YVF4502-4 560KW高壓變頻電機
高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展

一百多年前人們就發(fā)明了直流電動機和交流電動機，但在過去很長一段時間內(nèi)被廣泛應(yīng)用的是直流電動機的調(diào)速系統(tǒng)，這主要是因為直流調(diào)速系統(tǒng)具調(diào)速范圍廣、調(diào)速性能穩(wěn)定及過載能力強等優(yōu)點，與此同時交流電動機的調(diào)速問題也一直沒有得到很好的解決。然而，直流電動機調(diào)速系統(tǒng)也不是完美無缺的，它也有著不能避免的弱點，主要表現(xiàn)在直流電動機的結(jié)構(gòu)復雜，制造時需要消耗大量的有色金屬（這必然導致價格昂貴）， 而且換向器和電刷的維護保養(yǎng)困難、壽命短、效率低等，另外，直流電動機的單機容量和最高轉(zhuǎn)速等技術(shù)性能在許多生產(chǎn)環(huán)境下都不能滿足要求。
 
從 20 世紀 30 年代開始，人們開始了交流調(diào)速技術(shù)的研究，交流電動機的調(diào)壓調(diào)速、串級調(diào)速等均可以在一定范圍內(nèi)進行調(diào)速，但調(diào)速的效果并不十分令人滿意。20 世紀 50 年代后期，隨著晶閘管的發(fā)明交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展也出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機。1981 年第一臺交-交變頻同步電動機傳動系統(tǒng)被研制成功，這使變頻調(diào)速系統(tǒng)登上了高性能調(diào)速的舞臺[7]。這種交-交變頻調(diào)速系統(tǒng)采用晶閘管作為開關(guān)器件，具有功率因數(shù)低、輸出頻率低、輸入輸出諧波高（輸出的電壓和電流波形是方波）等缺點，所以未被廣泛應(yīng)用，大都應(yīng)用于軋機等工藝型調(diào)速場合。
 
隨著可關(guān)斷晶閘管（GTO）的出現(xiàn)并成為逆變器的功率器件，同時脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)也進入應(yīng)用階段，這時的 GTO 逆變電路已經(jīng)可以得到相當接近正弦波的輸出電壓和輸出電流，輸入輸出諧波也相應(yīng)的減少了很多。計算機技術(shù)的發(fā)展使得當時的 8 位微處理器成為變頻器的控制核心，按壓頻比控制原理實現(xiàn)的異步電動機的變頻調(diào)速，在工作性能上有了很大提高[8]。不過，可關(guān)斷晶閘管GTO 自身的缺點如開關(guān)損耗較大、效率低、需要水冷卻、維護困難等問題限制了 GTO 晶閘管變頻器的廣泛應(yīng)用。
 
近年來絕緣柵雙極晶體管（IGBT）和集成門極換流晶閘管（IGCT）陸續(xù)被研制出來并應(yīng)用于變頻器，使得變頻器的容量和電壓等級不斷的擴大和提高。
 
我國的變頻調(diào)速技術(shù)緊跟世界發(fā)展的潮流，從 20 世紀 90 年代以后獲得了突飛猛進的發(fā)展，各種通用、專用變頻器紛紛面市，規(guī)格齊全，性能優(yōu)異。目前變頻器的功率可以做到幾千千瓦， 工作電壓最高可達 10kV，基本可以滿足國民經(jīng)濟中各行各業(yè)對變頻調(diào)速系統(tǒng)裝置的不同要求。目前在我國，變頻器廣泛的應(yīng)用于電力、石油、化工、建材、冶金、交通車輛、紡織、化纖、造紙以及公用工程等領(lǐng)域中。
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