高壓變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
目前,高壓變頻調(diào)速技術(shù)在世界的各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用,為各個(gè)企業(yè)的電氣產(chǎn)品的全面發(fā)展提供了強(qiáng)大的保障。本文主要介紹了高壓變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù),并說明該技術(shù)在國內(nèi)外企業(yè)中的應(yīng)用情況,通過探討與分析,總結(jié)出高壓變頻調(diào)速技術(shù)在未來的發(fā)展方向,使得高壓變頻調(diào)速技術(shù)能夠得到不斷地提升,為多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。
高壓變頻器指的是驅(qū)動(dòng)1千伏以上的交流電動(dòng)機(jī)的中、大容量變頻器。一般我們將電壓大于10千伏的電壓稱為高壓,高于1千伏而低于10千伏的電壓稱為中壓。過去,我國的高壓電動(dòng)機(jī)主要是風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載,消耗的能量高,但是工作效率卻很低,由于高壓變頻調(diào)速技術(shù)的使用,其優(yōu)異的性能得到國內(nèi)外的一致認(rèn)同,其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力大幅度提升,因此得到廣泛的應(yīng)用。
1 高壓變頻調(diào)速關(guān)鍵技術(shù)
1.1電力電子器件和技術(shù)
目前,在高壓變頻方面適用的電子器件主要有:IGBT、IGCT、GTO等等,大部分的電力電子器件仍然無法承受高強(qiáng)度的電壓,所以我們?cè)诶秒娮悠陂g的時(shí)候必須考慮到其本身對(duì)于高壓的承受能力,選擇合適的電力電子器件。因此,電力電子技術(shù)是其中的關(guān)鍵所在,它能夠?yàn)殡娏﹄娮悠骷撵`活應(yīng)用起到非常有效地作用。主要的技術(shù)有:過電流吸收技術(shù)、過電壓吸收技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、保護(hù)技術(shù)、散熱技術(shù)等等。表1幾種電力電子器件的主要技術(shù)參數(shù)比較。
1.2隔離技術(shù)
對(duì)于電力電子器件而言,它們一直處于相對(duì)較高的電位環(huán)境下,它們需要在中心控制器的統(tǒng)一控制下進(jìn)行良好的協(xié)作運(yùn)轉(zhuǎn),因此,我們必須對(duì)它們的高電壓進(jìn)行隔離,防止高電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)、磁場(chǎng)等因素之間相互影響,而影響到器件的工作效率。目前運(yùn)用的最廣泛的高壓隔離技術(shù)是光纖通信技術(shù)和信號(hào)傳輸技術(shù)。
1.3保護(hù)技術(shù)
在高壓環(huán)境下,對(duì)于電力電子器件的保護(hù)是十分必要的,保證保護(hù)裝置在電路正常工作時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài),一旦電路中出現(xiàn)超負(fù)荷、超壓、超溫等狀況,保護(hù)裝置立即反應(yīng),使得電路中的器件免遭損壞。
1.4微處理器技術(shù)
由于微處理器技術(shù)的發(fā)展成熟,CPU處理速度不斷地提升,大大增強(qiáng)了外設(shè)功能,如果用多相PWM脈沖產(chǎn)生的電路的微處理器,可以實(shí)現(xiàn)高壓變頻設(shè)備的數(shù)字化控制,大大的提高工作效率和工作質(zhì)量。
2 國內(nèi)高壓變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
目前,國內(nèi)的高壓變頻器取得了巨大的成就,相關(guān)的公司企業(yè)迅速發(fā)展,占領(lǐng)了中國的廣大市場(chǎng),北京利德華公司的高壓變頻器在2012年的銷售業(yè)績(jī)已經(jīng)突破1000臺(tái)套。國內(nèi)產(chǎn)品的最大優(yōu)勢(shì)在于它的針對(duì)性設(shè)計(jì)和合理的價(jià)格,適應(yīng)中國電力發(fā)展的需求。例如:成都的佳靈電氣有限公司解決了器件IGBT的直接串聯(lián)技術(shù)問題,實(shí)現(xiàn)了高頻變壓器的無輸入、無輸出,采用的輸出濾波器以及優(yōu)化的波形降低諧波的含量,簡(jiǎn)化電路和操作,縮小了器件的體積,減少了資金投入。
3 高壓變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1開關(guān)器件方面
就目前的開關(guān)器件發(fā)展來看,智能化變頻器將會(huì)是未來的發(fā)展潮流,實(shí)現(xiàn)功率變化、檢測(cè)、控制、保護(hù)等等功能的全自動(dòng)化,達(dá)到高效節(jié)能的目的。讓具有更多功能,具有更高特性的開關(guān)器件進(jìn)入我國的電力市場(chǎng)。
3.2變頻控制電路方面
目前,我國的高壓變頻調(diào)速裝置基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化和自動(dòng)化的全方位控制,但是,在變頻調(diào)速設(shè)備的數(shù)字化和自動(dòng)化方面還有很大的提升空間,我們要不斷的將新的先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)運(yùn)用其中,用于嘗試,實(shí)現(xiàn)變頻電路的更高效的控制。
3.3矢量控制技術(shù)方面
矢量控制技術(shù)仍然會(huì)是目前和以后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)高性能電機(jī)的主要控制技術(shù),它包含有多種重要的科學(xué)技術(shù),如:PWM技術(shù),參數(shù)識(shí)別技術(shù)、磁通觀測(cè)技術(shù)等等,這些高效的控制技術(shù)能夠提高開關(guān)的頻率,改變電壓波形。我們需要實(shí)現(xiàn)更有效的控制,就必須長(zhǎng)期的對(duì)矢量控制技術(shù)進(jìn)行研究。
3.4網(wǎng)絡(luò)配置系統(tǒng)化方面
高壓變頻器的主要網(wǎng)絡(luò)配置包括:設(shè)備層、控制層以及信息層。以后我們要根據(jù)不同的用戶要求選擇具有針對(duì)性的控制系統(tǒng),選擇不同的網(wǎng)絡(luò)配置和協(xié)議,最大限度滿足用戶需求。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)化配置的變頻器,我們需要它的高精度的頻率,遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)變頻器的智能化,這也是我們對(duì)于高壓變頻器未來的發(fā)展期望。
4 結(jié)束語
高壓變頻調(diào)速技術(shù)由于其優(yōu)越的特點(diǎn)得到社會(huì)的高度認(rèn)同,并將其運(yùn)用到電力發(fā)展的領(lǐng)域之中,我們渴望我國的電力系統(tǒng)能在其幫助下得到快速的突破,讓用電客戶對(duì)于我國的電力部門的滿意度能夠得到提升,我們通過簡(jiǎn)單的闡述高壓變頻中的關(guān)鍵技術(shù)以及它們?cè)谖覈娏ο到y(tǒng)中的運(yùn)用情況,了解到高壓變頻技術(shù)今后的發(fā)展方向,加強(qiáng)我國高壓變頻器在世界各國的影響力,讓中國品牌不斷地進(jìn)入國際市場(chǎng),實(shí)現(xiàn)更多的國際化交流,促進(jìn)我國的高壓變頻調(diào)速技術(shù)的未來發(fā)展。