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变频器:是陈旧的技术,还是未来的幕后英雄?

发布时间:2026/3/25 17:01:03  [本日:3 本周:6 本月:3 总数:15]

变频器,在过去的20年间改变过吗?第一眼看起来似乎并没有改变过;其采用的底层驱动技术,这意味着不会有飞速发展。该行业一直采用IGBT,可能已经发展了几代,但从根本上而言,底层的技术是相同的。目前,该行业似乎缺乏发展,这表明工程学方面的大范围发展和革新所言非实。


大多数工程师都比较习惯使用工厂化驱动器。但工业环境中所用的核心产品在其他行业的应用越来越广泛,如移动和能源应用。


多年来,显著变化一方面是已经向高功率低电压的无级变速器(最大可达2MW或以上)方向发展。这一发展已引起了用于驱散产生的额外热量的其他冷却方式的需求。通常,水被认为是一种有效的制冷剂,但除此之外也存在其他能够驱散热量的方法;如派克提供的一种具有高效率和低功耗温度变化优势的制冷系统。


此外,还提高了驱动技术的能源效率。而这一改进大部分是由于硅技术的改进并结合更加智能地使用冷却策略所导致的。从历史的观点来说,驱动器中的风扇将全天候运行;但现在,有了更好的操作控制装置并能够按需开启并关闭冷却功能。


变频器的市场已经大幅度增加,数百家供应商在竞争整个欧洲市场。这些供应商大体分为三个类别:大型产业巨头、以价格为导向不强调特征集和创新的公司以及专注于特定市场并针对特定市场应用开发特殊功能的公司。


由于变频器的嵌入式技术在速度、存储器容量和通信能力方面取得了较大的进展,因此,目前的驱动器中所使用的处理器也更加强大。例如,最新一代的驱动器拥有以太网接口、提供网页并可能参与IoT(物联网)等特性,而这些特性也是驱动器未来发展的重要趋势。


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随着物联网的发展和内容更加广泛,工程师可以期待看到更多具有物联网特征的产品销售。但这一趋势针对的是明天或明年,而不是现在。


目前,派克在产品的连通性开发方面投入了相当大的资源;派克的目标是发布便于在多个应用中使用的产品,让消费者的生活更加轻松。同时,增强的软件功能也会为工程师提供更大的灵活性。


例如,目前,越来越多的供应商采用Codesys,IEC61131编程平台。使用Codesys的优势在于其具有灵活性,尤其适用于与多家供应商合作的工程师或想要在不改写驱动器中所有软件的情况下从一家供应商转到另一家供应商。


在过去的几十年里,派克扩展了其新领域的业务。直到现在,对工业驱动器出厂默认设置中一些功能的需求仍然存在,但该业务也逐渐向新的专业市场发展。例如,移动应用市场中都将车辆的液压技术与电机和坚固的逆变器紧密结合。


另一个重要转变是可再生能源的开发,使逆变器与电网相连。电网中的大规模电池的存储在二十年前尚未出现;但今天已经和我们非常靠近,这和电网中最大程度的“去碳”的政治理念相关。


虽然英国的经济在不断增长,但碳的浓度却在不断下降。推进在电网中使用越来越多的间歇性可再生能源发电机,如风能发电机和太阳能电场。与此同时,现有的热电厂开始受到监督,其中有些的效益大不如从前而被迫关闭,正因如此,投资决策变得越来越艰难。

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这两个因素的结合(间歇性绿色能源的增加以及取缔电网中的传统发电厂)使电网的供应和需求更加难以平衡,并导致电能质量问题并且随着趋势的恶化甚至可能引起停电。今后,很有可能制定统一的电网类能源存储国家策略。同时,逆变器技术也会发挥中心作用。

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