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變頻器為什么要調(diào)速
2020-12-09 14:21:16

人類調(diào)速的歷史

從蒸汽機(jī)到內(nèi)燃機(jī),再到電動(dòng)機(jī),人類一直在研究調(diào)速的問(wèn)題。直到現(xiàn)在,人類還是認(rèn)為最適合調(diào)速的還是電動(dòng)機(jī),并且解決了交流電動(dòng)機(jī)的精確調(diào)速問(wèn)題。將電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能聽起來(lái)似乎不是什么太復(fù)雜的問(wèn)題, 但是,人類對(duì)電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能的結(jié)果要求在不斷提高。包括調(diào)速的精度和靈敏度,包括調(diào)速對(duì)電動(dòng)機(jī)扭矩的影響。20世紀(jì)初人類已經(jīng)開始研究PID調(diào)速理論(比例-積分-微分控制), 這是自動(dòng)控制理論向縱深發(fā)展的標(biāo)志。然而,調(diào)速最終還是要依賴于電子技術(shù)。從晶體管到集成電路,從模擬電路到數(shù)字電路,從可控硅到大功率高頻率的絕緣柵雙極型晶體管IGBT,IGBT已經(jīng)可以耐上千伏的高壓和低于20ns的開關(guān)速度?,F(xiàn)代調(diào)速已經(jīng)步入數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化的階段。各種過(guò)程控制已經(jīng)形成自己的智能芯片, 我國(guó)在鄭州已經(jīng)生產(chǎn)高鐵的專用控制芯片,可耐壓6500伏,有人稱高鐵的CPU。

為什么要調(diào)速

說(shuō)一個(gè)生活中最常見的例子:電梯。一個(gè)被精確和靈敏控制的直梯,它的運(yùn)行平穩(wěn)而高速。一臺(tái)高質(zhì)量的電梯可以在幾秒鐘內(nèi)平穩(wěn)地從一層到三十幾層。它的啟動(dòng)和制動(dòng)都不會(huì)給人帶來(lái)不適。一個(gè)扶梯可以在沒(méi)人乘用時(shí)而自動(dòng)降速或停止,當(dāng)人走近它時(shí),它會(huì)平穩(wěn)啟動(dòng)。在冶金、石油、化工、紡織、電力、建材、煤炭等行業(yè);在航天、航海、航空、交通運(yùn)輸行業(yè);在能源、發(fā)電、水力等行業(yè);甚至在家電行業(yè)都可以看到調(diào)速的環(huán)節(jié)。調(diào)速的目的就是:要達(dá)到預(yù)期的速度,要有準(zhǔn)確的精度和響應(yīng)時(shí)間,要有穩(wěn)定的控制和扭矩。

變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)

人類為了實(shí)現(xiàn)調(diào)速經(jīng)歷了一百多年的研究,從數(shù)學(xué)模型到控制理論,從電子技術(shù)到計(jì)算機(jī)技術(shù)。人類最終發(fā)現(xiàn)變頻技術(shù)有綜合優(yōu)勢(shì)。

  • 無(wú)級(jí)平滑大范圍調(diào)速??蓪?shí)現(xiàn)20:1的低負(fù)載運(yùn)行。
  • 啟動(dòng)電流小,扭矩大。大家會(huì)明顯感覺電力軌道車輛的啟動(dòng)扭矩要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于內(nèi)燃機(jī)車輛。
  • 數(shù)字化控制??梢酝ㄟ^(guò)數(shù)字化設(shè)備如PLC、計(jì)算機(jī)來(lái)控制速度。
  • 目前大部分城市供水都使用變頻控制的“恒壓供水系統(tǒng)”,使用變頻器對(duì)三臺(tái)或多臺(tái)水泵控制,當(dāng)在用水高峰時(shí),可以幾臺(tái)水泵同時(shí)投入使用;當(dāng)在夜間用水平峰時(shí),可以自動(dòng)關(guān)閉水泵,保持一臺(tái)水泵低速大扭矩運(yùn)行?,F(xiàn)在看不到高樓供不上水的現(xiàn)象了,這都是運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)的原因。

[來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)]

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