Доставчиците на оборудване за поддържане на честотни преобразуватели ви напомнят, че честотните преобразуватели са силови преобразуватели в системите за управление на движението. Съвременните системи за управление на движението са техническа област, която обхваща множество дисциплини, а общата тенденция на развитие е: задвижвани от променлив ток, високочестотни силови преобразуватели, цифрово, интелигентно и мрежово управление. Следователно, като важен компонент за преобразуване на енергия в системата, честотните преобразуватели се развиват бързо, като осигуряват управляеми високопроизводителни променливо напрежение и променлива честота на променливотоково захранване.
През 21-ви век, основата на силовата електроника се е трансформирала от Si (силиций) в SiC (силициев карбид), което е довело до ера на високо напрежение, голям капацитет, висока честота, модулни компоненти, миниатюризация, интелигентност и ниска цена за нови силови електронни устройства. В момента се разработват и изследват различни нови електрически съоръжения, подходящи за регулиране на скоростта с променлива честота. Бързото развитие на информационните технологии и непрекъснатите иновации в теорията на управлението ще повлияят на тенденцията на развитие на честотните преобразуватели.
С разширяването на пазара и диверсификацията на потребителските изисквания, функциите на битовите честотни преобразуватели непрекъснато се подобряват и разширяват, с по-висока интеграция и систематизация, и вече са се появили някои специализирани продукти за честотни преобразуватели. Съобщава се, че през последните години пазарът на честотни преобразуватели в Китай е поддържал темп на растеж от 12-15% и се очаква да поддържа темп на растеж от над 10% поне през следващите 5 години. В момента темпът на растеж на инсталираната мощност (капацитет) на честотните преобразуватели на китайския пазар е всъщност около 20%. Очаква се пазарът на честотни преобразуватели да достигне насищане и постепенно да узрее поне след 10 години.
1. Разузнаване
След инсталирането на интелигентния честотен преобразувател в системата, няма нужда да се извършват толкова много функционални настройки, той може лесно да се управлява и използва, с очевиден дисплей на работното състояние, и може да се постигне диагностика и отстраняване на неизправности, както и автоматично преобразуване на компоненти. Интернет може да се използва за дистанционно наблюдение, за да се осъществи свързването на множество инвертори съгласно технологичните процедури, образувайки оптимизирана интегрирана система за управление и контрол на инвертора.
2. Специализация
Въз основа на характеристиките на определен тип товар, производството на специализирани честотни преобразуватели е не само полезно за икономично и ефективно управление на двигателя на товара, но и може да намали производствените разходи. Например, честотни преобразуватели за вентилатори и помпи, честотни преобразуватели за повдигателни машини, честотни преобразуватели за управление на асансьори, честотни преобразуватели за контрол на опъването и честотни преобразуватели за климатизация.
3. Интеграция
Честотният преобразувател селективно интегрира съответните функционални компоненти, като система за идентификация на параметри, PID регулатор, PLC контролер и комуникационно устройство, в интегрирана машина, което не само подобрява функционалността и увеличава надеждността на системата, но също така ефективно намалява обема на системата и минимизира външните електрически връзки. Според докладите е разработена интегрирана комбинирана машина от честотен преобразувател и електродвигател, което прави цялата система по-малка по размер и по-лесна за управление.
4. Опазване на околната среда
Опазването на околната среда и производството на „зелени“ продукти е нова концепция за човечеството. В бъдеще честотните преобразуватели ще се фокусират повече върху пестенето на енергия и ниското замърсяване, т.е. минимизиране на замърсяването и смущенията от шум и хармоници в електрическата мрежа и друго електрическо оборудване по време на употреба.
5. Самоизключването, модуларизацията, интеграцията и интелигентността на компонентите за превключване на захранването в главната верига непрекъснато увеличават честотата на превключване и допълнително намаляват загубите при превключване.
6. По отношение на топологичната структура на главната верига на честотния преобразувател:
The grid side converter of the frequency converter often uses a 6-pulse converter for low voltage and small capacity devices, while a multiplexed 12 pulse or more converter is used for medium voltage and large capacity devices. Load side converters often use two-level bridge inverters for low-voltage small capacity devices, while multi-level inverters are used for medium voltage large capacity devices. For the transmission of four quadrant operation, in order to achieve regenerative energy feedback to the grid and save energy, the grid side inverter should be a reversible inverter. At the same time, a dual PWM inverter with bidirectional power flow has emerged. Proper control of the grid side inverter can make the input current approach sine wave and reduce pollution to the grid. At present, both low and medium voltage frequency converters have such products.
7. The control methods for pulse width modulation variable voltage inverters can include sine wave pulse width modulation (SPWM) control, PWM control to eliminate specified harmonic orders, current tracking control, and voltage space vector control (magnetic flux tracking control).
8. The progress of frequency conversion adjustment control methods for AC electric motors is mainly reflected in the development of vector control and direct torque control systems without speed sensors, which have shifted from scalar control to high dynamic performance vector control and direct torque control.
9. The advancement of microprocessors has made digital control the development direction of modern controllers: motion control systems are fast systems, especially high-performance control of AC motors that require storage of various data and fast real-time processing of large amounts of information. In recent years, major foreign companies have successively launched DSP (Digital Signal Processor) based cores, combined with peripheral functional circuits required for motor control, integrated into a single chip called DSP single-chip motor controller. The price is greatly reduced, the volume is reduced, the structure is compact, the use is convenient, and the reliability is improved. Compared with ordinary microcontrollers, DSP has increased its digital processing power by 10-15 times to ensure superior control performance of the system.
Digital control simplifies hardware, and flexible control algorithms provide great flexibility in control, enabling the implementation of complex control laws and making modern control theory a reality in motion control systems. It is easy to connect with upper level systems for data transmission, facilitates fault diagnosis, strengthens protection and monitoring functions, and makes the system intelligent (such as some frequency converters having self-adjusting functions).
10. Синхронните двигатели с променлив ток се превърнаха в нова звезда в регулируемите трансмисии с променлив ток, особено синхронните двигатели с постоянни магнити. Двигателят има безчеткова структура, висок коефициент на мощност и висока ефективност, а скоростта на ротора е стриктно синхронизирана с честотата на захранването. Съществуват два основни типа системи за управление на скоростта на синхронните двигатели с променлива честота: външно управление с променлива честота и автоматично управление с променлива честота. Принципът на самоуправляващия се синхронен двигател с променлива честота е много подобен на този на постояннотоковия двигател, като механичният комутатор на постояннотоковия двигател е заменен с електронен преобразувател на мощност. Когато се използва преобразувател на напрежение AC-DC-AC, той се нарича „безкомутационен DC двигател“ или „безчетков DC двигател (BLDC)“. Традиционната самоуправляваща се система за управление на скоростта на синхронните машини с променлива честота има сензор за положение на ротора, а в момента се разработва система без сензор за положение на ротора. Методът за управление на променлива честота на синхронните двигатели може да използва и векторно управление, което е по-лесно от асинхронните двигатели по отношение на векторното управление, ориентирано според магнитното поле на ротора.
Накратко, тенденцията в развитието на технологията на честотните преобразуватели е към интелигентност, лесна работа, надеждна функционалност, безопасност и надеждност, опазване на околната среда, нисък шум, ниска цена и миниатюризация.