變頻器分類及發(fā)展趨勢

　　變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開關(guān)方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。

　　VVVF：改變電壓、改變頻率 CVCF：恒電壓、恒頻率。各國使用的交流供電電源，無論是用于家庭還是用于工廠，其電壓和頻率均為400V/50Hz或200V/60Hz（50Hz），等等。通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC）。

　　用于電機控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。

　　可分為交-交變頻器，即將工頻交流直接變換成頻率電壓可調(diào)的交流，又稱直接式變頻器；交-直-交變頻器，則是先把工頻交流通過整流器變成直流，然后再把直流變換成頻率電壓可調(diào)的交流，又稱間接式變頻器，是目前廣泛應(yīng)用的通用型變頻器。

　　（1）電流型變頻器

　　電流型變頻器特點是中間直流環(huán)節(jié)采用大電感作為儲能環(huán)節(jié)，緩沖無功功率，即扼制電流的變化，使電壓接近正弦波，由于該直流內(nèi)阻較大，故稱電流源型變頻器（電流型）。電流型變頻器的特點（優(yōu)點）是能扼制負載電流頻繁而急劇的變化。常選用于負載電流變化較大的場合。

　?。?）電壓型變頻器

　　電壓型變頻器特點是中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件采用大電容，負載的無功功率將由它來緩沖，直流電壓比較平穩(wěn)，直流電源內(nèi)阻較小，相當于電壓源，故稱電壓型變頻器，常選用于負載電壓變化較大的場合。

　　此外，變頻器還可以按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分類，按控制方式分類，按主開關(guān)元器件分類，按輸入電壓高低分類。

　　變頻器是運動控制系統(tǒng)中的功率變換器。當今的運動控制系統(tǒng)是包含多種學(xué)科的技術(shù)領(lǐng)域，總的發(fā)展趨勢是：驅(qū)動的交流化，功率變換器的高頻化，控制的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。因此，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。

　　在進入21世紀的今天，電力電子的基片已從Si（硅）變換為SiC（碳化硅），使電力電子新器件進入到高電壓大容量化、高頻化、組件模塊化、微小型化、智能化和低成本化的時代，多種適宜變頻調(diào)速的新型電氣設(shè)備正在開發(fā)研制之中。IT技術(shù)的迅猛發(fā)展，以及控制理論的不斷創(chuàng)新，這些與變頻器相關(guān)的技術(shù)將影響其發(fā)展的趨勢。

　　隨著市場的擴大和用戶端需求的多樣化，國內(nèi)變頻器產(chǎn)品的功能在不斷完善和增加，集成度和系統(tǒng)化越來越高，并且已經(jīng)出現(xiàn)某些專用變頻器產(chǎn)品。據(jù)了解，近年來，中國變頻器的市場保持著 12-15%的增長率，預(yù)計至少在未來5年內(nèi)將會保持10%以上的增長率。目前，中國市場上變頻器安裝容量（功率）的增長率實際上在20%左右，預(yù)計至少在10年以后，變頻器市場才能飽和并逐漸成熟。

　　1．智能化

　　智能化的變頻器安裝到系統(tǒng)后，不必進行那么多的功能設(shè)定，就可以方便地操作使用，有明顯的工作狀態(tài)顯示，而且能夠?qū)崿F(xiàn)故障診斷與故障排除，甚至可以進行部件自動轉(zhuǎn)換。利用互聯(lián)網(wǎng)可以遙控監(jiān)視，實現(xiàn)多臺變頻器按工藝程序聯(lián)動，形成最優(yōu)化的變頻器綜合管理控制系統(tǒng)。

　　2．專門化

　　根據(jù)某一類負載的特性，有針對性地制造專門化的變頻器，這不但有利于經(jīng)濟有效地控制負載的電動機，而且可以降低制造成本。例如：風(fēng)機、水泵用變頻器，起重機械專用變頻器，電梯控制專用變頻器，張力控制專用變頻器和空調(diào)專用變頻器等。