З розширенням ринку та диверсифікацією потреб клієнтів, VFD продукти вдосконалювалися та збільшувалися у функціональності, інтеграції та систематизації, а також з’являлися спеціальні VFD продукти. Зрозуміло, що протягом останніх років ринок VFD у Китаї підтримував темпи зростання на рівні 12-15 відсотків і, як очікується, підтримуватиме темпи зростання понад 10 відсотків протягом щонайменше наступних 5 років. Поточний темп зростання встановлених VFD (електроенергії) на китайському ринку фактично становить близько 20 відсотків. Очікується, що ринок VFD насититься і стане зрілим принаймні через 10 років.
1. Розумний
Після встановлення системи з інтелектуальним VFD, вона проста в експлуатації та використанні, не дуже багатофункціональні налаштування, дисплей робочого стану очевидний, можна досягти діагностики несправностей та усунення несправностей, і навіть можна здійснити автоматичне перетворення компонентів. Дистанційний Інтернет-моніторинг можна використовувати для реалізації кількох наборів VFD, пов’язаних процесом, утворюючи оптимізовану інтегровану систему керування VFD.
2. Спеціалізація
Спеціалізовані VFD можуть виготовлятися цілеспрямовано відповідно до характеристик певного типу навантаження, що не тільки допомагає економічно та ефективно керувати двигуном навантаження, але й знижує витрати на виробництво. Наприклад: ЧРП вентилятора та насоса, ЧРП крана, ЧРП керування підйомом, ЧРП контролю натягу, ЧРП системи кондиціонування повітря тощо.
3. Інтеграція
ЧРП вибірково інтегрують відповідні функціональні компоненти, такі як системи розпізнавання параметрів, ПІД-регулятори, контролери ПЛК і комунікаційні блоки у внутрішню машину «все в одному», що не тільки покращує функціональність і підвищує надійність системи, але й ефективно зменшує розмір системи та підключення зовнішніх ланцюгів. Повідомляється, що була розроблена інтегрована комбінована машина для VFD і двигунів, що робить всю систему меншою та зручнішою для керування.
4. Охорона навколишнього середовища
Захист навколишнього середовища та виробництво «зелених» продуктів — нова філософія людства. У майбутньому VFD більше зосереджуватимуться на енергозбереженні та низькому рівні забруднення, тобто мінімізації шуму та гармонік у мережі та іншому електричному обладнанні під час використання.
5. Компоненти перемикання потужності головного ланцюга є самозакриваючими, модульними, інтегрованими та інтелектуальними, зі збільшенням частоти перемикання та подальшим зменшенням втрат при перемиканні.
6. Топологія основної схеми VFD.
Частотно-регулюючі частотні перетворювачі на стороні мережі зазвичай використовують 6-імпульсні перетворювачі для низьковольтного обладнання малої потужності та багатоімпульсні перетворювачі вище 12-імпульсу для середньої напруги великої потужності. Перетворювач на стороні навантаження зазвичай є дворівневим мостовим інвертором для обладнання низької напруги малої потужності та багаторівневим інвертором для обладнання середньої напруги великої потужності. Для трансмісії, що працює в чотирьох квадрантах, щоб отримати відновлювану енергію VFD назад в мережу та заощадити енергію, мережевий перетворювач має бути реверсивним перетворювачем, тоді як з’являється двонаправлений потік потужності з подвійним PWMVFD. належне керування перетворювачем на стороні мережі може зробити вхідний струм близьким до синусоїдальної хвилі, зменшуючи забруднення мережі. Такі продукти в даний час доступні для частотно-регулюючих пристроїв низької та середньої напруги.
7. ЧРП перетворювачів із широтно-імпульсною модуляцією можна керувати за допомогою синусоїдальної широтно-імпульсної модуляції (SPWM), керування ШІМ для усунення заданих гармонік, керування відстеженням струму та керування просторовим вектором напруги (керування відстеженням магнітного ланцюга).
8. Досягнення в методах керування частотою двигуна змінного струму в основному відображено в розвитку від скалярного керування до векторного керування та прямого керування крутним моментом із високою динамічною продуктивністю, а також у розробці систем векторного керування та прямого керування крутним моментом без датчиків швидкості.
9. Удосконалення мікропроцесора робить цифрове керування напрямом розвитку сучасних контролерів: система керування рухом є швидкою системою, особливо високоефективне керування двигунами змінного струму потребує зберігання різноманітних даних та обробки великої кількості інформації швидко та в реальному часі. час. В останні роки великі іноземні компанії представили DSP (цифровий сигнальний процесор) як ядро з периферійними функціями, необхідними для схеми керування двигуном. Монолітний контролер двигуна DSP, інтегрований в одну мікросхему, значно знижує ціну, зменшує розмір, компактну структуру, простий у використанні, підвищує надійність. Порівняно зі звичайними мікроконтролерами, DSP має в 10 ~ 15 разів більшу обчислювальну потужність, таким чином забезпечуючи чудову ефективність керування системою. Цифрове керування спрощує апаратне забезпечення, гнучкий алгоритм керування робить керування дуже гнучким, складні правила керування можуть бути реалізовані, роблячи застосування сучасної теорії управління в системі керування рухом стає реальністю, легко підключається до верхньої системи для передачі даних, полегшує діагностику несправностей, посилює функції захисту та моніторингу, роблячи систему інтелектуальною (наприклад, VFD з функцією саморегулювання ).
10. Синхронні двигуни змінного струму стали новою зіркою в області регулювання швидкості змінного струму, особливо синхронні двигуни з постійними магнітами. Двигун має безщіточну структуру, високий коефіцієнт потужності, високий ККД і швидкість обертання ротора, яка строго синхронізована з робочою частотою. Існує два основних типи систем регулювання частоти синхронних двигунів: незалежне регулювання частоти та автоматичне регулювання частоти. В принципі, синхронний двигун з автоматичним частотним регулюванням дуже схожий на двигун постійного струму. Він замінює механічний комутатор двигуна постійного струму силовим електронним перетворювачем. Наприклад, коли напруга AC-DC-AC є VFD, це називається «безкомутаторним двигуном постійного струму» або «двигуном BLDC». Звичайні системи регулювання швидкості для автоматичних інверторних синхронних двигунів мають датчики положення ротора, але системи без датчиків положення ротора знаходяться на стадії розробки. Векторне керування також можна використовувати як автономний інвертор для синхронних двигунів, що простіше, ніж для асинхронних двигунів на основі векторного керування орієнтацією поля ротора.
Коротше кажучи, тенденція розвитку технології VFD спрямована на інтелект, просте управління, ідеальну функціональність, безпеку та надійність, захист навколишнього середовища, низький рівень шуму, низьку вартість та мініатюрність.