我国变频调速技术

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四象限变频调速

四象限变频调速

四象限变频调速在工业生产中,电机系统的控制和调速是十分重要的。

传统的电机驱动系统往往采用电阻调压、变频调速等方式,而四象限变频调速技术正是一种效率更高、响应更快的电机调速方法。

一、什么是四象限变频调速四象限变频调速是一种电机调速控制方法,可以实现正转、反转、减速、加速等功能。

这种调速方法可以让电机在四个象限内任意运动,极大地提高了电机的控制精度和灵活性。

二、四象限变频调速的原理四象限变频调速通过改变电机的频率和电压来控制电机的转速和扭矩。

其原理是通过变频器改变输入电压和频率,调整电机的转速。

通过反馈控制系统实时监测电机的运行状态,使得电机可以在任意速度下平稳运行。

三、四象限变频调速的优势1.高效节能:通过提高电机效率和减小功耗,节能效果显著。

2.运行稳定:调速精度高,可以保证电机在各种工况下稳定运行。

3.响应迅速:电机可以快速响应控制指令,加速和减速迅速。

4.可实现自动化控制:结合PLC、仪表等控制器,可以实现电机的自动化控制。

5.减小电机损耗:通过降低电机运行过程中的损耗,延长电机寿命。

四、四象限变频调速的应用四象限变频调速技术在各个领域均有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.工业生产:在食品加工、化工生产、机械加工等行业中,电机调速是必不可少的。

2.电梯和输送设备:电梯、输送机等场合中,四象限变频调速可以实现平稳运行、高效运输。

3.空调系统:通过变频调速技术可以实现空调系统的节能运行,提高空调系统的效率。

4.风电、水泵等领域:风电、水泵等需要根据外部条件调整转速的设备,也可以采用四象限变频调速实现。

五、结语四象限变频调速技术作为电机调速领域的一种创新技术,具有较高的应用价值和实用性。

通过合理的调速控制,可以提高电机的效率、稳定性和寿命,为工业生产和生活带来便利和效益。

变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状

变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状

变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状【摘要】本文主要介绍了关于变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状。

在变频空调压缩机技术方面,随着技术的不断进步,压缩机的能效比、性能稳定性和运行可靠性都得到了显著提升,使得空调系统更加节能环保。

而在变频调速系统技术方面,通过精密的控制与监测,实现了空调系统的智能化和精确调节,提高了系统的运行效率和舒适性。

未来发展趋势则是将继续追求更高的能效与稳定性,推动空调行业朝着智能化、节能环保的方向发展。

变频空调压缩机及变频调速系统的发展将为人们提供更加舒适、节能、智能的空调使用体验。

【关键词】变频空调压缩机、变频调速系统、技术现状、发展趋势1. 引言1.1 变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状一直是空调行业领域的重要研究方向。

随着科技的不断发展,变频空调压缩机技术已经取得了显著的进步,不仅在能效方面有了显著提升,还在运行稳定性、节能效果和使用寿命等方面取得了巨大的突破。

变频调速系统的技术现状也日益成熟,能够更精准地控制空调系统的工作状态,实现能源的高效利用,提升空调系统的整体性能。

变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状呈现出不断创新、稳步发展的趋势,为空调行业的未来发展奠定了坚实的基础。

2. 正文2.1 变频空调压缩机技术现状随着空调行业的发展,变频空调压缩机技术也日益成熟和普及。

传统空调系统采用固定频率压缩机,只能以固定的速度运行,而变频空调压缩机则可以根据需求实时调节转速,实现能效更高的运行。

变频空调压缩机采用变频调速技术,能够根据室内温度变化实时调节压缩机转速,达到更舒适的室内环境。

相比传统固定频率压缩机,变频空调压缩机具有更低的启动电流、更稳定的输出功率和更节能的特点。

目前,市面上已经出现了各种不同品牌和型号的变频空调压缩机,涵盖了家用、商用和工业用途。

一些高端产品甚至采用了多级变频调速系统,进一步提高了能效和舒适性。

随着能源危机日益严重和环保意识的提高,变频空调压缩机技术将会在未来得到更广泛的应用和发展。

变频调速及其控制技术的现状与发展趋势

变频调速及其控制技术的现状与发展趋势

变频调速及其控制技术的现状与发展趋势摘要:变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果在各个领域得到广泛的应用,为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了重要手段。

本文首先回顾了变频调速技术的发展历史和现状,然后总结了变频调速中的关键控制技术,并介绍了智能控制理论在变频调速系统中的应用情况,最后指出了变频调速技术的发展趋势。

关键字:变频调速技术矢量控制异步电动机PWM技术智能控制1变频调速技术的发展历史及现状变频调速技术涉及到电力、电子、电工、信息与控制等多个学科领域。

随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展,以变频调速为代表的近代交流调速技术有了飞速的发展。

交流变频调速传动克服了直流电机的缺点,发挥了交流电机本身固有的优点(结构简单、坚固耐用、经济可靠、动态响应好等),并且很好地解决了交流电机调速性能先天不足的问题。

交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果以及在*****领域的广泛适用性,而被公认为是一种最有前途的交流调速方式,代表了电气传动发展的主流方向。

交流调速技术为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了至关重要的手段。

变频调速理论已形成较为完整的科学体系,成为一门相对独立的学科。

变频装置有交-直-交系统和交-交系统两大类。

交-直-交系统又分为电压型和电流型,其中,电压型变频器在工业中应用最为广泛。

本文所涉及的就是此类变频调速理论和技术。

20世纪是电力电子变频技术由诞生到发展的一个全盛时代。

最初的交流变频调速理论诞生于20世纪20年代,直到60年代,由于电力电子器件的发展,才促进了变频调速技术向实用方向发展。

70年代席卷工业发达国家的石油危机,促使他们投入大量的人力、物力、财力、去研究高效率的变频器,使变频调速技术有了很大的发展并得到推广应用。

80年代,变频调速已产品化,性能也不断提高,发挥了交流调速的优越性,广泛地应用于工业各部门,并且部分取代了直流调速。

浅谈变频调速技术推广应用

浅谈变频调速技术推广应用
而 我 国 还 不 足 0 01 ;在 日本 ,空 稠 器 的 7 % . % 0 采 用 了 变 频 调 速 ,而 我 国 才 刚 刚 起 步 ,因 此 , 变 频 调速 技 术 的 推 广 应 用 工 作 显 得 至 关重 要 。 要 做 好 此 项 工 作 , 应 注 意 以 下 几 个 方 面 的 问
目前 . 各行 各 业 都 面 临 着 激 烈 的 竞争 。 企业
除 了进 一 步 深 化 改 革 、加 强 经 营 机 制 转 变 外 , 必 须 依 靠 技 术 创 新 ,加 快 技 术 改 造 、以 节 能 降
机 采 用 变 频 装 置 后 ,年 平 均 事 故 时 间 达 到 工 作 时 间 的 01 以下 ,大 幅 度 提 高 了 产 品 质 量 和 产 .%
量 ,且 年 节 约 电 费 约 5 万 元 ;仪 征 化 纤 联 合 公 0
司 共 用 了 3 0 变 频 器 ,频 率 精 度达 02 ,做 0台 .% 到 了 使 用 3 无 一 事 故 ;乌 鲁 术 齐 市 热 力 总 公 年 司在 供 热 系统 中 采 用 变 频 调速 后 , 当年 节 电达 3 %以 上 ;油 出 和 长 输 管 道 在 用 的 变 频 装 置 已 5
频 器在 技 术 性 能 上 已有 了 很 大 的 提 高 ,推 广 应 用 的 技 术 条 件 已 很 成 熟 , 在 我 国 已 有 很 多 成 功
的 经 验 。 如 :长 春 第 一 汽 车 厂 I 个 专 业 厂 的 输 8
多优 点 而 被 国 内 外 公 认 为 最 有 发 展 前 途 的 调 速 方 式 :但 是 ,我 国 在 变 频 技 术 的 应 用 方 面 ,与 发 达 国 家 的 水 平 尚 有 很 大差 跨 。 目前 、我 国 在

变频调速技术PPT课件

变频调速技术PPT课件
由上可知,只改变频率f实际上并不能正常凋速。在许多场合,要求在调 节定子供电频率的同时,调节定子供电电压U的大小,通过u和f的配台实现 不同类型的调频凋速。
所以,变频的同时也必须变压,这也就是变频器常被简称为 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency) 的原因。
n=n1(1-s)=6p0f1(1-s)
调速方式主要有: 1、变极调速 2、变频调速 3、变转差率调速 4、转子串电阻调速(绕线式)
10
表面看来,只要改变定子电压的频率f就可以调节转速大小 了,但是事实上只改变,并不能正常调速.为什么呢?
假设现在只改变f调速.设f上升,则φ将下降,于是拖动转矩T下降,这样 电动机的拖动能力会降低,对恒转矩负载会因拖不动而堵转;倘若调节f下 降,则φ上升.会引起主磁通饱和,这样励磁电流急剧升高.会使定子铁芯 损耗I2R急剧增加。这两种情况都是实际运行中所不允许的。
控制电压
控制电压
载波
载波
PWM调制
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交流调速的控制核心是: 只有保持电机磁通恒定才能保证电机出力,才能获得理想的调速效果
V/F控制----简单实用,性能一般,使用最为广泛 只要保证输出电压和输出频率恒定就能近似保持磁通保持恒定
例: 对于380V 50Hz电机,当运行频率为40HZ时,要保持V/F 恒定,则 40HZ时电机的供电电压:380×(40/50)=304V
提升机、风机等
2
交(直)流电气传动系统的特点
直流电气传动系统特点: 控制对象:直流电动机 控制原理简单,一种调速方式 性能优良,对硬件要求不高 电机有换向电刷(换向火化) 电机设计功率受限 电机易损坏,不适应恶劣现场 需定期维护
交流电气传动系统特点: 控制对象:交流电动机 控制原理复杂,有多种调速方式 性能较差,对硬件要求较高 电机无电刷,无换向火化问题 电机功率设计不受限 电机不易损坏,适应恶劣现场 基本免维护

变频调速的主要优缺点

变频调速的主要优缺点

变频调速的主要优缺点一、变频调速的主要优点是:1.可实现平滑的无级调速,且调速精度高,转速(频率)分辩率高。

2.调速效率高。

变频调速的特点是在频率变化后,电动机仍在该频率的同步转速附近运行,基本上保持额定转差率,转差损失不增加。

变频调速时的损失,只是在变频装置中产生的变流损失,以及由于高次谐波的影响,使电动机的损耗有所增加,相应效率有所下降。

所以变频调速是一种高效调速方式。

3.调速范围宽,一般可达 10 ∶ 1 ( 50 ~ 5Hz )或 20 ∶ 1 ( 50 ~2.5Hz )。

并在整个调速范围内均具有较高的调速装置效率η V 。

所以变频调速方式适用于调速范围宽,且经常处于低转速状态下运行的负载。

4.功率因数高,可以降低变压器和输电线路的容量,减少线损,节省投资。

或在同样的电源容量下,可以多装风机或水泵负载。

5.变频装置故障时可以退出运行,改由电网直接供电(工频旁路)。

这对于泵或风机的安全经济运行是很有利的。

如万一变频装置发生故障,就退出运行,不影响泵与风机的继续运行;又如在接近额定频率( 50Hz )范围工作时,由变频装置调速的经济性并不高,变频装置可退出运行,由电网直接供电,改用节流等常规的调节方式。

6.变频装置可以兼作软起动设备,通过变频器可将电动机从零速起动连续平滑加速直致全速运行。

变频软起动是目前最好的软起动方式,变频器是目前最好的软起动设备。

二、变频调速的主要缺点是:1.目前,变频调速技术在高压大容量传动中推广应用的主要问题有两个:一个是我国发电厂辅机电动机供电电压高( 3 ~10KV ),而功率开关器件耐压水平不够,造成电压匹配上的问题;二是高压大功率变频调速装置技术含量高、难度大,因而投入也高,而一般风机水泵节能改造都要求低投入,高回报,从而造成经济效益上的问题。

这两个问题是它应用于风机水泵调速节能的主要障碍。

2.因电流型变频器输出电流的波形和电压型变频器输出电压的波形均为非正弦波形而产生的高次谐波,对电动机和供电电源会产生种种不良影响。

1kv 及以下通用变频调速设备 符合执行标准范围及技术要求

1kv 及以下通用变频调速设备 符合执行标准范围及技术要求

1kv 及以下通用变频调速设备符合执行标准范围及技术要求《1kv 及以下通用变频调速设备符合执行标准范围及技术要求》一、引言在工业生产和设备运行过程中,变频调速设备起着至关重要的作用。

而对于1kv 及以下通用变频调速设备,其执行标准范围及技术要求更是至关重要。

本文将从深度和广度两个方面对该主题进行探讨,帮助读者全面理解和认识这一重要的技术要求。

二、了解1kv 及以下通用变频调速设备1.1 什么是1kv 及以下通用变频调速设备?1kv 及以下通用变频调速设备是指额定电压在1kv及以下的交流电机调速设备,其作用是控制电机的转速,从而实现对设备的精准控制。

这些设备通常被广泛应用于制造业、矿山、化工、建筑等领域,是现代工业生产中不可或缺的部分。

1.2 执行标准范围及技术要求根据国家有关规定,1kv 及以下通用变频调速设备必须符合一定的执行标准范围及技术要求。

这些标准和要求旨在确保设备的安全性、稳定性和高效性,为工业生产提供可靠的保障。

三、深度探讨1kv 及以下通用变频调速设备的执行标准范围3.1 国家标准目前,我国对于1kv 及以下通用变频调速设备制定了一系列的国家标准,包括GB/T 12668.1-2002《低压变频调速电源设备第1部分:通用要求》、GB/T 12668.2-2002《低压变频调速电源设备第2部分:EMC要求和试验》等。

这些标准细化了设备的技术要求,明确了其在不同方面的执行范围。

3.2 行业标准除了国家标准外,不同行业也会根据自身的特点和需求,针对1kv 及以下通用变频调速设备制定相应的行业标准。

比如在煤矿行业、水泵行业、风机行业等领域,都有针对性的标准要求,以确保设备能够适应特定的工作环境和工作要求。

3.3 企业标准一些生产1kv 及以下通用变频调速设备的企业也会按照自身的技术水平和产品特点,建立起相应的企业标准。

这些标准一方面是对国家标准和行业标准的补充和细化,另一方面也是企业对产品质量和性能的内部要求。

变频器变频调速方法步骤措施

变频器变频调速方法步骤措施

变频器变频调速方法步骤措施1.引言1.1 概述在文章的引言部分,我们将对变频器变频调速方法的概念进行概述。

变频器,也称为变频调速器,是一种能够通过调节电机输入电压和频率实现电机转速控制的设备。

它通过改变电机供电电压的频率和幅值,来调整电机的转速和输出功率。

变频调速方法指的是利用变频器来实现电机调速的具体步骤和措施。

通过调节变频器的参数和设置,可以实现电机在不同负载条件下的稳定运行,提高电机的效率和控制性能。

变频调速方法主要包括以下几个步骤:首先,确定所需的电机转速范围和工作负载要求;然后,选择适合的变频器型号和额定功率,并进行正确的安装和接线;接下来,根据实际需求,设置变频器的参数,例如输入/输出电压和频率范围、加速度和减速度时间、过载保护等;完成参数设置后,进行电机的启动和调试,并进行负载测试和调整;最后,根据实际情况对参数进行优化调整,以达到最佳的调速效果。

在变频器变频调速方法的措施方面,需要注意以下几点:首先,合理选择变频器的型号和规格,以满足电机的运行要求;其次,进行适当的参数设置和调整,以保证电机的稳定运行和可靠性;同时,注意安全使用变频器,避免过载和短路等故障;最后,定期检查和维护变频器设备,以确保其正常工作和寿命。

总之,变频器变频调速方法是一种有效的电机调速控制手段,可以提高电机的控制性能和节能效果。

通过正确选择变频器型号、合理设置参数和注意安全使用,可以实现电机在不同负载条件下的稳定运行和调速控制。

1.2文章结构文章结构是指整篇文章的组织结构和内容安排。

通过合理的文章结构,可以使文章内容更加清晰和连贯,读者能够更好地理解和吸收文章的信息。

本文将按照以下几个部分的结构进行组织和阐述。

1. 引言部分:在引言部分,我们将简要介绍本文的主题——变频器变频调速方法步骤措施,以及文章的概述、结构和目的。

首先,我们将简要介绍变频器的基本原理,然后详细说明变频调速方法的步骤和相关措施。

最后,我们将总结本文并展望变频调速方法的未来发展趋势。

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我国变频调速技术近10年来,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。

电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。

变频调速以其优异的调速和起制动性能,高效率、高功率因数和节间效果,广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。

我国变频调速技术的发展概况电气传动控制系统通常由电动机、控制装置和信息装置3部分组成。

电气传动关系到合理地使用电动机以节约电能和控制机械的运转状态(位置、速度、加速度等),实现电能-机械能的转换,达到优质、高产、低耗的目的。

电气传动分成不调速和调速两大类,调速又分交流调速和直流调速两种方式。

不调速电动机直接由电网供电,但随着电力电子技术的发展这类原本不调速的机械越来越多地改用调速传动以节约电能(节约15%~20%或更多),改善产品质量,提高产量。

在我国60%的发电量是通过电动机消耗的,因此调速春传动是一个重要行业,一直得到国家重视,目前已有一定规模。

近年来交流调速中最活跃、发展最快的就是变频调速技术。

变频调速是交流调速的基础和主干内容。

上个世纪变压器的出现使改变电压变得很容易,从而造就了一个庞大的电力行业。

长期以来,交流电的频率一直是固定的,变频调速技术的出现使频率变为可以充分利用的资源。

我国电气传动产业始建于1954年当时第一批该专业范围内的学生从各大专院校毕业,同时在机械工业部属下建立了我国第一个电气传动成套公司,这就是后来天津电气传动设计研究所的前身。

我国电气传动与变频调速技术的发展简使见表1。

现在我国已有200家左右的公司、工厂和研究所从事变频调速技术的工作。

我国是一个发展中国家,许多产品的科研开发能力仍落后于发达国家。

至今自行开发生产的变频调速产品大体只相当于国际上80年代水平。

随着改革开放,经济高速发展,形成了一个巨大的市场,它既对国内企业,也对外国公司敞开。

很多最先进的产品从发达国家进口,在我国运行良好,满足了我国生产和生活需要。

国内许多合资公司生产当今国际上先进的产品,国内的成套部分在自行设计制造的成套装置中采用外国进口公司和合资企业的先进设备,自己开发应用软件,能为国内外重大工程项目提供一流的电气传动控制系统。

虽然取得很大成绩,但应看到由于国内自行开发、生产产品的能力弱,对国外公司的依赖性严重。

目前国内主要的产品状况如下:(1) 晶闸管交流器和开关断器件(DJT、IGBT、VDMOS)斩波器供电的直流调速设备。

这类设备的市场很大,随着交流调速的发展,该时常虽在缩减,但由于我国旧设备改造任务多,以及它在几百至一千多kW范围内价格比交流调速低得多,所以在短期内市场不会缩减很多。

国产设备能满足需要,部分出口。

自行开发的控制器多为模拟控制,近年来主要采用进口数字控制器配国产功率装置。

(2) IGBT或BJT PWM逆变器供电的交流变频调速设备。

这类设备的市场很大,总容量占的比例不大,但台数多,增长快,应用范围从单机扩展到全生产线,从简单的V/f控制到高性能的矢量控制。

约有50家工厂和公司生产,其中合资企业占很大比重。

(3) 负载换流式电流型晶闸管逆变器供电的交流变频调速设备。

这类产品在抽水蓄水能电站的机组起动,大容量风机、泵、压缩机和轧机传动方面有很大需求。

国内只有少数科研单位有能力制造,目前容量最大做到12MW。

功率装置国内配套,自行开发的控制装置只有模拟式的,数字装置需进口,自己开发应用软件。

(4) 交-交变频器供电的交流变频调速设备。

这类产品在轧机和矿井卷扬传动方面有很大需求,台数不多,功率大。

主要靠进口,国内只有少数科研单位有能力制造。

目前最大容量做到7000~8000kW。

功率部分国产,数字控制装置进口,包括开发应用软件。

变频调速技术在国民经济和日常生活中的重要地位是由以下因素决定的。

•应用面广,是工业企业和日常生活中普遍需要的新技术;•是节约能源的高新技术;•是国际上技术更新换代最快的领域;•是高科技领域的综合性技术;•是替代进口,节约投资的最大领域之一。

国内外技术现状对比国外现状在大功率交-交变频(循环变流器)调速技术方面,法国阿尔斯通已能提供单机容量达3万kW的电气传动设备用于船舶推进系统。

在大功率无换向器电机变频调速技术方面,意大利ABB公司提供了单机容量为6万kW的设备用于抽水蓄能电站。

在中功率变频调速技术方面,德国西门子公司Simovert A电流型晶闸管变频调速设备单机容量为10 ~ 2600 kVA和Simovert P GTO PWM变频调速设备单机容量为100 ~ 900 kVA,其控制系统已实现全数字化,用于电力机车、风机、水泵传动。

在小功率交流变频调速技术反面,日本富士BJT变频器最大单机容量可达700 kVA,IGBT变频器已形成系列产品,其控制系统也已实现全数字化。

国外交流变频调速技术高速发展有以下特点。

(1) 市场的大量需求。

随着工业自动化程度的不断提高和能源全球性短缺,变频器越来越广泛地应用在机械、纺织、化工、造纸、冶金、食品等各个行业以及风机、水泵等的节能场合,应取得显著的经济效益。

(2) 功率器件的发展。

近年来高电压、大电流的SCR、GTO、IGBT、IGCT等器件的生产以及并联、串联技术的发展应用,使高抵押、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。

(3) 控制理论和微电子技术的发展。

矢量控制、磁通控制、转矩控制、模糊控制等新的控制理论为高性能的变频器提供了理论基础;16位、32位高速微处理器以及信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)技术的快速发展,为实现变频器高精度、多功能提供了硬件手段。

(4) 基础工业和各种制造业的高速发展,变频器相关配套件社会化、专业化生产。

国内现状从总体上看我国电气传动的技术水平较国际先进水平差距10 ~ 15年。

在大功率-交、无换向器电机等变频技术方面,国内只有少数科研单位有能力制造,但在数字化及系统可靠性方面与国外还有相当差距。

而这方面产品在诸如抽水蓄能电站机组起动及运行、大容量风机、压缩机和轧机传动、矿井卷场方面有很大需求。

在中小功率变频技术方面,国内几乎所有的产品都是普通的V/f控制,仅有少量的样机采用矢量控制,品种与质量还不能满足市场需要,每年大量进口。

国内交流变频调速技术产业状况表现如下:(1) 变频器的整机技术落后,国内虽有很多单位投入了一定的人力、物力,但由于力量分散,并没有形成一定的技术和生产规模。

(2) 变频器产品所用半导体功率器件的制造业几乎是空白。

(3) 相关配套产业及行业落后。

(4) 产销量少,可靠性及工艺水平不高。

未来的发展方向交流变频调速技术是强弱电混合、机电一体的综合性技术,既要处理巨大电能的转换(整流、逆变),又要处理信息的收集、变换和传输,因此它的共性技术必定分成功率和控制两大部分。

前者要解决与高压大电流有关的技术问题和新型电力电子器件的应用技术问题,后者要解决(基于现代控制理论的控制策略和智能控制策略)的硬、软件开发问题(在目前状况下主要全数字控制技术)。

其主要发展方向有如下几项:(1) 实现高水平的控制。

基于电动机和机械模型的控制策略,有矢量控制、磁场控制、直接传矩控制和机械扭振补偿等;基于现代理论的控制策略,有滑模变结构技术、模型参考自适应技术、采用微分几何理论的非线性解耦、鲁棒观察器,在某种指标意义下的最优控制技术和逆奈奎斯特阵列设计方法等;基于智能控制思想的控制策略,有模糊控制、神经元网络、专家系统和各种各样的自优化、自诊断技术等。

(2) 开发清洁电能的变流器。

所谓清洁电能变流器是指变流器的功率因数为1,网侧和负载侧有尽可能低的谐波分量,以减少对电网的公害和电动机的转矩脉动。

对中小容量变流器,提高开关频率的PWM控制是有效的。

对大容量变流器,在常规的开关频率下,可改变电路结构和控制方式,实现清洁电能的变换。

(3) 缩小装置的尺寸。

紧凑型变流器要求功率和控制元件具有高的集成度,其中包括智能化的功率模块、紧凑型的光耦合器、高频率的开关电源,以及采用新型电工材料制造的小体积变压器、电抗器和电容器。

功率器件冷却方式的改变(如水冷、蒸发冷却和热管)对缩小装置的尺寸也很有效。

(4) 高速度的数字控制。

以32位高速微处理器为基础的数字控制模板有足够的能力实现各种控制算法,Windows操作系统的引入使得可自由设计,图形编程的控制技术也有很大的发展。

(5) 模拟与计算机辅助设计(CAD)技术。

电机模拟器、负载模拟器以及各种CAD软件的引入对变频器的设计和测试提供了强有力的支持。

主要的研究开发项目有如下各项:(1) 数字控制的大功率交-交变频器供电的传动设备。

(2) 大功率负载换流电流型逆变器供电的传动设备在抽水蓄能电站、大型风机和泵上的推广应用。

(3) 电压型GTO逆变器在铁路机车上的推广应用。

(4) 电压型IGBT、IGCT逆变器供电的传动设备扩大功能,改善性能。

如4象限运行,带有电极参数自测量与自设定和电机参数变化的自动补偿以及无传感器的矢量控制、直接转矩控制等。

(5) 风机和泵用高压电动机的节能调速研究。

众所周知,风机和泵改用调速传动后节约大量电力。

特别是电压电动机,容量大,节能效果更显著。

研究经济合理的高压电动机调速方法是当今重大课题。

主要的研究内容及关键技术有如下各项:(1) 高压、大电流技术:动态、静态均压技术(6kV、10kV回路中3英寸晶闸管串联,静动态均压系数大于0.9);均流技术,大功率晶闸管并联的均流技术,均流系数大于0.85);浪涌吸收技术(10 kV、6kV回路中);光控及电磁触发技术(电/光,光/电变换技术);导热与散热技术(主要解决导热及散热性好、电流出力大的技术,如热管散热技术);高压、大电流系统保护技术(抗大电流电磁力结构、绝缘设计);等效负载模拟技术。

(2) 新型电力电子器件的应用技术:可关断驱动技术;双PWM逆变技术;循环变流 / 电流型交-直-交(CC / CSI0)变流技术(12脉波变频技术);同步机交流励磁变速运行技术;软开关PWM变流技术。

(3) 全数字自动化控制技术:参数自设定技术;过程自优化技术;故障自诊断技术;对象自辨识技术。

(4) 现代控制技术:多变量解耦控制技术;矢量控制和直接力矩控制技术;自适应技术。

变频调速技术的应用纵观我国变频调速技术的应用,总的说来走的是一个由试验到实用,由零星到大范围,由辅助系统到生产装置,由单纯考虑节能到全民改善工艺水平,由手动控制到自动控制,由于低压中小容量到高压大容量,一句话,由低级到高级的过程。

据有关资料表明,我国变频调速技术已经取得了如下成绩。

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