高壓變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

【摘 要】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(guó)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)。

【關(guān)鍵詞】高壓變頻調(diào)速技術(shù) 應(yīng)用現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)

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(guó)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(guó)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(wú)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(guó)內(nèi)高壓變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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(wú)輸入、無(wú)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(guó)的電力市場(chǎng)。

3.2變頻控制電路方面

目前，我國(guó)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(yǔ)

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(guó)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(guó)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?guó)電力系統(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(guó)高壓變頻器在世界各國(guó)的影響力，讓中國(guó)品牌不斷地進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)更多的國(guó)際化交流，促進(jìn)我國(guó)的高壓變頻調(diào)速技術(shù)的未來發(fā)展.

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作者簡(jiǎn)介：常正京（1986.04—），男，本科，助理工程師，現(xiàn)工作于廣西柳州鋼鐵（集團(tuán)）公司焦化廠，主要從事計(jì)量管理方面的工作。