變頻器是運(yùn)動控制系統(tǒng)中的功率變換器。當(dāng)今的運(yùn)動控制系統(tǒng)是包含多種學(xué)科的技術(shù)領(lǐng)域兜叨，總的發(fā)展趨勢是：驅(qū)動的交流化潭千，功率變換器的高頻化谱姓，控制的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化刨晴。因此屉来，變頻器作為系統(tǒng)的重要功率變換部件，提供可控的高性能變壓變頻的交流電源而得到迅猛發(fā)展狈癞。

　　經(jīng)歷大約30年的研發(fā)與應(yīng)用實(shí)踐茄靠，隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應(yīng)用以及控制技術(shù)的發(fā)展，變頻器的性能價(jià)格比越來越高蝶桶，體積越來越小慨绳，而廠家仍然在不斷地提高可靠性實(shí)現(xiàn)變頻器的進(jìn)一步小型輕量化、高性能化和多功能化以及無公害化而做著新的努力真竖。變頻器性能的優(yōu)劣脐雪，一要看其輸出交流電壓的諧波對電機(jī)的影響，二要看對電網(wǎng)的諧波污染和輸入功率因數(shù)恢共，三要看本身的能量損耗(即效率)如何战秋？這里僅以量大面廣的交—直—交變頻器為例，闡述它的發(fā)展趨勢：

　　1柴炉、主電路功率開關(guān)元件的自關(guān)斷化辟堡、模塊化、集成化含话、智能化途陵，開關(guān)頻率不斷提高，開關(guān)損耗進(jìn)一步降低茂钠。

　　2脚们、變頻器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面：

　　變頻器的網(wǎng)側(cè)變流器對低壓小容量的裝置常采用6脈沖變流器，而對中壓大容量的裝置采用多重化12脈沖以上的變流器径塔。負(fù)載側(cè)變流器對低壓小容量裝置常采用兩電平的橋式逆變器鳖路，而對中壓大容量的裝置采用多電平逆變器。對于四象限運(yùn)行的傳動凰番，為實(shí)現(xiàn)變頻器再生能量向電網(wǎng)回饋和節(jié)省能量盏萝，網(wǎng)側(cè)變流器應(yīng)為可逆變流器，同時(shí)出現(xiàn)了功率可雙向流動的雙PWM變頻器褒堆，對網(wǎng)側(cè)變流器加以適當(dāng)控制可使輸入電流接近正弦波澡呼，減少對電網(wǎng)的公害。目前厉碟，低喊巍、中壓變頻器都有這類產(chǎn)品。

　　3、脈寬調(diào)制變壓變頻器的控制方法可以采用正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)控制崭参、消除指定次數(shù)諧波的PWM控制呵曹、電流跟蹤控制、電壓空間矢量控制(磁鏈跟蹤控制)何暮。

　　4奄喂、交流電動機(jī)變頻調(diào)整控制方法的進(jìn)展主要體現(xiàn)在由標(biāo)量控制向高動態(tài)性能的矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制發(fā)展和開發(fā)無速度傳感器的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)方面。

　　5海洼、微處理器的進(jìn)步使數(shù)字控制成為現(xiàn)代控制器的發(fā)展方向：運(yùn)動控制系統(tǒng)是快速系統(tǒng)跨新，特別是交流電動機(jī)高性能的控制需要存儲多種數(shù)據(jù)和快速實(shí)時(shí)處理大量信息。近幾年來贰军，國外各大公司紛紛推出以DSP(數(shù)字信號處理器)為基礎(chǔ)的內(nèi)核玻蝌，配以電機(jī)控制所需的外圍功能電路，集成在單一芯片內(nèi)的稱為DSP單片電機(jī)控制器词疼，價(jià)格大大降低摇致，體積縮小，結(jié)構(gòu)緊湊秫丐，使用便捷肯仍，可靠性提高。DSP和普通的單片機(jī)相比竹俱，處理數(shù)字運(yùn)算能力增強(qiáng)10～15倍景捅，以確保系統(tǒng)有更優(yōu)越的控制性能。

　　數(shù)字控制使硬件簡化摊房，柔性的控制算法使控制具有很大的靈活性赚懊，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律，使現(xiàn)代控制理論在運(yùn)動控制系統(tǒng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)昨哑，易于與上層系統(tǒng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸你朝，便于故障診斷加強(qiáng)保護(hù)和監(jiān)視功能，使系統(tǒng)智能化(如有些變頻器具有自調(diào)整功能)域毡。

　　6爪只、交流同步電動機(jī)已成為交流可調(diào)傳動中的一顆新星，特別是永磁同步電動機(jī)考余，電機(jī)獲得無刷結(jié)構(gòu)先嬉，功率因數(shù)高，效率也高楚堤，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速嚴(yán)格與電源頻率保持同步疫蔓。同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)有他控變頻和自控變頻兩大類。自控變頻同步電機(jī)在原理上和直流電機(jī)極為相似身冬，用電力電子變流器取代了直流電機(jī)的機(jī)械換向器鳄袍，如采用交—直—交變壓變頻器時(shí)叫做“直流無換向器電機(jī)”或稱“無刷直流電動機(jī)(BLDC)”绢要。傳統(tǒng)的自控變頻同步機(jī)調(diào)速系統(tǒng)有轉(zhuǎn)子位置傳感器，現(xiàn)正開發(fā)無轉(zhuǎn)子位置傳感器的系統(tǒng)拗小。同步電機(jī)的他控變頻方式也可采用矢量控制，其按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制比異步電機(jī)簡單樱哼。

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