隨著生產(chǎn)技術的不斷發(fā)展,直流傳動的薄弱環(huán)節(jié)逐漸顯露出來。由于換向器的存在,增加了直流電機的維護量,限制了單機容量、最高轉(zhuǎn)速和使用環(huán)境。人們開始轉(zhuǎn)向結構簡單、運行可靠、維護方便、價格低廉的異步電動機。然而,目前的異步電動機的調(diào)速性能難以滿足生產(chǎn)的需要。因此,自20世紀30年代以來,人們致力于交流調(diào)速技術的研究,但進展緩慢。長期以來,直流調(diào)速以其優(yōu)異的性能統(tǒng)治著電氣傳動領域。20世紀60年代以來,特別是70年代以來,隨著電力電子技術、控制技術和微電子技術的飛速發(fā)展,交流調(diào)速的性能已經(jīng)可以與直流調(diào)速相媲美。目前,交流調(diào)速已經(jīng)進入逐步取代直流調(diào)速的時代。
我國的變頻技術主要用于交流電機(異步電機或同步電機)的調(diào)速,是公認的交流電機最理想、最有前途的調(diào)速方案。變頻技術除了具有優(yōu)異的調(diào)速性能外,還具有顯著的節(jié)能效果,是企業(yè)技術改造和產(chǎn)品升級的理想調(diào)速裝置。變頻技術自20世紀80年代引入中國以來,得到了迅速發(fā)展和廣泛應用,成為越來越重要的節(jié)能應用和速度過程控制自動化設備。
變頻技術最初的用途是調(diào)速,但目前國內(nèi)普遍采用節(jié)能。中國是能源消費大國,能源利用率低,能源儲備不足。2003年,中國電力消費的60-70%是電力,在5.8億千瓦的電機總容量中,只有不到2000萬千瓦的電機由變頻控制。據(jù)分析,在中國,至少有1.8億千瓦的電機具有可變負載和節(jié)能潛力。因此,國家大力提倡節(jié)能措施,并著重推薦變頻調(diào)速技術。
變頻調(diào)速的應用可以大大提高電機轉(zhuǎn)速的控制精度,使電機運行在最節(jié)能的轉(zhuǎn)速。以風扇和水泵為例,根據(jù)流體力學原理,軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。當所需風量減少,風機轉(zhuǎn)速降低時,其功率按轉(zhuǎn)速的三次方遞減。所以精確調(diào)速的節(jié)電效果非??捎^。同樣,很多變負載電機一般都是按照最大需求來生產(chǎn)電機容量,所以設計余量太大。但在實際運行中,輕載運行時間的比例很高。如果采用變頻調(diào)速,輕載運行的工作效率可以大大提高。因此,可變負荷的節(jié)能潛力是巨大的。
出于節(jié)能的目的,變頻技術被廣泛應用于各個行業(yè)。以電力行業(yè)為例,由于中國大規(guī)模缺電,電力投資將持續(xù)增加。同時,國家電改方案對電廠的成本控制提出了要求,降低內(nèi)部電耗成為電廠關注的重點。所以變頻技術在電力行業(yè)有很大的發(fā)展?jié)摿?,尤其是高壓變頻技術和大功率變頻技術。更多信息請訪問:輸配電設備網(wǎng)2。變頻技術和過程控制(速度控制)
目前,我國的裝備控制水平與發(fā)達國家相比還比較低,制造工藝和效率不高,提高裝備控制水平非常重要。由于變頻調(diào)速具有調(diào)速范圍寬、調(diào)速精度高、動態(tài)響應好等優(yōu)點,變頻技術在許多需要精確調(diào)速的應用中,在提高過程質(zhì)量和生產(chǎn)效率方面發(fā)揮著重要作用。
除了與工業(yè)相關的行業(yè),普通家庭越來越重視節(jié)約電費、提高家用電器性能和保護環(huán)境。變頻家電成為各大變頻器廠家的又一廣闊市場和應用趨勢。變頻控制的冰箱、洗衣機、家用空調(diào)在省電、降低電壓沖擊、降低噪音、提高控制精度等方面都有很大的優(yōu)勢。