变频器发展论文

【摘要】随着经济的发展和科技的进步，电气行业也在飞速发展，特别是高压变频器发展迅猛，为我国电气行业带来可观经济利益的同时，也促进了社会经济的发展。文章分析了高压变频器的基本结构、特点，多角度描述了目前高压变频器的发展现状，并对其未来发展趋势进行了预测，希望能为电气行业发展提供一些参考。今天小编给大家找来了《变频器发展论文 (精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

变频器发展论文 篇1：

变频器发展趋势探讨分析

摘要：目前我们日常所使用的一些带有或使用变频器驱动系统的设备都会产生大量的高次谐波，这种严重的电磁辐射是我们平时用肉眼看不到的隐形杀手，无论是对我们的身体健康，还是对精密仪器的使用，它都有严重的危害性，而且影响深远。

关键词：电磁辐射;电磁干扰

变频器是运动控制系统中的功率变换器。目前的运动控制系统包含多种学科的技术领域，总的发展趋势是驱

动的交流化、功率变换器的高频化、控制的数字化、智能化和网络化。因此，变频器作为系统的重要功率变换部件，因提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。

变频器的快速发展得益于电力电子技术、计算机技术和自动控制技术及电机控制理论的发展。变频器的发展水平是由电力电子技术、电机控制方式以及自动化控制水平三个方面决定的。当前竞争的焦点在于高压变频器的研究开发生产方面。

随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高，体积越来越小，而且厂家仍在不断地提高可靠性，为实现变频器的进一步小型轻量化、高性能化和多功能化以及无公害化而做着新的努力。辨别变频器性能的优劣，一要看其输出交流电压的谐波对电机的影响;二要看对电网的谐波污染和输入功率因数;最后还要看本身的能量损耗(即效率)。这里仅以量大面广的交—直—交变频器为例，阐述其发展趋势：主电路功率开关元件的自关断化、模块化、集成化、智能化;开关频率不断提高，开关损耗进一步降低。

在变频器主电路的拓扑结构方面。变频器的网侧变流器对低压小容量的装置常采用6脉冲变流器，而对中压大容量的装置采用多重化12脉冲以上的变流器。负载侧变流器对低压小容量装置常采用两电平的桥式逆变器，而对中压大容量的装置采用多电平逆变器。对于四象限运行的转动，为实现变频器再生能量向电网回馈和节省能量，网侧变流器应为可逆变流器，同时出现了功率可双向流动的双PWM变频器，对网侧变流器加以适当控制可使输入电流接近正弦波，减少对电网的公害。

脉宽调制变压变频器的控制方法可以采用正弦波脉宽调制控制、消除指定次数谐波的PWM控制、电流跟踪控制、电压空间矢量控制(磁链跟踪控制)。

交流电动机变频调整控制方法的进展主要体现在由标量控制向高动态性能的矢量控制与直接转矩控制发展和开发无速度传感器的矢量控制和直接转矩控制系统方面。微处理器的进步使数字控制成为现代控制器的发展方向。运动控制系统是快速系统，特别是交流电动机高性能的控制需要存储多种数据和快速实时处理大量信息。

近几年来，国外各大公司纷纷推出以DSP(数字信号处理器)为基础的内核，配以电机控制所需的外围功能电路，集成在单一芯片内的称为DSP单片电机控制器，价格大大降低、体积缩小、结构紧凑、使用便捷、可靠性提高。

在DSP出现之前数字信號处理只能依靠MPU(微处理器)来完成。但MPU较低的处理速度无法满足高速实时的要求。随着大规模集成电路技术的发展，1982年世界上首枚DSP芯片诞生了。这种DSP器件采用微米工艺NMOS技术制作，虽功耗和尺寸稍大，但运算速度却比MPU快了几十倍，尤其在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。DSP芯片的问世标志着DSP应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。随着CMOS技术的进步与发展，第二代基于CMOS工艺的DSP芯片应运而生，其存储容量和运算速度成倍提高，成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。80年代后期，第三代DSP芯片问世，运算速度进一步提高，其应用于范围逐步扩大到通信、计算机领域。

90年代DSP发展最快，相继出现了第四代和第五代DSP器件。现在的DSP属于第五代产品，它与第四代相比，系统集成度更高，将DSP芯核及外围组件综合集成在单一芯片上。这种集成度极高的DSP芯片不仅在通信、计算机领域大显身手，而且逐渐渗透到人们日常消费领域，前景十分可观。

DSP和普通的单片机相比，处理数字运算能力增强10—15倍，可确保系统有更优越的控制性能。数字控制使硬件简化，柔性的控制算法使控制具有很大的灵活性，可实现复杂控制规律，使现代控制理论在运动控制系统中应用成为现实，易于与上层系统连接进行数据传输，便于故障诊断、加强保护和监视功能，使系统智能化。

交流同步电动机已成为交流可调转动中的一颗新星，特别是永磁同步电动机，电机获得无刷结构，功率因数高，效率也高，转子转速严格与电源频率保持同步。同步电机变频调速系统有他控变频和自控变频两大类，自控变频同步电机在原理上和直流电机极为相似，用电力电子变流器取代了直流电机的机械换向器，如采用交—直—交变压变频器时叫做“直流无换向器电机”或称“无刷直流电动机”。传统的自控变频同步机调速系统有转子位置传感器，现正开发无转子位置传感器的系统。同步电机的他控变频方式也可采用矢量控制，其按转子磁场定向的矢量控制比异步电机简单。

(作者单位：中国石油哈尔滨石化公司电站车间)

作者：张颖辉

变频器发展论文 篇2：

高压变频器的发展现状分析

【摘 要】随着经济的发展和科技的进步，电气行业也在飞速发展，特别是高压变频器发展迅猛，为我国电气行业带来可观经济利益的同时，也促进了社会经济的发展。文章分析了高压变频器的基本结构、特点，多角度描述了目前高压变频器的发展现状，并对其未来发展趋势进行了预测，希望能为电气行业发展提供一些参考。

【关键词】高压变频器 结构 现状 发展趋势

近些年来，电子技术发展迅猛，无形中也带动了高压变频技术的发展。该项技术不仅能够节约日益短缺的能源，同时还能保证产品的质量，因此，其被重视程度的程度也在不断增加。但是，与国外一些发达国家相比，我国高压变频器发展还比较落后，有待于进一步提高。

一、高压变频器简介

(一)高压变频器的一般组成。高压变频器内部结构比较复杂，共由18个结构单元模块组成，根据实际情况将18个单元模块分成三组，每6个模块为一组。每个组都要对应着不同的三相高压回路，通常采用移相的方式对变压器实行切分，从而实现每个单元的供电，保证高压变频器的高效运转。

(二)高压变频器的分类.高压变频器的分类众说纷纭，不同分类标准会有不同类型，常见的有以下几种分类方法：1.根据结构分为高-高型高压变频器和高-低-高高压变频器。2.根据功率单元结构分为单元串联多电平型高压变频器和三电平型高压变频器。3.根据滤波方式分为电流型高压变频器和电压型高压变频器。其中电流型高压变频器应用较广，其能够有效抑制直流电压的脉冲，降低阻力，很大程度的提高变频器的工作效率。

(三)高压变频器的优越性能。高压变频器性能优越，应用范围越来越广。第一其实际应用性强，高压变频器的调速范为广泛，可以根据实际操作需要顺利平稳调节各个阶段的工频，保证不同阶段工作的顺利进行，提高工作效率。第二其技术可靠稳定，绝大多数的高压变频器都采用串联多重化叠加技术，该项技术不仅能够有效避免电压的起伏变化，还能够在很大程度上降低因电压转换而造成的装置损耗，从而实现机器运转的安全性和实用性。

二、国内高压变频器发展情况分析

截止到目前，我国高压变频器发展局势紧张。国内低压变频器的生产制造商很多，其所生产的产品对为中小型功率的变频器，不能满足时代发展的需要。而研究生产高压大功率变频器的企业不是很多，能够独立完成研制、生产的机构更是少之又少，因此加大高压变频器投资势在必行。除此之外，我国高压变频器的加工工艺还不是很成熟，与国外相比还存在有一定差距，高压变频器的性能研究还处在摸索的发展中。综合以上叙述，我国高压变频器发展状况如下：

(一)国内生产的高压变频器的功率在逐年提高，能够达到的最大功率为20000KW，还有待于进一步提高。(二)国外各大品牌发展势头迅猛，市场被占领的越来越多，如德国西门子、日本东芝等，国内发展形势严峻。(三)国内对高压变频器研发工作投入资金不足，致使缺少有独立研发能力和生产能力的规模化企业，高压变频器发展脚步缓慢。(四)国内高压变频器的加工技术不够先进，各项技术标准不规范。(五)国内高压变频器生产工艺差强人意，勉强可以满足变频器生产需要，但是生产粗糙，技术含量很高以致于产品价格低，企业的经济效益不高，不能很好的促进电气行业发展。(六)变频器中使用的部门零件不能独立生产，如功率半导体驱动电路，需要从外国进口，这无形中就增加了生产成本，使企业利益有所降低。(七)与国外相关行业的技术差距正在逐渐缩小，具有自主知识产权的产品正应用在国民经济中。国内很多企业在生产高压变频器的同时也加大了研发的力度。(八)与高压变频器相配套的产业发展缓慢，以致于高压变频器的发展孤立无援。(九)先进高校的高压变频器，如能够进行四象限运行的变频器，仅有小部分厂家能够生产出来，还需要进一步普及。

三、国外高压变频器发展情况分析

国外高压变频器的起步要早于中国，加上其科研人员和经费的大量投入，致使其发展迅速，技术水平高超。目前国外高压变频器发展状况如下：(一)研究生产起步早，技术开发投资大，相关产业规模化。(二)其研发生产的变频器的功率很大，截止到目前已经超过了10000KW，市场优势明显。(三)高压变频器生产技术水平规范，技术设备完善，整体设施先进，企业竞争力强。(四)与高压变频器相配套的相关行业发展良好，并已经具有一定规模，能够辅助高压变频器的研发和生产。(五)能够独立完成高压变频器的研发和生产过程，无需向其他国家进口相关功率器件，生产成本低，应用范围广，企业经济效益高。(六)其所生产的高压变频器远销海外，国际化水平高，经济效益可观。(七)加工工艺和加工技术更新速度快，适应时代发展，紧跟科技步伐。(八)截止到目前尚未生产出10KV的产品。

四、高压变频器的发展趋势

在经济和科技飞速发展的二十一世纪，高压变频技术的发展必将更上一层楼，其所带来的经济效益更上不可估量。

(一)高效先进的开关元件

(二)优化的电路元件

(三)数字化控制电路。简约方便的数字化控制是高压变频器发展的主题，人们很早就开始应用16位微处理器来研究高压变频器的数字化控制。随着时代的发展，渐渐的16位微处理器逐渐被32位微处理器所取代，其控制较前者更加精准。

(四)控制技术的革新。截止到目前，高压变频器主要应用两种控制技术，即矢量控制技术和直接转矩控制技术。另外，已经有相关研究证实，无法从电机本身来完善直接转矩控制技术。因此，在未来的发展中，必须研制出一种先进完善的控制技术，保证高压变频器的发展。

(五)与国际接轨。与国外发达国家相比，我国高压变频器的研发和生产上都比较落后。因此，在未来的发展中，中国必将学习和引用外国先进的生产技术，以他人之长补个人之短，逐步提高生产水平。另外，国外高压变频器生产规模化，其管理方法独到，也是我们学习的方面之一。

五、结束语

高压变频器是电子行业发展的里程碑，其不仅能够有效节约能源，还能够促进我国国民经济的发展。因此，要重视高压变频器的研发和生产过程，这不仅需要国家财政的大力支持，也需要相关从业人员的不懈努力，相信在不久的将来高压变频技术将不断成熟和完善，这对于我国电气行业发展意义重大。

参考文献：

[1] 草正清，电厂应用对高压变频器技术进步的促进 [J].变频器世界，2004年第3期.

[2]傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算[M].北京：中国电力出版社，2004 (10).

[3]张怀青.无功功率补偿装置和交流软启动装置在中型水泵中的应用[J].科技情报开发与经济，2008 (9) .

作者：黄申红

变频器发展论文 篇3：

变频器的发展对企业生产技术的影响

前言

变频器是应用变频技术与微电子技术，然后通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器在企业的一些机器设备中应用非常广泛，比如我们听说的变频空调，这样的空调比普通空调更加节能;变频也会运用在风机、水泵等领域，都会极大的节约资源，对于企业节省成本，增加生产效率非常关键。本文主要介绍变频器的特点，介绍其对企业生产的应用，探讨其对企业发展的帮助。

一、变频器概况

变频器是应用变频技术与微电子技术，然后通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频顾名思义就是改变机器在使用的过程中改变工作的频率，以提高机器的工作效率，实现机器节能的目的。

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。其主要可以分为两类，电压型变频器和电流型变频器，首先电压型变频器，主要的功能是将电器设备使用的交流电源变为直流电源后机器在进行使用。而电流型变频器是通过将直流电流源变为交流的电流源。

以往的机器在使用过程中其频率都是固定的，即使机器处于不同的运行状态，实际中很多机器在大部分时候是处于无功功率阶段，大量的无用功率处于电路当中，造成机器的使用效率降低，带来浪费，并且这样不断损耗能量，而且还会损害机器设备让电路发热，并且这种功率因素降低还会导致整个电网中的有用功的功率降低，带来的能源损耗更为严重。我们根据实际的机器的运行情况，我们可以合理的设计机器的运行频率，从而改变功率因素实现补偿性的节能。

二、变频器对于电动机的影响

我们更进一步的分析电动机，探讨变频器是如何改变电动机的能耗的。一般的电动机使用都会有一个额定电压，可能电压会在一定的范围波动，但是不会很大，如果我们保证电动机的电压不变，改变电动机的频率，假设频率降低，那么就一位置电动机内部线圈的磁通量会变大，如果频率降低的比较多，磁通量由于过大可能会让电动机内部的线圈烧毁。所以我们常说的变频器改变电动机的工作频率不是一味的只改变电动机的频率，还需要根据实际情况改变电动机的工作电压，从而是电动机内部的线圈中的磁通量处于合理的范围之内。

在另一方面，我们假定电动机的输出功率一定，那么当我们的工作电压降低的时候，就意味着工作电流增大。理论上当频率下降的时候，电压会下降，那么电流就会增加，不过，只要我们保证发动机在低速状态，然后保证电动机的转矩相同，此时改变频率，降低电压，工作的电流就不会有太大的改变，这样就可以实现总功率的降低，节约能源。

三、变频器对企业生产技术的影响

(一)变频器的使用可以使企业设备实现软启动

此外，我们清楚，电器设备在启动的时候的功耗是最大的，往往在启动的瞬间消耗的能量是其额定功率的数十数百倍，造成很大的能量损耗，变频的另一个功能就是实现电器设备的软启动。变频器的软启动功能，以往设备在刚启动的时候就需要达到运行的目的，如今的概念是，设备的启动是一个过程，设备在通电之后，其内部的电流是从0逐渐增大的，然后在从0增大到额定电流的过程中，设备其实是没有运行的，这个过程可能几十秒，也可能是几分钟，这样延迟启动的影响相比较机器瞬间启动对设备带来的冲击要小很多很多，这个过这延长了设备和阀门的使用寿命。

在另一方面，我们了解，如果一个企业又1000台设备，每台设备的额定电流为10A左右，那么也就是说我们企业的总线路需要满足10000A的基本要求。不过如果我们企业的设备一起开启，设备的开启状態时候的电流可能会达到额定电流的10倍以上，那么就意味着，企业为了满足电路运行的瞬时要求，需要将企业的总线路满足10*10000A的要求，显然这极大的增加了企业安装线路的成本。通过软启动可以有效的让企业运行的实际电路峰值和启动峰值一样，减少不必要的浪费。

(二)变频器技术给企业设备创新带来新的方向

企业设备一直都是寻求节约能源，并且高效。以往我们在探究能源的解决时候，是从设备本身出发，研究出更好的步骤，通过优化流程来节约，不过变频器的广泛应用为企业的设备穿行带来新的发展方向。设备在被设计的时候不必要一味按照功耗指标来了，可以有更大的发挥空间。变频器在设备中的应用一定程度上相互独立的，它的存在可以让设备根绝的节约资源，而不会对设备产生过多的限制。

此外，以往因为功率的考虑，会放弃设备中的一些关键器件的使用，因为功率原因导致设备整体质量的降低，而在之后的设计中可以有所缓解这种情况的发生，使得企业在设备设计的时候可以更加得游刃有余。

(三)变频器的使用可以优化企业内部电力资源的配置

企业当中的设备的运行不一定需要全都是一个步子，所有的设备一起开启，一起关闭，一起100%运行，一起50%运行，借助变频器的功能，我们可以统筹整个企业的生产进度。变频的控制在一定程度上就代表着机器的运行情况，我们通过对于生产产量的把握，可以计算出总的机器运行情况，而实际执行机器的运行性能就需要变频器来控制，无论是控制机器的电源频率还是电流频率，最终只要让企业所有设备总的效率满足要求就可以了。这样以来，就能够让变频器发挥其优化配置企业内部资源的巨大作用，为企业节省成本。

四、总结

通过上文的分析，我们大概大的了解了变频器的原理，然后也基本的掌握了变频器在企业生产中的应用。总的来说，变频器的使用可以有效的降低企业的能耗，节省企业的生产成本，并且会为企业设备的生产创新带来新的方向，为企业内部资源的优化配置的实现提供了可能。

(作者单位：洛玻集团龙海电子玻璃有限公司;东莞新科技术研究开发有限公司)

作者：殷宁涛 刘少华