流調速系統。
在一些軋鋼廠中,大型初軋機這類快速可逆系統,90年代初采用了“交-交變頻”矢量控制系統,到目前又開始采用“交-直-交”電壓型變頻器的矢量控制系統。實踐證明,它完全可以滿足生產工藝的要求,達到了已往直流調速系統的性能指標。
(4)PWM技術的應用
PWM:(PulseWidthModulation)脈寬調制技術。
自關斷器件的發展為PWM技術鋪平了道路。目前幾乎所有的變頻調速裝置都采用這一技術。
PWM技術用于變頻器的控制,可以改善變頻器的輸出波形,降低電動機的諧波損耗,并減小轉矩脈動,同時還簡化了逆變器的結構,加快了調節速度,提高了系統的動態響應性能。
PWM技術除了用于逆變器的控制,還用于整流器的控制。PWM整流器現已開發成功,利用它可以實現輸入電流正弦和電網功率因數為1。人們稱PWM整流器是對電網無污染的“綠色”交流器。
(5)控制方式的全數字化等方面。
全數字控制方式,使信息處理能力大幅度地增強。采用模擬控制方式無法實現的復雜控制在今天都已成為現實。微處理機和大規模集成電路的引入,對于變頻器的通用化起到了決定性的作用。全數字控制具有如下特點:
精度高:數字計算機的精度與字長有關,變頻器中使用16位乃至32位微型機作為控制機,精度在不斷提高。
穩定性好:由于控制信息為數字量,不會隨時間發生漂移。與模擬控制不同,它一般不會隨溫度和環境條件發生變化。
可靠性高:微型計算機采用大規模集成電路,系統中的硬件電路數量大為減少,相應的故障率大大降低。
靈活性好:系統中硬件向標準化、集成化方向發展,可以在盡可能少的硬件支持下,由軟件去完成復雜的控制功能。適當地修改軟件,就可以改變系統的功能或提高其性能。
存儲能力強:存儲容量大,存放時間幾乎不受限制,這是模擬系統不能比擬的。利用這一特點可在存儲器中存放大量的數據或表格,利用查表法簡化計算,提高運算速度。
邏輯運算能力強:容易實現自診斷、故障記錄、故障尋找等功能,使變頻裝置可靠性、可使用性、可維修性大大提高。