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变频器是应用变频技术与微电子技术

变频器是应用变频技术与微电子技术,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。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、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,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。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。也称为变频驱动器或驱动控制器,可译作Inverter(和逆变器的英文相同)。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,常见的是输入及输出都是交流电的交流/交流转换器。

在变频器出现之前,要调整电动机转速的应用需透过直流电动机才能完成,不然就是要透过利用内建耦合机的VS电动机,在运转中用耦合机使电动机的实际转速下降,电机软启动,变频器简化了上述的工作,软启动,缩小了设备体积,大幅度降低了维修率。不过变频器的电源线及电动机线上面有高频切换的讯号,会造成电磁干扰,而变频器输入侧的功率因素一般不佳,会产生电源端的谐波。

变频器的应用范围很广,从小型家电到大型的矿场研磨机及压缩机。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。

变频器技术和电力电子有密切关系,包括半导体切换元件、变频器拓扑、控制及模拟技术、以及控制硬件及固件的进步等。

特高压开关设备需加大自主研发力度

特高压为高压开关行业带来难得的发展机遇和严峻的挑战。且慢说特高压。就是超高压,我国市场多为国外企业或合资企业占领,如长江三峡550KV GIS工程和800KV GIS工程,都被国外产品中标。而550KV GIS和800KV GIS价格昂贵,国外公司往往开出“天价”。一但国内能生产,则价格很快回落。

以市场换技术,寄希望于利用重点工程加快技术的二次开发,尽快掌握世界的研发技术,目前看来只是一厢情愿的美好愿望。事实证明,采用所谓以“市场换技术”的模式局限性越来越大,国外公司技术垄断的趋势越来越明显。因此,我们必须发挥行业优势,依靠自已的创新能力,研发出具有自主知识产权的技术。

从技术上讲,我国已自主研发出550KV单断口罐式SF6断路器,这就为研发1100KV特高压开关设备打下了良好的基础。在世界上,当初日本先开发出550单断口SF6断路器,然后开发出1100KV双断口GIS。因此,我国在自主开发的550KV和800KV工程基础上,完全有能力开发1100KV特高压开关设备。

在开发特高压(百万伏级)开关设备方面,在时间紧任务急的情况下,可采取如下两途径实现国产化:其一,采用技资结合的方式,引进国外技术进行合作生产,逐步实现国产化;其二,采取以自主研发为主,积极进行国际合作的方式,以实现百万伏级开关设备国产化。

自耦变压器启动是自耦变压器的高压绕组与电网相接,低压绕组接电机,通过自耦变压器逐步升高加在电机上的电压,以限制电机的启动电流。该方法可以调上的初始启动电压,以适应不同的负载要求。同时由于变压器的作用,流过电网的电流也被缩小了相同变比的倍数,进一步减小了对电网的冲击。但是由于启动的高压自耦变压器是有级调节的,在改变电压级别和切除自耦变压器时,软启动器厂家,仍存在对电机的二次冲击。它的优点是启动转矩较大,并且可以通过抽头调节启动转矩,缺点是装置体积大、故障率较高、维护工作量大。

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