PWM调速技术国内外研究现状发展趋势
时间:2017-05-10 21:38 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 70年代，PWM调速技术发展到高度重视的程度。80年代，日本学者提出了基于磁通轨迹的磁通轨迹控制方法，该方法以三相波形的整体生成效果为前提，以逼近电动机气息的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成两相调制波形，使变压变频（VVVF）成为变频调速技术的核心。8386 1980年，德国人在应用微处理器的矢量控制研究中取得了进展，促进了矢量控制的实用化。此后，日本厂商竟相研究矢量控制技术，并在产品性能和价格两个方面取得进展，理论界则应用现代控制理论把矢量控制的理论进一步深化，开拓了解耦控制、速度观测、参数自适应、无速度传感器矢量控制等方面的理论成果。 1985年，德国人提出了基于优尔边形乃至圆形磁链轨迹的直接转矩控制理论（DSC）。这种方法不需要复杂的坐标变换，而是直接在电动机定子坐标上计算磁链的模和转矩的大小，并通过磁链和转矩的直接跟踪，实现脉宽调制和系统的高动态性能。最初，主要在高压、大功率且开关频率较低的逆变器控制中广泛应用。目前被应用于通用变频器的控制方法是一种改进的、适合于高开关频率逆变器的方法。1995年，ABB公司首先推出的直接转矩控制通用变频器，目前已成为其各系列通用变频器的核心技术。 国外的现状是： （1）市场有大量需求随着工业自动化程度的不断提高和能源全球性短缺，变频器越来越广泛地应用在冶金、机械、石油、化工、纺织、造纸、食品等各个行业以及风机、水泵等节能场合，并取得了显著的经济效益。 （2）功率器件发展迅速变频调速技术是建立在电力电子技术基础之上的。近年来，高电压、大电流的SCR、GTO、IGBT、IGCT 以及智能模块IPM (IntelligentPower Module) 等器件的生产以及并联、串联技术应用的发展，使高电压、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。 （3）控制理论和微电子技术的支持在现代自动化控制领域中，以现代控制论为基础，融入模糊控制、专家控制、神经网络控制等新的控制理论为高性能变频调速提供了理论基础；16 位、32 位高速微处理器以及信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)技术的快速发展，则为实现变频调速的高精度、多功能提供了硬件手段。 （4）基础工业和各种制造高速发展，变频器相关配套件社会化，专业化生产。 1.2.2 国内发展状况 我国变频调速技术的应用经历了一个由单机应用试验到成套装置系统实用化、由辅助机械到生产主机应用、由局部应用到大面积推广、由低压中小容量到高压大容量应用、由以节能为目的的应用到生产过程控制应用的发展过程。目前我国变频调速技术的应用范围已发展到各个领域。变频调速技术已成为我国企业节约能源、提高生产过程自动化、提高产品质量和改造传统产业的主要的技术手段之一。 国内的现状是： （1）晶闸管变流器和可关断器件(DJT、IGBT、VDMOS)斩波器供电的直流调速设备这类设备的市场很大。自行开发的控制器多为模拟控制，近年来主要采用进口数字控制器配国产功率装置。 （2）IGBT 或BJT PWM 逆变器供电的交流变频调速设备这类设备总容量占的比例不大，但台数多，增长快，应用范围从单机扩展到全生产线，从简单的V/f 控制到高性能的矢量控制。 （3）负载换流式电流型晶闸管逆变器供电的变频调速设备这类产品在抽水蓄能电站的机组起动，大容量风机、泵、压缩机和轧机传动方面有很大需求。国内只有少数科研单位有能力制造，目前容量最大做到12 MW。功率装置国内配套，自行开发的控制装置只有模拟式的，数字装置需进口，自己开发应用软件。 (责任编辑：qin) |