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Variable-frequency Drive

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目录·变频器的作用
·变频器的组成
·变频器译名的由来
·历史
变频器对应的英文译名是VFD(Variable-frequency Drive),这可能是现代科技由中文反向译为英文的为数不多实例之一。
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的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。
变频器在中、韩等亚洲地区受日本厂商影响而曾被称作VVVF(Variable Voltage Variable Frequency Inverter),VVVF原为日语可変電圧可変周波数制御 的英语直译。
·变频器的作用Top

变频器集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术,得到广泛应用。变频器的作用是改变交流电机供电的频率和幅值,因而改变其运动磁场的周期,达到平滑控制电动机转速的目的。变频器的出现,使得复杂的调速控制简单化,用变频器+交流鼠笼式感应电动机组合替代了大部分原先只能用直流电机完成的工作,缩小了体积,降低了维修率,使传动技术发展到新阶段。

·变频器的组成Top

变频器通常分为4部分:整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。
整流单元将工作频率固定的交流电转换为直流电。
高容量电容存储转换后的电能。
逆变器由大功率开关晶体管阵列组成电子开关,将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。
控制器按设定的程序工作,控制输出方波的幅度与脉宽,使叠加为近似正弦波的交流电,驱动交流电动机。

·变频器译名的由来Top

变频器的英文正式名称为:Variable-frequency Drive。
在日本和亚洲地区,也可称作VVVF(Variable Voltage Variable Frequency Inverter)或3VF。直译为可变电压可变频(控制器,控制元件),这个名称太长,不便于记忆。
1980年代末沈阳居乃明提出VVVF可简化命名为变频器或变频调速器并用于产品设计,这个命名由东北工学院(今东北大学)佟纯厚教授审定后逐渐流行,被普遍接受,国外厂家也接受了这个命名,并且采用了对应的英文译名Variable-frequency Drive作为产品通用名称。甚至连日本厂家也逐渐接纳这个命名。
在中国大陆,“变频器”几乎完全替代了除“VVVF”以外的其它叫法,原有的半导体技术中的“变频器”反而鲜为人知。而在香港自用的多仍以英文缩写“VVVF”称呼,销往大陆的则同样称为变频器。

·历史Top

变频技术诞生背景是交流电机无级调速的广泛需求。传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。
20世纪60年代以后,电力电子器件普遍应用了晶闸管及其升级产品。但其调速性能远远无法满足需要。
20世纪70年代开始,脉宽调制变压变频(PWM-VVVF)调速的研究得到突破,20世纪80年代以后微处理器技术的完善使得各种优化算法得以容易的实现。
20世纪80年代中后期,美、日、德、英等发达国家的 VVVF变频器技术实用化,商品投入市场,得到了广泛应用。
最早的变频器可能是日本人买了英国专利研制的。不过美国和德国凭借电子元件生产和电子技术的优势,高端产品迅速抢占市场。在中国最早生产的变频器可能是大连电机厂组装的富士产品。目前在低压(380V)中小功率范围,中国生产的变频器质量据信也已经稳定。



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电子技术    电力工程    电机工程    电子元件    

参考资料
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贡献者
葱爆羊肉    


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