变频技术的发展历程简述

交流调速与控制技术是目前发展最为迅速的技术之一，这是与电力电子器件制造技术、变流技术、控制技术、微型计算机和大规模集成电路的飞速发展密切相关的。也就是说，每当新一代的电力电子器件出现时，体积更小、功率更大的新型通用变频器就会产生。

1.电力电子器件的发展

电力电子器件制造技术的发展，为交流调速系统的发展和完善提供了基本的保证。目前应用最多的电力电子功率器件主要有GTO、GTR、IGBT 以及智能模块（Intelligent Power Module，IPM）。其中IGBT 的开关频率可达到几十kHz，而且具有低损耗、开关速度快、电压高、容量大、体积小、驱动功率小等特点。IGBT 能够实现无噪声驱动，在变频器中得到广泛应用。IPM 包含IGBT 芯片及外围的驱动电路、保护电路，具有过流、短路、欠压与过热保护等功能，有很好的经济性。电力电子器件正朝高电压、大功率、高频化、智能化和组合化的方向发展，有力地推动了交流调速系统向高电压、大功率、高频化、智能化和低噪声的方向发展。

2.现代控制技术的发展(www.xing528.com)

SPWM 控制技术是变频技术的核心技术之一，其可以实现变频变压与抑制高次谐波的功能，在包括交流调速的能量变换系统中得到了广泛应用。20 世纪90 年代初，数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）开始应用于交流调速系统中，交流调速是在应用矢量控制等经典控制理论取得的成绩基础之上被建立的，现代控制理论也在交流变频调速系统中得到了广泛的应用。新的基于现代控制理论的控制策略不断出现，包括滑模变结构技术、模型参考自适应技术、鲁棒观察器、二次型性能指标的最优控制技术和逆奈奎斯特阵列设计方法等。基于智能控制思想的控制策略包括模糊控制、神经元网络、专家系统等，这些新控制策略的应用对交流调速系统的发展有重要的作用。

3.微处理技术的发展

微电子技术的飞跃发展，使微处理器的性能不断提高，微处理器作为控制器在交流变频调速系统中得到了广泛的应用，推动了交流调速向数字化方向发展。80 年代后期，MCS-51 等单片机被推出后，由于其较高的集成度和性能，具备一定的信息处理能力和数据运算速度，同时内部硬件资源比较丰富，开始作为通用控制器应用于交流调速系统。