国内变频器行业技术发展历程及未来趋势

来源：中为咨询网www.zwzyzx.com 【日期：2014-12-31 16:07:20】【打印】【关闭】

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①技术发展历程

变频器是随着微电子学、电力电子技术、计算机技术和自动控制理论的不断发展而发展起来的。

A、电力电子器件是变频器发展的基础

变频器的主电路都采用电力电子器件作为开关器件，因此，电力电子器件是变频器发展的基础。

第一代以晶闸管为代表的电力电子器件出现于 20 世纪50 年代，1956 年贝尔实验室发明了晶闸管，1958 年通用电气公司推出商品化产品。第二代电力电子器件以电力晶体管（GTR）和门极可关断晶闸管（GTO）为代表，在20 世纪60 年代发展起来。第三代电力电子器件以绝缘栅双极型晶体管（IGBT）和电力场效应晶体管（MOSFET）为代表，在20 世纪70 年代开始应用。

早期的变频器由晶闸管等分立电子元器件组成，未采用计算机控制技术，不仅可靠性差、频率低，而且输出的电压和电流的波形是方波。当GTR 和GTO 问世并成为逆变器的功率器件时，脉宽调制（PWM）技术也进入到应用阶段，这时的逆变电路能够得到相当接近正弦波的输出电压和电流，同时8 位微处理器成为变频器的控制核心，按V/F 控制原理实现异步电动机的变频调速，在工作性能上有了很大提高。IGBT 研制成功后，其优良的性能很快取代了GTR，成为目前主流的电力电子功率器件。

B、计算机技术和自动控制理论是变频器发展的支柱

现在，16 位乃至32 位微处理器取代了8 位微处理器，使变频器的功能从单一的变频调速功能发展为包含算术、逻辑运算及智能控制的综合功能；自动控制理论的发展使变频器在改善压频比控制性能的同时，推出了能实现矢量控制、直接转矩控制、模糊控制和自适应控制等多种模式。目前变频器已经可以内置参数辨识系统、PID 调节器、PLC 控制器和通信单元等，根据需要可实现拖动不同负载、宽调速和伺服控制等多重应用。

②技术发展趋势

进入 21 世纪，电力电子的基片已从Si（硅）变换为SiC（碳化硅），电力电子新器件进入到高电压大容量化、高频化、组件模块化、微型化、智能化和低成本化时代，多种适宜变频调速的新型电气设备正在研发之中。IT 技术的飞速发展和控制理论的不断创新，也为变频器的发展创造了条件。变频器技术的发展趋势是朝着标准化、行业化、智能化、一体化和低成本化等方向发展。

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