贵溪冶炼厂变频器上课内容

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1、变 频 器 讲 座目录：一、 变频器的原理；1、 变频器的组成2、 变频器的分类3、 变频器的工作原理二、 变频器的使用与维护1、 变频器的应用；2、 变频器的安装；3、 变频器的参数设定；4、 变频器的维护及故障处理；三、变频器的选型及各厂家对比；一、 变频器原理； 1、 变频器的组成；图11为变频调速系统的构成图，图12为变频器的电路组成及主要部件的外形图从图中可以看出，变频器是由两大部分组成；主回路和控制回路。 图11变频器调速系统 图12变频器组成及实物主回路由整流器（整流模块）、滤波器（滤波电容）和逆变器（大功率晶体管模块）三个主要部件组成。控制回路则由单片机、驱动电路和光电隔离电路

2、组成。这些典型的部件在图12上可以看到实物照片。 图13变频器主回路各点波形主回路各点的波形如图13所示，从图中可以看出，除输入电压外，均不是光滑的正弦波，其中；输入电流为双脉冲波、输出电压为PWM（脉宽调制）波、输出电流为含有多种高次谐波的正弦波。2、 变频器的分类：a) 按变频器的方法分i. 交直交变频器，又称间接变频器，其构成见图21 图21交直交变频器ii. 交交变频器；又称直接变频器，其构成见图22 图22交交变频器单相电路及方波电压波形 （a）电原理图；（b）方波电压波形图三相交交变频器需用三套反并联桥式线路，共需36只功率元件（成本很高），且交交变频器的最大输出频率为30HZ，应

3、用范围受到限制。b) 按主电路滤波元件分：i. 电压型变频器，整流后的直流通过大电容滤波，使电压波形比较平直，在理想的情况下可看成一个内阻为零的电压源。见图23a （a）电压型 （b）电流型 图23电压型和电流型变频器 ii. 电流型变频器，整流后的直流通过大电感滤波，使直流电流比较平直，对负载来说可看成一个内阻很大的电流源。见图23bc) 按变频器调压方法分i. PAM变频器（脉冲幅值调节）PAM(pulse Amplitude Modulation)是一种改变电压源电压UD或电流源电流ID的幅值进行输出控制的方式，在逆变部分只控制频率，整流器部分则控制输出电压或电流。图24用PAM方式调压

4、 （a）高压时 （b）低压时 ； ii. PWM变频器（脉冲宽度调节）PWM(Pulse width Modulation)是在变频器输出波形的一个周期中产生多个脉冲，其等值电压为正弦波，波形平滑且谐波少。图25用PWM方式调压 d) 按工作原理分i. U/F控制变频器U /F 控制又称VVVF控制，较简单，它的基本特点是对变频器输出电压和频率同时进行控制，通过保持U/F恒定使电动机获得所需的转矩特性。 图26电压/频率控制这种方式控制电路成本低，多用于精度要求不太高的通用变频器。ii. SF控制变频器SF即转差频率控制，是在VVVF控制的基础上的一种改进方式，采用这种控制方式是通过电机上的速

5、度传感器构成速度反馈闭环调速系统，变频器的输出频率由电机的实际转速与转差频率之和来自动设定，从而达到调速控制的目的同时也使输出转矩得到控制。见图27 图27S转差频率控制iii. VC控制变频器VC即矢量控制，矢量控制的基本思想，是将异步电动机的定子电流分解为产生磁场电流分量（励磁电流）和与其相垂直的产生转矩的电流分量（转矩电流）分别加以控制。这种控制方式必须同时控制异步电动机定子电流的幅值和相位，即控制定子矢量。这种控制方式被称为矢量控制（Vector Control）见图28 图28矢量控制 e) 按照用途分i. 通用变频器（如风机、泵类等，以节能为目的的应用场合）ii. 高性能专用变频器

6、（空调、可逆轧机、电梯、地铁、车辆等）iii. 高频变频器（转速；二极电机达1800r/min）iv. 高压变频器（功率；5000KW，电压；3KV,6KV.10KV）3、 通用变频器的工作原理 通用变频器的框图见31 图31变频器的简化结构图a) 变频器的整流变频器的整流单元的做用是：将三相的正弦交流电变为脉动的直流电。整流器有两种基本类型可控的和不可控的。目前；通用型变频器大都是不可控的整流器（就是直接用二极管整流），其优点是：电路简单成本低。可控整流器的优点是可以做有源逆变器，即把负载反馈的能量转化为交流电能送往电网。但是电路复杂成本高。b) 变频器的中间电路中间电路由两部分组成；一部分

7、是滤波电路；另一部分是制动电路。 i、 滤波电路；滤波电路又分为两种；一种是电压型；一种是电流型。 图32电压型变频器 图33电压型变频器输出电压和电流波形 图34电流型变频器 图35电流型变频器输出电压和电流波形表1 电流型变频器与电压型变频器的主要特点比较在目前的通用变频器当中，电压型的占大多数，主要是逆变环节的器件因素和使用滤波电容重量较轻的原因。ii、制动电路；为了处理电动机的再生电能，在通用变频器中电路的形式有多种，但原理上基本为分为两种，一种是动力制动（也叫能耗制动）。这种制动是利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电动机的再生电能的方式（就是将再生的电能消耗在电阻上），有的安装在机内

8、，有的需在机外配置；另一种动力制动方式是叫做（DC）制动，即在异步电动机定子加直流的情况下，转动着的转子产生制动力矩，使电动机速停。第三种制动叫做回馈制动；回馈制动的原理是：当电动机工作在再生发电的状态下，能量将通过逆变单元回馈到直流侧，使直流回路电容器的电压升高，将这一升高的电压和电流通过逆变器（可控整流器）将能量回馈到电网中去，从而达到了制动的目的。而且还可回收制动能量，提高了系统效率，节约了能源。通用变频器上一般的使用动力制动，回馈制动由于控制复杂成本高较少使用。 C） 逆变器逆变器有两种模式 ，一种叫PAM（脉冲幅度调制），在早期的产品中使用，现已基本不用了。另一种是PWM（脉冲宽度调

9、制），这种方案由于结构简单成本低，目前的通用变频器基本采用这种方法实现逆变。PWM逆变器有以下优点：i、 主电路只有一个功率级可控环节，简化了主电路结构降低了成本。ii、 电压（或电流）更接近正弦波，谐波含量减小，转矩脉动小，也扩展了调速范围。iii、 可以采用不控整流，使电网功率因素接近于1。iv、 逆变器同时进行调压、变频、系统动态响应不受滤波环节的影响。v、 容易实现快速的电流控制，适合高性能矢量型的变频器。 图36 变频器输出变频器输出的电压和在电机上形成的电流波形如图36所示。二、 变频器的使用与维护1、 变频器的应用；变频器的应用在中国的发展最快的一个行业之一，这是和电力电子器件制

10、造技术、变流电技术、控制技术以及微型计算机和大规模集成电路的飞速发展密切相关。近年来的年销售量过数十亿元（RMB）。随着电力的不足，国内控制技术的飞速发展及国力的不断提升，变频器将会在各个方面得到的应用。变频器的使用将会有以下方面优势；a) 降低生产成本国家政策 我国国家科委和国家经贸委在中国节能技术政策大纲中把泵和风机的调速技术列为国家九五计划重点推广的节能技术项目。 1998年1月1日实施中华人民共和国节约能源法第39条，将变频器列入节能技术加以推广。 国家经贸委会同国家有关部门致力于变频调速技术的开发推广应用。 国家成立了风机水泵节能中心，开展信息咨询和培训。变频调速技术是节约能源的有效

11、措施相关背景 建筑能耗在我国社会终端总能耗所占比例，将逐步提高到35左右，建筑将超越工业等其它行业成为能耗的首位。 到2008年，北京建筑面积会从目前的3.5亿平米增加到5亿平米以上。随着北京市工业结构进一步调整和新建筑的不断增加，建筑能耗所占比例将达到总能源的40以上。 根据近年统计，采暖空调的能耗占建筑总能耗的55。 随着我国的产业结构调整及第三产业的迅速发展，商业建筑将会以比民用建筑以更快的速度增长。据估计，商业建筑空调有节能2040的潜力。i、 风机、水泵、压缩机的节能ii、 机械设备维护费用的降低iii、 机械设备寿命的增长b) 提高过程控制水平i、 增加生产能力ii、 提高系统灵活

12、性iii、 满足环境要求c) 电机的软起软停控制i、 消除电压跌落ii、 减轻冲击电流iii、 延长设备使用寿命iv、 相对降压起动的较高起动力矩节能举例说明1：风门控制 VS 变频控制风门控制（出口侧）变频器控制风量消费电力风门控制15kW X0.9 X0.7元 X24hr X365日83,000元变频器控制15kW X0.3 X0.7元 X24hr X365日28,000元节能部分 例：用15KW的电机 (电费0.7元/kWh)-= 节能效果55,000元 一年可节约电费 节能举例说明2： 住宅小区供水控制也是个比较典型的例子，一般水泵电机是以最大的供水量来设计的，用水高峰也应该有一定的水

13、压。但是：当上午、下午上班时期和晚上后半夜用水量减少时，水泵也必需开着，这样电能就白白地浪费了。用了变频器以后情况就不同了，用一个压力传感器检测管道压力做为变频器的输入控制信号。用水高峰时电机全速运行，用水少时让电机功率降下来，有的变频器还专门设计了换醒功能（像A-B的变频器就有这功能），没人用水的时候就停机休息，一但有人用水变频器就换醒运行。 2、 变频器的安装；变频器的使用手册上一般都有安装的具体要求，在此不多说。但根据我多年来所遇的问题作重点说明；a) 变频器安装的环境；i、 环境温度不要高于50C，必要时安装在空调房内。ii、 粉尘、湿度要小。特别要注意金属粉尘，容易造成变频器短路（铜

14、材的拉丝机就是这样）。还要注意有油气的环境不能安装（变频器风道如果有油气很容易与粉尘毡在一起堵死风道）。iii、 柜装变频器除安要求保证上下通风距离外，还要注意盘柜的通风。b) 变频器与电机的安装距离，最好是越短越好，距离长了不但容易造成干扰，而且还容易烧电机。超过60米以上时，除加大输出线外，还应增加输出滤波器。要特别注意变频器的输出线与仪表的信号线分开30厘米以上（贵冶和铜矿都有过类似的经验）。c) 变频器的接地线一定要安装，不然会产生很高的共模电压造成电机击穿，对人生安全也不利。d) 变频器的供电侧是否要安装接触器？不同的厂家说法不一，在我们的实践中认为：不装为好。原因是：有的变频器是将

15、制动能源回馈给电网，停机后不但能源不能回馈，更主要的是起不到制动的目的。有的场合，变频器开停较频繁，如果输入的电源被接触器断开，那么变频器内部的冷却风扇将停转，温度不能得到及时散发。所有，一般只装一个空开即可。（这方面贵冶有过类似的问题）4、 变频器的参数设定；变频器参数设定是关系到变频器能否用好的问题，通常来讲：变频器是为了满足工艺要求而设置的。也就是说；要设置好参数首先要了解工艺要求，对于以节能为目的的简单应用（如风机水泵类），只有少数几个参数要设定外，一般来说只用出厂值也就可以了。但是要精确控制的场合就不那么容易了，最好由专业人员来调试，比如扎机、吊机、拉丝机等。下面就讲一下参数设定的基

16、本原则和方法。a) 先易后难，一般来说可根据设计要求和现场安装情况先满足基本运行条件（这和现场接线有关）。比如：“本地”和“远程”控制；给定信号是电流还是电压？正作用还是反作用？控制接线端子与对应的参数设置是否一致？一般来说，这几个与“外界”有关的参数设置好了，就可以运行了。完成了以上参数的设置后，就可以对变频器按工艺要求进行细调了，比如电机自适应参数等（有的叫做学习功能），有些参数是要在工艺人员的配合下运行了一段时间以后找到最佳值才修改的（PID等）。b) 保存变频器参数，一般有两种保存方法。一是保存在面板上，当参数调乱以后下载下去就可以了，也可以对相同的变频器相同的应用场合下载到另一台上。

17、另一种是记录到说明书上或写在控制柜上。如果怕其他人去调，也可以设一密码加以保护。c) 防止事故发生的重要参数，反转限制，电流限制，频率限制，温度限制等，要根据工艺要求加以屏蔽或限制。以确保安全。d) 参数设定的方法与种类，一般分为两种，一种是菜单形式，一种是流水号单元形式。后一种日本和国产品牌多些，欧美品牌多是菜单形式。要方便快速还是菜单形式的好用，而且是以功能块的形式出现。（现场调机试验）5、 变频器的维护及故障处理； 变频器的日常维护说明书上都有说明，变频器上也有维护信息可以调出来查看。从多年的经验来看还应该注意以下几个方面；a) 电路和风道的清洗；最好每年进行一次，变频器是一种比较特殊的

18、电子产品，里面既有强电也有弱电，而且还是大功率重负荷下运行，自身的温度一定要强迫风冷。同时风道又很容易“吸尘” 。如果散热不好很容易造成变频器损坏。由于现代的变频器都是用IGBT模块，在清洗过程中很容易被静电损坏，建议由专业人员进行。b) 冷却风机、滤波电容要按说明书的要求更换。实践证明；由此引发的事故也不少。而公司各单位很少有按时更换的。c) 变频器输出测量：变频器输出的电压、电流因为是脉冲波形，用一般的电工仪表是测不准的，由于输出电压中含有高次谐波测出来的值都是偏大。最好用专用仪表测量，比如，日本产的“整流电压表”和美国“FIUKE”公司生产的低通电压表。d) 变频器故障的显示与处理：若保

19、护功能动作，变频器立即停止输出，并显示故障代码。故障代码由于各厂家表述不一，故障内容也不一样。我们只要根据故障代码来查清故障的所在。故障分以下几种情况：一种是外部原因所致，比如电机堵转、外部报警、供电电压不正常、控制信号丢失等。只要排除即可。另一种是变频器内部原因所致：比如显示熔断器断、接地、过流、过热等，像这类故障一般问题比较严重，最好由专业人员来处理。e) 变频器的复位：出现故障停机后，一般是要将变频器复位后才能重新启动（确认故障处理好以后才能重新启动）。复位有两种办法：一种是键盘复位（各厂家定义的键有所不同）、另一种是上电复位，即给变频器断电几分钟后再重新送电即可。三、 变频器的选型与各

20、厂家的比较四、 变频调速系统的发展现状与前景展望 交流传动与控制技术是目前发展最为迅速的技术之一，这是和电力电子器件制造技术、变流技术控制技术以及微型计算机和大规模集成电路的飞速发展密切相关。 通用变频器作为早个商品开始在国内上市，是近十年的事，销售额逐年增加，于今全年有超过数十亿元（RMB）的市场。其中各种进口品牌居多，功率小至百瓦大至数千千瓦；功能简易或复杂；精度低或高；响应慢或快：有PG（测速机）或无PG;有噪音或无噪音等等。 对于许多用户来说,这十几年中经历了多次更新，目前所使用的变频器大都属于最为先进的机型，如果从应用的角度来说，我们的水准与发达国家没有什么两样。作为国内制造商,通过

21、这十年来对国外的先进技术进行消化、吸收、引进，正在积极地进行国产变频器的自主开发，逐步缩小和先进国家的差距。 回顾近十年来国外通用变频器技术的发展对于深入了解交流传动与控制技术的走向，以及如何站在高起点上结合我国国情开发我国自己的产品应该说具有十分积极的意义.2.关于功率器件 变频技术是建立在电力电子技术基础之上的。在低压交流电动机的传动控制中，应用最多的功率器件有GTO、GTR、IGBT以及智能模块IPM(Intelligent Power Module），后面二种集GTR的低饱和电压特性和MOSFET的高频开关特性于一体是目前通用变频器中最广泛使用的主流功率器件。IGBT集射电压Vce可3

22、V,频率可达到20KHZ,内含的集射极间超高速二极管Trr可达150ns,1992年前后开始在通用变频器中得到广泛应用。其发展的方向是损耗更低,开关速度更快、电压更高,容量更大(3.3KV、 1200A), 目前，采用沟道型栅极技术、非穿通技术等方法大幅度降低了集电极一发射极之间的饱和电压VCE（sat)的第四代IGBT也已问世。 第四代IGBT的应用使变频器的性能有了很大的提高。其一是ICBT开关器件发热减少，将曾占主回路发热5070的器件发热降低了30。其二是高载波控制，使输出电流波形有明显改善；其三是开关频率提高，使之超过人耳的感受范围，即实现了电机运行的静青化；其四是驱动功率减少，体积

23、趋于更小。 而IPM的投入应用比IGBT约晚二年，由于IPM包含了1GBT芯片及外围的驱动和保护电路.甚至还有的把光耦也集成于一体，因此是种更为好用的集成型功率器件，目前，在模块额定由流10600A范围内，通用变频器均有采用IPM的趋问，其优点是：（l）开关速度快，驱动电流小，控制驱动更为简单。2)内含电流传感器，可以高效迅速地检测出过电流和短路电流，能对功率芯片给予足够的保护，故障率大大降低。（3)由于在器件内部电源电路和驱动电路的配线设计上做到优化，所以浪涌电压，门极振荡，噪声引起的干扰等问题能有效得到控制。（4）保护功能较为丰富，如电流保护、电压保护、温度保护一应俱全，随着技术的进步，保

24、护功能将进一步日臻完善。（5IPM的售价已逐渐接近IGBT而计人采用IPM后的开关电源容量、驱动功率容量的减小和器件的节省以及综合性能提高等因素后在许多场合其性价比已高过IGBT，有很好的经济性。 为此IPM除了在工业变频器中被大量采用之后，经济型的IPM在近年内也开始在一些民用品如家用空调变频器，冰箱变频器、洗衣机变频器中得到应用。IPM也在向更高的水平发展，日本三菱电机最近开发的专用智能模块ASIPM将不需要外接光耦，通过内部自举电路可单电源供电并采用了低电感的封装技术，在实现系统小型化，专用化，高性能，低成本方面又推进了一步。3.关于控制方式 早期通用变频器如东芝TOSVERT130系列

25、、FUJI FVRG5P5系列，SANKEN SVF系列等大多数为开环恒压比（VF=常数）的控制方式其优点是控制结构简单、成本较低，缺点是系统性能不高，比较适合应用在风机、水泵调这场合。具体来说，其控制曲线会随着负载的变化而变化；转矩响应慢，电视转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降稳定性变差等。对变频器UF控制系统的改造主要经历了三个阶段；第一阶段：1. 八十年代初日本学者提出了基本磁通轨迹的电压空间矢量（或称磁通轨迹法）。该方法以三相波形的整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成二相调制波形。这种方法被称为电压空间矢量控制。典型机种

26、如1989年前后进入中国市场的FUJI（富士）FRN5OOOG5/P5、SANKEN（三垦）MF系列等。引人频率补偿控制，以消除速度控制的稳态误差基于电机的稳态模型，用直流电流信号重建相电流，如西门子MicroMaster系列,由此估算出磁链幅值，并通过反馈控制来消除低速时定子电阻对性能的影响。将输出电压、电流进行闭环控制，以提高动态负载下的电压控制精度和稳定度，同时也一定程度上求得电流波形的改善。这种控制方法的另一个好处是对再生引起的过电压、过电流抑制较为明显，从而可以实现快速的加减速。之后，1991年由富士电机推出大家熟知的FVR与 FRNG7P7系列的设计中，不同程度融入了3项技术，因此

27、很具有代表性。三菱日立，东芝也都有类似的产品。然而，在上述四种方法中，由于未引入转矩的调节，系统性能没有得到根本性的改善.第二阶段：矢量控制。也称磁场定向控制。它是七十年代初由西德 F.Blasschke等人首先提出，以直流电动机和交流电动机比较的方法分析阐述了这一原理，由此开创了交流电动机等效直流电动机控制的先河。它使人们看到交流电动机尽管控制复杂，但同样可以实现转矩、磁场独立控制的内在本质。 矢量控制的基本点是控制转子磁链，以转子磁通定向，然后分解定子电流，使之成为转矩和磁场两个分量，经过坐标变换实现正交或解耦控制。但是，由于转子磁链难以准确观测，以及矢量变换的复杂性，使得实际控制效果往往

28、难以达到理论分析的效果，这是矢量控制技术在实践上的不足。此外它必须直接或间接地得到转子磁链在空间上的位置才能实现定子电流解耦控制，在这种矢量控制系统中需要配留转子位置或速度传感器，这显然给许多应用场合带来不便。仅管如此，矢量控制技术仍然在努力融入通用型变频器中，1992年开始，德国西门子开发了6SE70通用型系列，通过FC、VC、SC板可以分别实现频率控制、矢量控制、伺服控制。1994年将该系列扩展至315KW以上。目前，6SE70系列除了200KW以下价格较高，在200KW以上有很高的性价比。第三阶段： 1985年德国鲁尔大学Depenbrock教授首先提出直接转矩控制理论（Direct T

29、orque Control简称DTC）。直接转矩控制与矢量控制不同，它不是通过控制电流、磁链等量来间接控制转矩，而是把转矩直接作为被控量来控制。 转矩控制的优越性在于：转矩控制是控制定子磁链，在本质上并不需要转速信息；控制上对除定子电阻外的所有电机参数变化鲁棒性良好；所引入的定子磁键观测器能很容易估算出同步速度信息。因而能方便地实现无速度传感器化。这种控制方法被应用于通用变频器的设计之中，是很自然的事，这种控制被称为无速度传感器直接转矩控制。然而，这种控制依赖于精确的电机数学模型和对电机参数的自动识别（Identification向你ID),通过ID运行自动确立电机实际的定子阻抗互感、饱和因素

30、、电动机惯量等重要参数，然后根据精确的电动机模型估算出电动机的实际转矩、定子碰链和转子速度，并由磁链和转矩的BandBand控制产生PWM信号对逆变器的开关状态进行控制。这种系统可以实现很快的转矩响应速度和很高的速度、转矩控制精度。 1995年ABB公司首先推出的ACS600直接转矩控制系列，已达到2ms的转矩响应速度在带PG时的静态速度精度达土O.01%，在不带PG的情况下即使受到输入电压的变化或负载突变的影响，向样可以达到正负0.1的速度控制精度。其他公司也以直接转矩控制为努力目标，如安川VS676H5高性能无速度传感器矢量控制系列，虽与直接转矩控制还有差别，但它也已做到了100ms的转矩

31、响应和正负0.2%（无PG）,正负0.01（带 PG）的速度控制精度，转矩控制精度在正负3左右。其他公司如日本富士电机推出的FRN 5000G9P9以及最新的 FRN5000GllP11系列出采取了类似无速度传感器控制的设计，性能有了进一步提高，然而变频器的价格并不比以前的机型昂贵多少。 控制技术的发展完全得益于微处理机技术的发展，自从1991年INTEL公司推出8X196MC系列以来，专门用于电动机控制的芯片在品种、速度、功能、性价比等方面都有很大的发展。如日本三菱电机开发用于电动机控制的M37705、M7906单片机和美国德州仪器的TMS320C240DSP等都是颇具代表性的产品。4.关于

32、PWM技术 PWM控制技术一直是变频技术的核心技术之一。1964年A.Schonung和H.stemmler首先在评论上提出把这项通讯技术应用到交流传动中，从此为交流传动的推广应用开辟了新的局面。 从最初采用模拟电路完成三角调制波和参考止弦波比较，产生止弦脉宽调制SPWM信号以控制功率器件的开关开始，到目前采用全数字化方案，完成优化的实时在线的PWM信号输出，可以说直到目前为止，PWM在各种应用场合仍占主导地位,并一直是人们研究的热点。 由于PWM可以同时实现变频变压反抑制谐波的特点，由此在交流传动乃至其它能量变换系统中得到广泛应用。PWM控制技术大致可以分为三类，正弦PWM（包括电压，电流或

33、磁通的正弦为目标的各种PWM方案，多重PWM也应归于此类），优化PWM及随机PWM。正弦PWM已为人们所熟知，而旨在改善输出电压、电流波形，降低电源系统谐波的多重PWM技术在大功率变频器中有其独特的优势（如 ABB ACS1000系列和美国ROBICON公司的完美无谐波系列等）；而优化PWM所追求的则是实现电流谐波畸变率（THD）最小，电压利用率最高，效率最优，及转矩脉动最小以及其它特定优化目标。 在70年代开始至80年代初，由于当时大功率晶体管主要为双极性达林顿三极管，载波频率一般最高不超过5KHZ，电机绕组的电磁噪音及谐波引起的振动引起人们的关注。为求得改善，随机PwM方法应运而生。其原理

34、是随机改变开关频率使电机电磁噪音近似为限带白噪声（在线性频率坐标系中，各频率能量分布是均匀的），尽管噪音的总分贝数未变，但以固定开关频率为特征的有色噪音强度大大削弱。正因为如此，即使在IGBT已被广泛应用的今天，对于载波频率必须限制在较低频率的场合，随机PWM仍然有其特殊的价值（DTC控制即为一例）；另一方面则告诉人们消除机械和电磁噪音的最佳方法不是盲目地提高工作频率，因为随机PWM技术提供了一个分析、解决问题的全新思路。5.展望 通用变频器的发展是世界高速经济发展的产物。其发展的趋势大致为：5.l主控一体化 日本三菱公司将功率芯片和控制电路集成在一快芯片上的DIPIPM（即双列直插式封装）的

35、研制已经完成并推向市场。一种使逆变功率和控制电路达到一体化，智能化和高性能化的HVIC（高耐压IC）SOC（System on Chip）的概念已被用户接受，首先满足了家电市场低成本、小型化、高可靠性和易使用等的要求。因此叶以展望，随着功率做大，此产品在市场上极具竞争力。5.2 小型化 用日本富士（FUJI）电机的三添胜先生的话说，变频器的小型化就是向发热挑战。这就是说变频器的小型化除了出自支撑部件的实装技术和系统设计的大规模集成化，功率器件发热的改善和冷却技术的发展已成为小型化的重要原因。ABB公司将小型变频器定型为CompACTM他向全球发布的全新概念是，小功率变频器应当象接触器、软起动器

36、等电器元件一样使用简单，安装方便，安全可靠。5.3低电磁噪音化 今后的变频器都要求在抗干扰和抑制高次谐波方面符合EMC国际标准，主要做法足在变频器输入侧加交流电抗器或有源功率因数校正（Active Power Factor Correction APFC）电路，改善输入电流波形降低电网谐波以及逆变桥采取电流过零的开关技术。而控制电源用的开关电源将推崇半谐振方式，这种开关控制方式在3050MhZ时的噪声可降低1520dB。5.4专用化 通用变频器中出现专用型家族是近年来的事。其目的是更好发挥变频器的独特功能并尽可能地方便用户。如用于起重税负载的 ARB ACC系列，用广交流电梯的 Siemens MICO340系列和FUJI FRN5000G11UD系列，其他还有用于恒压供水、上作机械主轴传动、电源再生、纺织、机车牵引等专用系列。5.5系统化 作为发展趋势，通用变频器从模拟式、数字式、智能化、多功能向集中型发展。最近，日本安川电机提出了以变频器，伺服装置，控制器及通讯装置为中心的”D&M&C”概念，并制定了相应的标准。目的是为用户提供最佳的系统。因此可以预见在今后变频器的高速响应件和高性能什将是基本条件。