变频器的历史
1964年PWM应用于交流调速系统
法国人A.schcnung和H Stemmler首次提出将脉冲宽度调制(简称PWM)通信技术应用于交流调速系统,从此PWM调速技术的研究引起了高度重视。
1967年世界上第一台逆变器
芬兰瓦萨控制系统有限公司,前身为瑞典STRONGB公司,始创于20世纪60年代,1967年研制出世界上第一台变频器,被誉为变频器的鼻祖。变频器并开创了商用变频器的世界市场。
1968年场定向控制理论
德国人哈斯博士首次提出了磁场定向控制理论。
1971年感应电动机转子磁场定向矢量控制
德国Burraschek也提出了异步电动机转子磁场定向矢量控制方法,并将直流电动机与交流电动机进行了比较
1995年 DTC控制变频器
世界上提出DTC的人是德国人。ABB于1995年生产了第一台采用DTC控制的变频器
20世纪80年代
日本学者提出磁通轨迹控制方式,使变频变压技术(即u/f控制方式)成为变频器技术的核心,研究人员继续致力于PWM技术的进一步研究,实现电压、频率调节的目的。
自1992年以来的通用变频器
西门子相继开发了6SE70系列通用变频器,通过PE、VC、SC板可分别实现变频控制、矢量控制和伺服控制,并具备转矩控制功能和无跳闸性能。通用变频器的输出静态特性和常见的U/f控制方式均有较大改善,机械特性比工频电网供电的异步电机更坚硬,该典型产品属于高功能U/f控制方式通用变频器。在此基础上,又开发生产了高性能矢量控制通用变频器,该变频器的动态性能得到了很大的提高。
1995年,ABB首次推出了直接转矩控制通用变频器。
目前已成为全系列通用变频器的核心技术。动态转矩响应小于2mm,带速度传感器静态速度精度达±0.01%,无速度传感器也能达到±0.1%的速度控制精度。其他公司也纷纷将直接转矩控制作为目标。
日立公司近日开发出通用变频器专用集成功率模块(ISPM)
整流电路、逆变电路、逻辑控制、驱动与保护、功率电路等均集成在一个模块中,通用变频器的体积大大减小,引线减少。电力电子器件的发展使通用变频器的性能有了很大的提高。
变频器的未来
主要从进一步优化控制技术、增大容量、减小体积、降低成本、减少噪音及对环境的电磁污染等方面进行发展。
变频器发展尚不成熟的地方
变频器的控制技术已从U/f控制发展到矢量控制、直接转矩控制,大大提高了交流调速系统的性能。但仍有一些技术有待进一步研究,例如磁通的精确估计与观测、电机参数的在线辨识等。
变频技术也走过了几十年的历史,变频器的体系也比较成熟,但是如何突破现有的状态去打开更进一步的市场我想这应该是未来每一个变频器厂商需要思考的问题