Wauzaji wa vifaa vya kusaidia kibadilishaji masafa wanakukumbusha kuwa vibadilishaji masafa ni vibadilishaji nguvu katika mifumo ya kudhibiti mwendo. Mfumo wa sasa wa udhibiti wa mwendo ni uga wa kiufundi unaohusisha taaluma nyingi, na mwelekeo wa jumla wa maendeleo ni: inayoendeshwa na AC, vibadilishaji nguvu vya masafa ya juu, udhibiti wa dijiti, akili na mtandao. Kwa hivyo, kama kijenzi muhimu cha ubadilishaji wa nguvu cha mfumo, vibadilishaji masafa vimekua haraka kwa kutoa vyanzo vya nguvu vya AC vinavyoweza kudhibitiwa vya utendaji wa juu na masafa ya kubadilika.
Katika karne ya 21, substrate ya umeme wa umeme imebadilishwa kutoka Si (silicon) hadi SiC (silicon carbide), ikianzisha enzi ya voltage ya juu, uwezo mkubwa, mzunguko wa juu, vipengele vya kawaida, miniaturization, akili, na gharama ya chini kwa vifaa vya umeme vya nguvu mpya. Vifaa mbalimbali vipya vya umeme vinavyofaa kwa udhibiti wa kasi ya masafa kwa sasa vinatengenezwa na kufanyiwa utafiti. Maendeleo ya haraka ya teknolojia ya IT na uvumbuzi unaoendelea wa nadharia ya udhibiti itaathiri mwenendo wa maendeleo ya waongofu wa mzunguko.
Pamoja na upanuzi wa soko na mseto wa mahitaji ya watumiaji, kazi za bidhaa za kibadilishaji masafa ya ndani zinaendelea kuboreshwa na kuongezeka, pamoja na ujumuishaji wa hali ya juu na utaratibu, na baadhi ya bidhaa maalum za kibadilishaji masafa tayari zimejitokeza. Inaripotiwa kuwa katika miaka ya hivi karibuni, soko la vibadilishaji mara kwa mara nchini China limedumisha kiwango cha ukuaji cha 12-15%, na inatarajiwa kudumisha kiwango cha ukuaji cha zaidi ya 10% kwa angalau miaka 5 ijayo. Kwa sasa, kiwango cha ukuaji wa uwezo uliowekwa (nguvu) wa waongofu wa mzunguko katika soko la China ni kweli karibu 20%. Inatarajiwa kuwa soko la kibadilishaji masafa litafikia kueneza na kukomaa polepole angalau miaka 10 baadaye.
1. Akili
Baada ya kibadilishaji cha mzunguko wa akili kimewekwa kwenye mfumo, hakuna haja ya kufanya mipangilio mingi ya kazi, inaweza kuendeshwa kwa urahisi na kutumika, na kuonyesha wazi hali ya kufanya kazi, na inaweza kufikia utambuzi wa makosa na utatuzi wa shida, na hata ubadilishaji wa sehemu otomatiki. Mtandao unaweza kutumika kwa ufuatiliaji wa mbali ili kutambua uhusiano wa vibadilishaji vigeuzi vingi kulingana na taratibu za mchakato, na kutengeneza mfumo wa usimamizi na udhibiti ulioboreshwa wa kigeuzi.
2. Umaalumu
Kulingana na sifa za aina fulani ya mzigo, utengenezaji wa vibadilishaji maalum vya masafa sio faida tu kwa kudhibiti kiuchumi na kwa ufanisi motor ya mzigo, lakini pia inaweza kupunguza gharama za utengenezaji. Kwa mfano, vigeuzi vya masafa ya feni na pampu, vibadilishaji masafa kwa mashine za kuinua, vibadilishaji masafa kwa udhibiti wa lifti, vibadilishaji masafa kwa udhibiti wa mvutano, na vibadilishaji masafa kwa hali ya hewa.
3. Kuunganishwa
Kigeuzi cha masafa kwa kuchagua huunganisha vipengele muhimu vya utendaji kama vile mfumo wa kutambua vigezo, kidhibiti cha PID, kidhibiti cha PLC, na kitengo cha mawasiliano kwenye mashine iliyounganishwa, ambayo sio tu huongeza utendakazi na kuongeza utegemezi wa mfumo, lakini pia hupunguza kwa ufanisi kiasi cha mfumo na kupunguza miunganisho ya saketi ya nje. Kulingana na ripoti, mashine ya mchanganyiko iliyojumuishwa ya kibadilishaji masafa na motor ya umeme imetengenezwa, na kufanya mfumo mzima kuwa mdogo kwa saizi na rahisi kudhibiti.
4. Ulinzi wa Mazingira
Kulinda mazingira na kutengeneza bidhaa za 'kijani' ni dhana mpya kwa binadamu. Katika siku zijazo, waongofu wa mzunguko watazingatia zaidi uhifadhi wa nishati na uchafuzi wa chini, yaani, kupunguza uchafuzi na kuingiliwa kwa kelele na harmonics kwenye gridi ya nguvu na vifaa vingine vya umeme wakati wa matumizi.
5. Kuzima kwa kibinafsi, modularization, ushirikiano, na akili ya vipengele vya kubadili nguvu katika mzunguko mkuu umeendelea kuongeza mzunguko wa kubadili na kupunguza zaidi hasara za kubadili.
6. Kwa upande wa muundo wa topolojia wa mzunguko kuu wa kibadilishaji cha mzunguko:
Kigeuzi cha upande wa gridi ya kibadilishaji cha mzunguko mara nyingi hutumia kibadilishaji cha 6-pulse kwa voltage ya chini na vifaa vya uwezo mdogo, wakati kibadilishaji cha kunde 12 au zaidi hutumiwa kwa voltage ya kati na vifaa vya uwezo mkubwa. Waongofu wa upande wa mzigo mara nyingi hutumia inverters za daraja la ngazi mbili kwa vifaa vya uwezo mdogo wa voltage ya chini, wakati inverters za ngazi mbalimbali hutumiwa kwa vifaa vya uwezo mkubwa wa voltage ya kati. Kwa upitishaji wa operesheni ya roboduara nne, ili kufikia maoni ya nishati ya kuzaliwa upya kwa gridi ya taifa na kuokoa nishati, inverter ya upande wa gridi inapaswa kuwa inverter inayoweza kubadilishwa. Wakati huo huo, inverter mbili ya PWM yenye mtiririko wa nguvu wa pande mbili imeibuka. Udhibiti unaofaa wa kigeuzi cha upande wa gridi unaweza kufanya mbinu ya sasa ya pembejeo ya sine na kupunguza uchafuzi wa gridi ya taifa. Kwa sasa, waongofu wa mzunguko wa chini na wa kati wana bidhaa hizo.
7. Mbinu za udhibiti wa vibadilishaji vibadilishaji vya voltage vya kutofautiana kwa upana wa mapigo zinaweza kujumuisha udhibiti wa urekebishaji wa upana wa mapigo ya wimbi la sine (SPWM), udhibiti wa PWM ili kuondoa maagizo maalum ya uelewano, udhibiti wa ufuatiliaji wa sasa, na udhibiti wa vekta ya nafasi ya voltage (udhibiti wa ufuatiliaji wa sumaku).
8. Maendeleo ya mbinu za udhibiti wa marekebisho ya ubadilishaji wa mzunguko kwa motors za umeme za AC huonyeshwa hasa katika maendeleo ya udhibiti wa vector na mifumo ya udhibiti wa torque ya moja kwa moja bila sensorer za kasi, ambazo zimehama kutoka kwa udhibiti wa scalar hadi udhibiti wa juu wa vector ya utendaji na udhibiti wa moja kwa moja wa torque.
9. Uendelezaji wa microprocessors umefanya udhibiti wa digital mwelekeo wa maendeleo ya watawala wa kisasa: mifumo ya udhibiti wa mwendo ni mifumo ya haraka, hasa udhibiti wa juu wa utendaji wa motors za AC ambazo zinahitaji uhifadhi wa data mbalimbali na usindikaji wa haraka wa muda halisi wa kiasi kikubwa cha habari. Katika miaka ya hivi karibuni, makampuni makubwa ya kigeni yamezindua mfululizo msingi wa msingi wa DSP (Digital Signal Processor), pamoja na mizunguko ya kazi ya pembeni inayohitajika kwa udhibiti wa magari, iliyounganishwa kwenye chip moja inayoitwa DSP single-chip motor controller. Bei imepunguzwa sana, kiasi kinapungua, muundo ni compact, matumizi ni rahisi, na kuegemea ni kuboreshwa. Ikilinganishwa na vidhibiti vidogo vya kawaida, DSP imeongeza nguvu zake za usindikaji wa kidijitali kwa mara 10-15 ili kuhakikisha utendaji bora wa udhibiti wa mfumo.
Udhibiti wa kidijitali hurahisisha maunzi, na algoriti za udhibiti zinazonyumbulika hutoa unyumbulifu mkubwa katika udhibiti, kuwezesha utekelezaji wa sheria changamano za udhibiti na kufanya nadharia ya udhibiti wa kisasa kuwa ukweli katika mifumo ya udhibiti wa mwendo. Ni rahisi kuunganishwa na mifumo ya kiwango cha juu cha upokezaji wa data, hurahisisha utambuzi wa makosa, huimarisha utendakazi wa ulinzi na ufuatiliaji, na kufanya mfumo kuwa wa akili (kama vile baadhi ya vigeuzi vya masafa kuwa na vitendaji vya kujirekebisha).
10. Motors za AC synchronous zimekuwa nyota mpya katika maambukizi ya AC inayoweza kubadilishwa, hasa motors za kudumu za synchronous za sumaku. Gari ina muundo usio na brashi, sababu ya nguvu ya juu, na ufanisi wa juu, na kasi ya rotor inasawazishwa madhubuti na frequency ya nguvu. Kuna aina mbili kuu za mifumo ya udhibiti wa kasi ya kutofautisha ya mwendo wa synchronous: frequency ya udhibiti wa nje na frequency ya kudhibiti kiotomatiki. Kanuni ya motor inayojidhibiti inayojidhibiti ya masafa ya kubadilika inafanana sana na ile ya motor DC, ikibadilisha kibadilishaji cha kielektroniki cha motor DC na kibadilishaji cha umeme cha nguvu. Unapotumia kibadilishaji cha voltage cha AC-DC-AC, inaitwa "DC commutatorless motor" au "brushless DC motor (BLDC)". Mfumo wa udhibiti wa kasi wa mashine unaojidhibiti binafsi unaojidhibiti una kihisi cha nafasi ya rotor, na mfumo usio na kihisi cha rotor kwa sasa unatengenezwa. Njia ya udhibiti wa mzunguko wa kutofautiana wa motors synchronous pia inaweza kutumia udhibiti wa vector, ambayo ni rahisi zaidi kuliko motors asynchronous kwa suala la udhibiti wa vector unaoelekezwa kulingana na shamba la magnetic rotor.
Kwa kifupi, mwelekeo wa ukuzaji wa teknolojia ya kibadilishaji cha masafa ni kuelekea akili, uendeshaji rahisi, utendakazi wa sauti, usalama na kutegemewa, ulinzi wa mazingira, kelele ya chini, gharama ya chini, na uboreshaji mdogo.