Leverandører av støtteutstyr for frekvensomformere minner deg om at frekvensomformere er effektomformere i bevegelseskontrollsystemer. Dagens bevegelseskontrollsystem er et teknisk felt som involverer flere disipliner, og den generelle utviklingstrenden er: AC-drevne, høyfrekvente effektomformere, digital, intelligent og nettverksstyrt kontroll. Derfor har frekvensomformere, som en viktig effektomformingskomponent i systemet, utviklet seg raskt ved å tilby kontrollerbare høyytelses variabel spenning og variabel frekvens AC-strømkilder.
I det 21. århundre har substratet i kraftelektronikk blitt transformert fra Si (silisium) til SiC (silisiumkarbid), noe som innleder en æra med høyspenning, stor kapasitet, høyfrekvente, modulære komponenter, miniatyrisering, intelligens og lave kostnader for nye kraftelektroniske enheter. Ulike nye elektriske utstyr som er egnet for variabel frekvenshastighetsregulering er for tiden under utvikling og forskning. Den raske utviklingen av IT-teknologi og den kontinuerlige innovasjonen innen kontrollteori vil påvirke utviklingstrenden for frekvensomformere.
Med utvidelsen av markedet og diversifiseringen av brukernes etterspørsel, forbedres og øker funksjonene til innenlandske frekvensomformerprodukter stadig, med høyere integrering og systematisering, og noen spesialiserte frekvensomformerprodukter har allerede dukket opp. Det rapporteres at markedet for frekvensomformere i Kina de siste årene har opprettholdt en vekstrate på 12–15 %, og det forventes å opprettholde en vekstrate på over 10 % i minst de neste 5 årene. For tiden er vekstraten for installert kapasitet (effekt) for frekvensomformere i det kinesiske markedet faktisk rundt 20 %. Det forventes at frekvensomformermarkedet vil nå metning og gradvis modnes minst 10 år senere.
1. Intelligens
Etter at den intelligente frekvensomformeren er installert i systemet, er det ikke nødvendig å utføre så mange funksjonelle innstillinger. Den er enkel å betjene og bruke, med tydelig visning av driftsstatus, og kan utføre feildiagnose og feilsøking, og til og med automatisk komponentkonvertering. Internett kan brukes til fjernovervåking for å realisere koblingen av flere omformere i henhold til prosessprosedyrene, og danne et optimalisert integrert styrings- og kontrollsystem for omformeren.
2. Spesialisering
Basert på egenskapene til en bestemt type last, er produksjon av spesialiserte frekvensomformere ikke bare fordelaktig for økonomisk og effektiv styring av lastens motor, men kan også redusere produksjonskostnadene. For eksempel frekvensomformere for vifter og pumper, frekvensomformere for løftemaskineri, frekvensomformere for heiskontroll, frekvensomformere for spenningskontroll og frekvensomformere for klimaanlegg.
3. Integrasjon
Frekvensomformeren integrerer selektivt relevante funksjonelle komponenter som parameteridentifikasjonssystem, PID-regulator, PLS-kontroller og kommunikasjonsenhet i en integrert maskin, noe som ikke bare forbedrer funksjonaliteten og øker systemets pålitelighet, men også effektivt reduserer systemvolumet og minimerer eksterne kretstilkoblinger. Ifølge rapporter er det utviklet en integrert kombinasjonsmaskin av frekvensomformer og elektrisk motor, noe som gjør hele systemet mindre i størrelse og enklere å kontrollere.
4. Miljøvern
Å beskytte miljøet og produsere «grønne» produkter er et nytt konsept for menneskeheten. I fremtiden vil frekvensomformere fokusere mer på energisparing og lav forurensning, det vil si å minimere forurensning og forstyrrelser fra støy og harmoniske svingninger på strømnettet og annet elektrisk utstyr under bruk.
5. Selvutkoblingen, modulariseringen, integrasjonen og intelligensen til effektbryterkomponentene i hovedkretsen har kontinuerlig økt koblingsfrekvensen og ytterligere redusert koblingstapene.
6. Når det gjelder topologistrukturen til hovedkretsen til frekvensomformeren:
Frekvensomformeren på nettsiden bruker ofte en 6-pulsomformer for lavspenningsenheter og enheter med liten kapasitet, mens en multiplekset 12-pulsomformer eller mer brukes for enheter med mellomspenning og stor kapasitet. Lastsideomformere bruker ofte to-nivå broomformere for lavspenningsenheter med liten kapasitet, mens flernivåomformere brukes for enheter med mellomspenning og stor kapasitet. For overføring av firekvadrantdrift, for å oppnå regenerativ energitilbakemelding til nettet og spare energi, bør nettsideomformeren være en reversibel omformer. Samtidig har en dobbel PWM-omformer med toveis strømflyt dukket opp. Riktig kontroll av nettsideomformeren kan få inngangsstrømmen til å nærme seg sinuskurve og redusere forurensning til nettet. For tiden har både lav- og mellomspenningsfrekvensomformere slike produkter.
7. Kontrollmetodene for pulsbreddemodulerte variable spenningsomformere kan omfatte sinusbølgepulsbreddemodulasjonskontroll (SPWM), PWM-kontroll for å eliminere spesifiserte harmoniske ordrer, strømsporingskontroll og spenningsromvektorkontroll (magnetisk flukssporingskontroll).
8. Fremgangen innen frekvensomformingsjusteringsmetoder for vekselstrømsmotorer gjenspeiles hovedsakelig i utviklingen av vektorkontroll- og direkte momentkontrollsystemer uten hastighetssensorer, som har gått over fra skalarkontroll til høydynamisk vektorkontroll og direkte momentkontroll.
9. Utviklingen av mikroprosessorer har gjort digital kontroll til utviklingsretningen for moderne kontrollere: bevegelseskontrollsystemer er raske systemer, spesielt høyytelseskontroll av vekselstrømsmotorer som krever lagring av ulike data og rask sanntidsbehandling av store mengder informasjon. I de senere år har store utenlandske selskaper suksessivt lansert DSP (Digital Signal Processor)-baserte kjerner, kombinert med perifere funksjonskretser som kreves for motorkontroll, integrert i en enkelt brikke kalt DSP single-chip motor controller. Prisen er kraftig redusert, volumet er redusert, strukturen er kompakt, bruken er praktisk og påliteligheten er forbedret. Sammenlignet med vanlige mikrokontrollere har DSP økt sin digitale prosessorkraft med 10–15 ganger for å sikre overlegen kontrollytelse for systemet.
Digital kontroll forenkler maskinvare, og fleksible kontrollalgoritmer gir stor fleksibilitet i kontrollen, noe som muliggjør implementering av komplekse kontrolllover og gjør moderne kontrollteori til virkelighet i bevegelseskontrollsystemer. Det er enkelt å koble til systemer på høyere nivå for dataoverføring, forenkler feildiagnostisering, styrker beskyttelses- og overvåkingsfunksjoner og gjør systemet intelligent (som for eksempel noen frekvensomformere som har selvjusterende funksjoner).
10. AC-synkronmotorer har blitt en ny stjerne innen justerbar AC-transmisjon, spesielt permanentmagnetsynkronmotorer. Motoren har en børsteløs struktur, høy effektfaktor og høy effektivitet, og rotorhastigheten er strengt synkronisert med effektfrekvensen. Det finnes to hovedtyper av synkronmotorer med variabel frekvenshastighetskontroll: ekstern kontroll med variabel frekvens og automatisk kontroll med variabel frekvens. Prinsippet for en selvstyrt synkronmotor med variabel frekvens er veldig likt det for en DC-motor, og erstatter den mekaniske kommutatoren til en DC-motor med en kraftelektronisk omformer. Når man bruker en AC-DC-AC-spenningsomformer, kalles den "DC-kommutatorløs motor" eller "børsteløs DC-motor (BLDC)". Det tradisjonelle selvstyrte synkronmotorens hastighetskontrollsystem med variabel frekvens har en rotorposisjonssensor, og et system uten rotorposisjonssensor er for tiden under utvikling. Den variable frekvenskontrollmetoden for synkronmotorer kan også bruke vektorkontroll, som er enklere enn asynkronmotorer når det gjelder vektorkontroll orientert i henhold til rotorens magnetfelt.
Kort sagt går utviklingstrenden innen frekvensomformerteknologi mot intelligens, enkel betjening, god funksjonalitet, sikkerhet og pålitelighet, miljøvern, lavt støynivå, lave kostnader og miniatyrisering.