变频器培训之变频器的发展历史

1.变频器的发展历程19世纪末发明了三相交流电和三相异步电动机，60—70%的电能被各种电动机所利用，其中80%的电能被交流电动机所利用，20%的电能被直流电动机所利用。直流电动机主要用于高性能的变速传动中。

三相异步电动机结构简单，工作可靠；直流电动机结构复杂，用电刷导电，但调速性能良好，在近百年间直流电动机在调速领域一统天下。人们早就知道交流电动机改变频率可以调速，但因技术问题难以实现。

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进入20世纪70年代，电力电子和微电子技术有了突飞猛进的发展，为变频器的诞生奠定了基础。就在此时，一场石油危机席卷全球，节约能源成了当务之急。人们首先发现风机和泵类是用异步电动机恒速拖动，用阀门和挡板控制流量，浪费极大。如果采用调速控制，可以大大节约电能。

第一代变频器出现以后，可以进行调速控制，节能20%—30%。

2.现代变频器的特点

变频器因为是由计算机控制，使他的控制性能大大提高，应用范围越来越广。已经由最初的单机调速，发展为现在的闭环调速系统，联网控制，组成柔性控制系统等。它是目前最好的异步电动机调速系统，目前还没有任何一种系统能取代变频器。它在很多应用领域已经取代了直流电动机，使控制系统的可靠性大大提高。

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3.变频器应用

1）节能：风机、水泵、变频空调、变频冰箱。2.）工艺控制： 提高工艺要求、提升产品质量、减轻人工劳动强度、提高生产效率和成品率。如传送带的调速和同步控制、多段速运行控制（音乐喷泉、饲料喂料电动机、矿井提升机）、PID控制、纺织工艺、机床工艺、定长定位控制。3） 多传动控制系统：实现精确速度控制、多单元同步传动或比例同步传动以提高工艺要求等。

4.通用变频器功能增强

通信功能；PID控制功能；与计算机、PLC、单片机、现场总线控制构成控制系统等。

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5.专用变频器 丹佛斯无负压供水专用变频器、菱科空压机专用变频器、富士电梯专用变频器、德力西注塑机专用变频器、雕刻机专用变频器、春日针棉织机专用变频器、丹佛斯空调专用变频器等。专用变频器是为了某项具体应用而设计，具有更加良好的控制特性。

6.变频器性能提高

1.）优化控制技术：U/f控制 、转差频率控制、矢量控制 、直接转矩控制 ；

2） 增大容量：大容量、高耐压开关器件的开发，串并联应用技术及控制技术的提高；

3.）减小体积：智能功率模块及复合集成功率模块的发展，开关器件、驱动电路和保护电路制造在同一封装内，实现了变频器的高性能、高可靠、小型化；

4.）降低成本：专用变频器、专用集成功率模块(ISPM)的发展。

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5.）减小噪声和电磁污染：IGBT开关器件的发展，在变频器主回路串入各类电抗器。

7.个性化变频器

1.)智能IC卡参数的存取方式;

2.）PDA（个人数字助理）界面，采用PDA界面的变频器，省去了变频器与计算机之间的布线，可直接在PDA上进行参数编程、故障诊断和数据监视。如施耐德的ATV71变频器。

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3） 高功率变频器模块的立体封装形式，立体封装形式已能将IGBT、电流电压温度传感器、保护回路、直流回路、散热装置和强制风冷的电路组合在一起。冷却效果好，功率密度高。

4.）“绿色”变频器：具有处理再生能量功能；使用可回收利用的绿色器件；变频器产生的谐波分量少(或小)造成的电压、电流畸变小；如安川公司的矩阵变频器：体积小，具有处理再生能量功能，产生的谐波分量少；施耐德和东芝合作的ATV71：85%属于可回收利用的绿色器件，解体后对环境的冲击小；ABB公司将采用先进的AFE技术，大大降低变频器产生的谐波分量。

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