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高壓變頻器發(fā)展現(xiàn)狀的分析

時間:2006-10-27

來源:中國傳動網

導語:建設節(jié)約型社會是今后發(fā)展的一項重要內容。有效地利用能源、節(jié)約能源是建設節(jié)約型社會的具體體現(xiàn)

十一五規(guī)劃中,建設節(jié)約型社會是今后發(fā)展的一項重要內容。有效地利用能源、節(jié)約能源是建設節(jié)約型社會的具體體現(xiàn)。   電動機是公認的耗電大戶,其占整個國民經濟用電量的6成以上,對它進行節(jié)能改造,潛力巨大。要建設節(jié)約型社會,是我們必須要做的工作內容。大力推廣變頻調速技術是實現(xiàn)這一目標的必要手段,它也是交流電動機節(jié)能改造的工作重點。   隨著現(xiàn)代電力電子技術及計算機控制技術的迅速發(fā)展,促進了電氣傳動的技術革命。交流調速取代直流調速,計算機數字控制取代模擬控制已成為發(fā)展趨勢。交流電機變頻調速是當今節(jié)約電能,改善生產工藝流程,提高產品質量,以及改善運行環(huán)境的一種主要手段。變頻調速以其高效率,高功率因數,以及優(yōu)異的調速和啟制動性能等諸多優(yōu)點而被國內外公認為最有發(fā)展前途的調速方式。   以前的高壓變頻器,由可控硅整流,可控硅逆變等器件構成,缺點很多,諧波大,對電網和電機都有影響。近年來,發(fā)展起來的一些新型器件將改變這一現(xiàn)狀,如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它們構成的高壓變頻器,性能優(yōu)異,可以實現(xiàn)PWM逆變,甚至是PWM整流。不僅具有諧波小,功率因數也有很大程度的提高。   目前,在國內有大量的低壓變頻器廠商,其大部分為AC380V的中小功率產品,而在高壓大功率變頻器方面,卻為數不多。能夠研制、生產、并提供服務的高壓變頻器廠商,僅有少數的具備科研能力或資金實力的個別企業(yè)。   國內僅有少部分的中、高壓電機進行了變頻調速改造,且普通采用V/f控制方式。高壓變頻器的品種和性能還處于發(fā)展階段,每年市場仍需大量進口。這些狀況主要表現(xiàn)在如下幾個方面:  ?、?國外各大品牌的產品正加緊占領國內市場,并加快了本地化的步伐。  ?、?具有研發(fā)能力和產業(yè)化規(guī)模的企業(yè)少。   ③ 國產高壓變頻器的功率等級較低,目前不超過3500KW。  ?、?國內高壓變頻器的技術標準還有待規(guī)范。  ?、?與高壓變頻器相配套的產業(yè)很不發(fā)達。  ?、?生產工藝落后,勉強滿足變頻器產品的技術要求,但是價格低廉。   ⑦ 變頻器中使用的功率半導體,驅動電路,電解電容等關鍵器件完全依賴進口。  ?、?與發(fā)達國家的技術差距在縮小,具有自主知識產權的產品正應用在國民經濟中。  ?、?已經研制出具有瞬時掉電再恢復、故障再恢復等功能的變頻器。  ?、?能夠進行四象限運行的高壓變頻器尚在研究與開發(fā)中。   國外各大品牌的變頻器生產商,均形成了系列化的產品,其控制系統(tǒng)也已實現(xiàn)全數字化。幾乎所有的產品均具有矢量控制功能,完善的工藝水平也是國外品牌的一大特點。目前,在發(fā)達國家,只要有電機的場合,就會同時有變頻器的存在。其現(xiàn)階段發(fā)展情況主要表現(xiàn)如下:   ① 技術開發(fā)起步早,并具有相當大的產業(yè)化規(guī)模。   ② 能夠提供特大功率的變頻器,目前已超過10000KW。  ?、?變頻調速產品的技術標準比較完備。  ?、?與變頻器相關的配套產業(yè)及行業(yè)初具規(guī)模。  ?、?能夠生產變頻器中的功率器件,如IGBT、IGCT、SGCT等。   ⑥ 高壓變頻器在各個行業(yè)中被廣泛應用,并取得了顯著的經濟效益。  ?、?產品國際化,當地化加劇。  ?、?新技術,新工藝層出不窮,并被大量的、快速的應用于產品中。  ?、?目前,沒有10KV產品。   高壓變頻器的未來發(fā)展態(tài)勢   交流變頻調速技術是強弱電混合,機電一體的綜合技術,既要處理巨大電能的轉換(整流、逆變),又要處理信息的收集、變換和傳輸,因此它必定會分成功率和控制兩大部分。前者要解決與高壓大電流有關的技術問題,后者要解決的軟硬件控制問題。因此,未來高壓變頻調速技術也將在這兩方面得到發(fā)展,其主要表現(xiàn)為:  ?、?高壓變頻器將朝著大功率、小型化、輕型化的方向發(fā)展。   ② 高壓變頻器將向著直接器件高壓和多重疊加(器件串聯(lián)和單元串聯(lián))兩個方向發(fā)展。  ?、?更高電壓、更大電流的新型電力半導體器件將應用在高壓變頻器中。   ④ 現(xiàn)階段,IGBT、IGCT、SGCT仍將扮演著主要的角色,SCR、GTO將會退出變頻器市場。  ?、?無速度傳感器的矢量控制、磁通控制和直接轉矩控制等技術的應用將趨于成熟。  ?、?全面實現(xiàn)數字化和自動化:參數自設定技術;過程自優(yōu)化技術;故障自診斷技術。  ?、? 應用32位MCU、DSP及ASIC等器件,實現(xiàn)變頻器的高精度,多功能。  ?、?相關配套行業(yè)正朝著專業(yè)化,規(guī)?;l(fā)展,社會分工將更加明顯。
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