我國變頻調速技術(shù)的發(fā)展及應用

近10年來(lái)，隨著(zhù)電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，電氣傳動(dòng)技術(shù)面臨著(zhù)一場(chǎng)歷史革命，即交流調速取代直流調速和計算機數字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已成為發(fā)展趨勢。電機交流變頻調速技術(shù)是當今節電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調速以其優(yōu)異的調速和起制動(dòng)性能，高效率、高功率因數和節間效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國內外公認為最有發(fā)展前途的調速方式。
　　
　　1 我國變頻調速技術(shù)的發(fā)展概況
　　
　　 電氣傳動(dòng)控制系統通常由電動(dòng)機（包括振動(dòng)電機）、控制裝置和信息裝置3部分組成。電氣傳動(dòng)關(guān)系到合理地使用電動(dòng)機以節約電能和控制機械的運轉狀態(tài)（位置、速度、加速度等），實(shí)現電能-機械能的轉換，達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗的目的。電氣傳動(dòng)分成不調速和調速兩大類(lèi)，調速又分交流調速和直流調速兩種方式。不調速電動(dòng)機直接由電網(wǎng)供電，但隨著(zhù)電力電子技術(shù)的發(fā)展這類(lèi)原本不調速的機械越來(lái)越多地改用調速傳動(dòng)以節約電能（節約15%～20%或更多），改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)量。在我國60%的發(fā)電量是通過(guò)電動(dòng)機消耗的，因此調速春傳動(dòng)是一個(gè)重要行業(yè)，一直得到國家重視，目前已有一定規模。
　　 近年來(lái)交流調速中最活躍、發(fā)展最快的就是變頻調速技術(shù)。變頻調速是交流調速的基礎和主干內容。上個(gè)世紀變壓器的出現使改變電壓變得很容易，從而造就了一個(gè)龐大的電力行業(yè)。長(cháng)期以來(lái)，交流電的頻率一直是固定的，變頻調速技術(shù)的出現使頻率變?yōu)榭梢猿浞掷�用的資源。
　　 我國電氣傳動(dòng)產(chǎn)業(yè)始建于1954年當時(shí)第一批該專(zhuān)業(yè)范圍內的學(xué)生從各大專(zhuān)院校畢業(yè)，同時(shí)在機械工業(yè)部屬下建立了我國第一個(gè)電氣傳動(dòng)成套公司，這就是后來(lái)天津電氣傳動(dòng)設計研究所的前身。我國電氣傳動(dòng)與變頻調速技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)使見(jiàn)表1�，F在我國已有200家左右的公司、工廠(chǎng)和研究所從事變頻調速技術(shù)的工作。
　　 我國是一個(gè)發(fā)展中國家，許多產(chǎn)品的科研開(kāi)發(fā)能力仍落后于發(fā)達國家。至今自行開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的變頻調速產(chǎn)品大體只相當于國際上80年代水平。隨著(zhù)改革開(kāi)放，經(jīng)濟高速發(fā)展，形成了一個(gè)巨大的市場(chǎng)，它既對國內企業(yè)，也對外國公司敞開(kāi)。很多最先進(jìn)的產(chǎn)品從發(fā)達國家進(jìn)口，在我國運行良好，滿(mǎn)足了我國生產(chǎn)和生活需要。 國內許多合資公司生產(chǎn)當今國際上先進(jìn)的產(chǎn)品，國內的成套部分在自行設計制造的成套裝置中采用外國進(jìn)口公司和合資企業(yè)的先進(jìn)設備，自己開(kāi)發(fā)應用軟件，能為國內外重大工程項目提供一流的電氣傳動(dòng)控制系統。雖然取得很大成績(jì)，但應看到由于國內自行開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)產(chǎn)品的能力弱，對國外公司的依賴(lài)性嚴重。
　　
　　 目前國內主要的產(chǎn)品狀況如下。 
 

　�。�1）晶閘管交流器和開(kāi)關(guān)斷器件（DJT、IGBT、VDMOS）斬波器供電的直流調速設備。這類(lèi)設備的市場(chǎng)很大，隨著(zhù)交流調速的發(fā)展，該時(shí)常雖在縮減，但由于我國舊設備改造任務(wù)多，以及它在幾百至一千多kW范圍內價(jià)格比交流調速低得多，所以在短期內市場(chǎng)不會(huì )縮減很多。國產(chǎn)設備能滿(mǎn)足需要，部分出口。自行開(kāi)發(fā)的控制器多為模擬控制，近年來(lái)主要采用進(jìn)口數字控制器配國產(chǎn)功率裝置。
　�。�2）IGBT或BJT PWM逆變器供電的交流變頻調速設備。這類(lèi)設備的市場(chǎng)很大，總容量占的比例不大，但臺數多，增長(cháng)快，應用范圍從單機擴展到全生產(chǎn)線(xiàn)，從簡(jiǎn)單的V/f控制到高性能的矢量控制。約有50家工廠(chǎng)和公司生產(chǎn)，其中合資企業(yè)占很大比重。