С расширением рынка и диверсификацией потребностей клиентов продукты VFD совершенствуются и расширяются в плане функциональности, интеграции и систематизации, а также появляются специальные продукты VFD. Понятно, что в последние годы рынок частотно-регулируемых приводов в Китае поддерживал темпы роста на уровне 12-15 процентов и, как ожидается, будет поддерживать темпы роста более 10 процентов в течение как минимум следующих 5 лет. Текущие темпы роста установленных частотно-регулируемых приводов (электроэнергии) на китайском рынке фактически составляют около 20 процентов. Ожидается, что рынок частотно-регулируемых приводов насытится и созреет как минимум через 10 лет.
1. Интеллектуальный
После того, как система установлена с интеллектуальным частотно-регулируемым приводом, она проста в эксплуатации и использовании, не так многофункциональна, отображение рабочего состояния очевидно, может быть достигнута диагностика неисправностей и устранение неполадок, и даже может быть выполнено автоматическое преобразование компонентов. Удаленный мониторинг через Интернет можно использовать для реализации нескольких наборов частотно-регулируемых приводов, связанных технологическим потоком, образуя оптимизированную интегрированную систему управления частотно-регулируемым приводом.
2. Специализация
Специализированные ЧРП могут изготавливаться целенаправленно по характеристикам определенного вида нагрузки, что не только помогает экономично и эффективно управлять двигателем нагрузки, но и снижает себестоимость производства. Например: ЧРП вентилятора и насоса, ЧРП крана, ЧРП управления подъемом, ЧРП управления натяжением, ЧРП кондиционера и т. д.
3. Интеграция
ЧРП выборочно интегрируют соответствующие функциональные компоненты, такие как системы распознавания параметров, ПИД-регуляторы, контроллеры ПЛК и блоки связи, во внутреннюю машину «все в одном», что не только расширяет функциональность и повышает надежность системы, но и эффективно уменьшает размер. системы и подключение внешних цепей. Сообщается, что была разработана интегрированная комбинированная машина для частотно-регулируемых приводов и двигателей, что сделало всю систему меньше и удобнее в управлении.
4. Защита окружающей среды
Защита окружающей среды и производство «зеленых» продуктов — новая философия человечества. В будущем частотно-регулируемые приводы будут больше ориентированы на энергосбережение и низкое загрязнение окружающей среды, т. е. минимизацию шума и гармоник в сети и другом электрическом оборудовании во время использования.
5. Компоненты переключения питания главной цепи являются самозамыкающимися, модульными, интегрированными и интеллектуальными, с увеличением частоты переключения и дальнейшим снижением коммутационных потерь.
6. Топология главной цепи частотно-регулируемого привода.
Преобразователи со стороны сети VFD обычно используют 6-импульсные преобразователи для низковольтного оборудования малой мощности и многоимпульсные преобразователи выше 12-импульсного для средневольтного оборудования большой мощности. Преобразователь на стороне нагрузки обычно представляет собой двухуровневый мостовой инвертор для низковольтного оборудования малой мощности и многоуровневый инвертор для средневольтного оборудования большой мощности. Для передачи, работающей в четырех квадрантах, чтобы вернуть возобновляемую энергию ЧРП обратно в сеть и сэкономить энергию, преобразователь на стороне сети должен быть обратимым преобразователем, в то время как появляется двунаправленный поток мощности с двойным PWMVFD. надлежащее управление преобразователем на стороне сети может приблизить входной ток к синусоидальной волне, уменьшая загрязнение сети. Такие продукты в настоящее время доступны для частотно-регулируемых приводов низкого и среднего напряжения.
7. Преобразователь с широтно-импульсной модуляцией VFD может управляться синусоидальной широтно-импульсной модуляцией (SPWM), ШИМ-управлением для устранения указанных гармоник, управлением отслеживанием тока и управлением пространственным вектором напряжения (управление отслеживанием магнитной цепи).
8. Достижения в методах управления частотой двигателей переменного тока в основном отражены в переходе от скалярного управления к векторному управлению и прямому управлению крутящим моментом с высокими динамическими характеристиками, а также к разработке систем векторного управления и прямого управления крутящим моментом без датчиков скорости.
9. Достижения микропроцессора делают цифровое управление направлением развития современных контроллеров: система управления движением - это быстрая система, особенно высокопроизводительное управление двигателями переменного тока, необходимо хранить различные данные и обрабатывать большой объем информации быстро и в реальном времени. время. В последние годы крупные иностранные компании представили DSP (процессор цифровых сигналов) в качестве ядра с периферийными функциями, необходимыми для схемы управления двигателем. Монолитный контроллер двигателя DSP, интегрированный в один чип, значительно снижает цену, уменьшает размер, компактную структуру, прост в использовании, повышает надежность. По сравнению с обычными микроконтроллерами, DSP имеет в 10 ~ 15 раз большую вычислительную мощность, что обеспечивает превосходную производительность управления системой. Цифровое управление упрощает аппаратное обеспечение, гибкий алгоритм управления делает управление очень гибким, сложные правила управления могут быть реализованы, что делает применение современной теории управления в системе управления движением стало реальностью, легко соединиться с верхней системой для передачи данных, облегчить диагностику неисправностей, усилить функцию защиты и контроля, сделать систему интеллектуальной (например, ЧРП с функцией саморегулирования). ).
10. Синхронные двигатели переменного тока стали новой звездой в области управления скоростью переменного тока, особенно синхронные двигатели с постоянными магнитами. Двигатель имеет бесщеточную конструкцию, высокий коэффициент мощности, высокий КПД и скорость вращения ротора, строго синхронизированную с рабочей частотой. Существует два основных типа систем управления частотой синхронного двигателя: независимое управление частотой и автоматическое управление частотой. В принципе автоматический синхронный двигатель с частотным регулированием очень похож на двигатель постоянного тока. Он заменяет механический коммутатор двигателя постоянного тока силовым электронным преобразователем. Например, когда напряжение AC-DC-AC представляет собой ЧРП, это называется «двигатель постоянного тока без коммутатора» или «двигатель постоянного тока BLDC». Обычные системы управления скоростью синхронных двигателей с автоматическим инвертором имеют датчики положения ротора, но системы без датчиков положения ротора находятся в стадии разработки. Векторное управление также может использоваться как автономный инвертор для синхронных двигателей, что проще, чем для асинхронных двигателей, основанных на векторном управлении ориентацией поля ротора.
Короче говоря, тенденция развития технологии VFD направлена на интеллектуальность, простоту эксплуатации, идеальную функциональность, безопасность и надежность, защиту окружающей среды, низкий уровень шума, низкую стоимость и миниатюризацию.