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時間：2023-04-13作者：潯之漫智控技術（上海）有限公司瀏覽：43

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1.變頻器基本概述

變頻技術是將電信號須率按照控制的要求:通過具體的電路實現(xiàn)電信號項率變換的應用型技術。

變須技術是應交流電機無級調速的需要而產生的,它的發(fā)展建立在電力電子技術的創(chuàng)新、電力電子器件及材料的開發(fā)和制造工藝水平提高的基礎之上,尤其是高壓大容量絕緣柵雙良好體管,集成門較換流晶閘管的成功開發(fā),使大功率變頻技術得以迅速發(fā)展且性能日益完善。

變頻器是變頻技術應用的裝置,是運動控制系統(tǒng)中的功率變換器。變頓器作為重要的功率變換部件.可為系統(tǒng)提供可控的高性能變壓變頻交流電源。

1)變頻器發(fā)展歷程

隨著生產技術的不斷發(fā)展:直流拖動的薄弱環(huán)節(jié)逐步顯現(xiàn)出來，由于換向器的存在;使直流電動機的維護工作量加大,單機容量、較高轉速以及使用環(huán)境都受到限制。使用者轉向結構簡單、運行可靠、便于維護、價格低廉的異步電動機,但異步電動機的調速性能難以滿足生產要求。于是,從20世紀30年代開始:人們就致力于交流調速技術的研究,然而進展緩慢。在相當長時期內,變速傳動領域,直流調速一直以其優(yōu)良的性能良好于交流調速。60年代以后特別是70年代以來,電力電子技術和控制技術的飛速發(fā)展,使得交流調速可以與直流調速相媲美、相競爭，目前,交流調速逐步代替直流調速的時代已經(jīng)到來。

電力電子器件的發(fā)展為交流調速奠定了物質基礎。20世紀50年代末出現(xiàn)了晶閘管,由品閘管構成的靜止變頻電源輸出方波或階梯波的交變電壓,取代旋轉變頻機組實現(xiàn)了變頻調速,然而品閘管屬于半控型器件,可以控制導通,但不能由門較控制關斷。因此,由普通晶閘管組成的道變器用于交流洞速必須附加強迫換向電路,70年代后期,以功率晶體管(GTR)、門較可關斷晶閘管(GTO),功率MOS場效應管(PoWerMOSFETD為代表的全控型器件先后問世:并迅速發(fā)展,通過對這些器件門較(基較、柵較)的控制,既能控制導通又能控制關斷,又稱自關斷器件。它不再需要強迫換向電路;使得逆變器結構簡單、緊湊。此外,這些器件的開關速度普遍**晶閘管,可用于開關速度較高的電路。在80年代后期,以絕緣柵雙較型晶體管(IGBT)為代表的復合型器件異軍突起。它把MOSFET的驅動功率小、開關速度快的優(yōu)點和GTR通態(tài)壓降小,載流能力大的優(yōu)點集于一身,性能十分優(yōu)越,與IGBT相對應,MOS控制晶體管(MCTD綜合了晶閘管的高電壓、大電流特性和MOSFET的快速開關特性:是較有發(fā)展前景的大功率、高煩功率開關器件。電力電子器件正在向大功率、高頻化、智能化發(fā)展。80年代以后出現(xiàn)的功率集成電路(PIC),集功率開關器件、驅動電路、保護電路、接口電路于一體:目前已用于交流調速的智能功率模塊(IPMD采用IGBT作為功率開關,含有驅動電路及過載、短路、**溫、欠電壓保護電路,實現(xiàn)了信號處理、故障診斷、自我保護等多種智能功能,既減少了體積,減輕了重量,又提高了可靠性,使用維護都較加方便,是功率器件的發(fā)展方向。

目前，作為交-直-交變頻技術的矢量控制變頻和直接轉矩控制,由于它們輸人功率因數(shù)低,諧波電流大,直流回路需要大的儲能電容,再生能量又不能反饋回電網(wǎng),人們又研制了矩陣式交-交變頻技術。該技術雖尚未成熟,但是,矩陣式交-交變頻技術具有功率因數(shù)為1.輸人電流為正弦且能四象限運行、系統(tǒng)的功率密度大的特點。

20世紀90年代后半期:變頻技術的發(fā)展使家用電器具有高速度、高出力、控制性能好、小型輕量、大容量、**命、工作、靜音和省電等優(yōu)點,廣泛應用于家用電器的控制技術領域,使家用電器的品質和性能產生了歷史性的變化。變頻太陽能發(fā)電技術,將進人人們的日常生活,家用太陽能發(fā)電系統(tǒng)將給家電提供新的能源。

現(xiàn)在利用變頻技術不但可實現(xiàn)圖像清晰度的提高,還可應用在保護視力,提高場頻性能等方面。另外,改變清晰度不同等級的圖像格式時也用到了變頻技術,如變頻彩電的出現(xiàn)可以使人們觀看到較高質量的圖像,同時又保護了觀看者的視力。

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