变频器,也称为变频驱动器或驱动控制器,可译作Inverter。变频器是可调速驱动系统的一种,是应用变频驱动技术改变交流电动机工作电压的频率和幅度,来平滑控制交流电动机速度及转矩,最常见的是输入及输出都是交流电的交流/交流转换器。
变频器主要由整流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的CONTROL ENGINEERING China版权所有,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。
变频器的应用范围很广控制工程网版权所有,从小型家电到大型的矿场研磨机及压缩机。全球约1/3的能量是消耗在驱动定速离心泵、风扇及压缩机的电动机上,而变频器的市场渗透率仍不算高。能源效率的显著提升是使用变频器的主要原因之一。
变频器应用领域广泛
随着工业自动化程度的不断提高,变频器得到了非常广泛的应用。比如空调负载类、破碎机类负载、大型窑炉煅烧炉类负载、压缩机类负载、轧机类负载、转炉类负载、卷扬机类负载、辊道类负载等等。
空调负载类
写字楼、商场和一些超市、厂房都有中央空调www.cechina.cn,在夏季的用电高峰,空调的用电量很大。在炎热天气,北京、上海、深圳空调的用电量均占峰电40%以上。因而用变频装置,拖动空调系统的冷冻泵、冷水泵、风机是一项非常好的节电技术。目前,全国出现不少专做空调节电的公司,其中主要技术是变频调速节电。
运送车类负载
煤矿的原煤装运车或钢厂的钢水运送车等采用变频技术效果很好。起停快速,过载能力强,正反转灵活,达到煤面平整、重量正确(不多装或少装),基本上不需要人工操作CONTROL ENGINEERING China版权所有,提高了原煤生产效率,节约了电能。
风机类负载
风机类负载,是量大面广设备,钢厂、电厂、有色、矿山、化工、纺织、化纤、水泥、造纸等行业应用较多。多数采用调节挡板开度开调节风量www.cechina.cn,浪费大量电能,采用变频调速,即可节电又减少机械磨损,延长设备寿命。
造纸机类负载
我国造纸工业的纸机,要求精度高的多采用SCR直流调速方式,有的用滑差电机、整流子电机。由于存在滑环和炭刷造成可靠性和精度不高。导致造纸机械落后,一般车速只有200m/min左右,难同国外2000m/min相比。因而造纸机械的变频化已是大势所趋。
变频器市场形势严峻
尽管变频器应用日益广泛,但是我国变频器市场形势并不容乐观。一方面,很多企业采取价格战的经营策略来赢得更多的市场份额,导致市场乱象丛生;另一方面,很多中小型变频器企业在早期市场相对良好的状态下,得到了迅猛发展,但并没有制定长期健康的发展战略,使得企业遇到逆势时较易显现出成长瓶颈,产品和技术都无法跟上快速变化的市场需求。
从技术上来看,一方面,中国变频技术正从以前单纯的异步机控制向同步机控制上延伸,并且实现高精度的定位控制;另一方面,传统的变频技术正与电源技术结合,且朝着新能源、交通等领域快速前进,这使得电力电子产业获得最大程度地发展,并且已经形成当今世界上最具有高科技特色的一大应用领域。
除此之外,新的市场增长空间对企业的要求也日益提高,特别是对国产变频器企业的规模、检测设备、生产管理流程、品质管控等环节有了更高的要求。为此,变频器企业需要制定长远的发展规划,加大对变频器以及其他相关的电力传动产品的投入,确保产品品质的高稳定性和高一致性。
企业应该借助工业4.0时代的到来,搭上变频器在提升节能功效的顺风车,提前谋划好布局,将产品目标定向网络化、智能化,与时代接轨。