调速器的发展趋势精编

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我国水轮机调速器行业产品的发展及其当前的市场状况

我国水轮机调速器行业产品的发展及其当前的市场状况

我国水轮机调速器行业产品的发展及其当前的市场状况简介:本发言稿回顾并总结了我国水轮机调速器产品从建国初期到本世纪初的发展历程,同时扼要介绍了国内外一些公司的产品大体情况。

在此基础上,对我国水轮机调速器产品市场的现状进行了大致统计分析,限于篇幅,一些观点没有全面晶体管电液调速器,并在湖北陆水试验电站运行了相当长一段时间。

70年代至80年代初,新建的大中型水电站较多地采用了电子管、晶体管或小规模集成电路电液调速器,一些小型水电站也少量采用了电液调速器,此阶段可算是机械液压调速器与电气液压调速器并重。

但电气液压调速器由于所选用的主要电子元件/组件质量不过关,其长期使用的可靠性普遍较低。

我国水轮机调速器的快速发展是从80年代初开始的,由于改革开放和科技进步,国内有关科研单位、高等院校及制造部门为提高调速器的运行可靠性与调节品质,开始研制微机调速器。

华中科技大学、电力自动化研究院(能源部南京自动化所)、天津电气传动设计研究所、中国水利水电科学研究院、长江流域规划办公室等单位相继开展了以微处理器为核心的电液调速器的研制。

1984参数出以成功地在岩滩、宝珠寺等水电厂投入运行。

电力自动化研究院在继承ST-700系列微机调速器的双微机双通道系统结构基础上,研制了基于MC68322微机的水轮机调速器。

现在由于在水轮机调速器中广泛采用电子技术、液压技术和自控技术的最新技术成果,使现代水轮机调速器的面貌焕然一新。

其可靠性和主要技术指标大为提高,控制功能不断扩展和完善。

不仅适应了水电厂计算机监控的需要,而且为机组安全和经济运行奠定了基础。

然而,这来之不易的行业发展局面越来越多地受到近年来混乱的市场竞争冲击,如不采取措施及时建立健康规范的行业市场,将有可能葬送经几代人不懈努力换来的我国调速器产品技术进步与质量基础。

关于这一点,将在第4节作归纳说明。

"武汉事达电气有限公司生产的微机电调均以PLC为核心,用步进电机螺纹伺服缸取代电液转换器,构成新型电液随动系统。

交流调速技术概述与发展方向

交流调速技术概述与发展方向

交流调速技术概述与发展方向
交流调速技术是以控制电力电子器件改变负载电流量为基础,利用变频技术改变交流电源频率来改变负载的转矩,实现负载的微调,达到节能效果的一种技术。

它是电力电子学和控制理论中的重要研究内容,已被广泛应用于电气机械,包括水泵、风机、电机、涡轮增压器等的调速、节能及控制。

交流调速技术发展方向主要由传统变频技术拓展为可调速系统架构体系,它能使负载及调速系统功率性能得到提高和可控性增强,进而实现节能及控制效果。

与此同时,研究也将重点放在调速系统的稳定性、启动特性及功能强化上,以进一步提高电机的有功及功率性能。

在交流调速技术研究领域,逆变器技术也发挥了很重要作用。

采用逆变技术,将调速器由基于调速补偿器的锁相环控制系统改造为基于绝对坐标系统的跟踪控制系统,可以提高调速系统的响应精度和减少谐波干扰,实现高效节能和智能控制。

随着技术的发展,交流调速技术又拓展到智能网格、电势调节及交流直驱调速等新领域。

智能网格技术可以有效的实现调速环节的综合管理,达到局域电力系统优化和节能控制的效果。

而按照电势调节原理,可以以较低的价格实现电机功率慢动作自适应调节,从而达到有效的改善负载拖动效果的目的。

此外,交流直驱技术也提供了较为方便的总线接口,可以有效的利用电磁综合机理实现对负载的调节控制。

总之,交流调速技术拓展了许多新的可能性,其技术的发展主题以节能、智能控制、可变频技术和电势调节为主,以解决电机及负载拖动问题,达到节能效果为目标,实现电力优化以及节能控制。

水轮机组调速器的发展过程及其现状概要

水轮机组调速器的发展过程及其现状概要

水轮机组调速器的发展过程及其现状概要第一阶段:机械式调速器早期的水轮机组调速器主要采用机械式调速器,它由调速器机构、传动机构和调速器头组成。

调速器机构通过感应水轮机转速的变化,调整调速器头的位置,进而改变水轮机的工作状态,以实现调速的目的。

这种调速器具有结构简单、可靠性高的特点,但由于其机械结构的限制,调速范围较窄。

第二阶段:液压式调速器随着液压技术的进步,液压式调速器开始被广泛应用于水轮机组。

液压式调速器利用油液作为介质,通过液压控制来实现对水轮机的调速。

这种调速器具有调节灵敏、调速范围宽、响应速度快等优点,能够满足不同负载条件下的调速需求。

但由于液压传动系统的复杂性,液压式调速器的维护和管理成本较高。

第三阶段:电子式调速器随着电子技术的发展,电子式调速器逐渐取代了机械式和液压式调速器,成为水轮机组调速的主流。

电子式调速器采用电子元器件来实现对水轮机的调速控制,通过感应水轮机转速的变化,将调速信号转化为控制信号,从而实现对水轮机转速的调节。

这种调速器具有调速范围广、响应速度快、可靠性高等优点,同时还具备数据采集、通信、自动化控制等功能,可以实现对水轮机组的远程监控和运行管理。

电子式调速器已成为现代水电厂智能化调速系统的核心部分。

目前,水轮机组调速器的发展已经进入了数字化和网络化的阶段。

随着物联网、云计算等技术的不断发展,水轮机组调速器正在逐步实现信息化管理,提高调速控制的精度和可靠性。

同时,新型材料、新工艺和新技术的应用,进一步提高了调速器的性能和寿命,降低了维护成本。

总之,水轮机组调速器经历了从机械式到液压式再到电子式的发展过程。

目前,电子式调速器已成为水轮机组调速的主流,同时还在不断推进数字化和网络化的发展。

随着技术的不断创新和应用,水轮机组调速器将继续提高性能,实现更加智能化的调速控制。

水轮机组调速器的发展过程及其现状概要

水轮机组调速器的发展过程及其现状概要

水轮机组调速器的发展过程及其现状概要水轮机组调速器的发展可以追溯到19世纪末的工业革命时期,当时水轮机被广泛应用于工业生产中。

最初的水轮机组调速器是基于机械设备构建的,通过调整进水量来实现转速的控制。

随着科学技术的发展,电力系统的诞生和发展,电子调速技术逐渐应用于水轮机组调速器中。

下面将就水轮机组调速器的发展过程及其现状进行详细阐述。

1.机械调速器阶段(19世纪末-20世纪初)最初的水轮机组调速器是基于机械装置构建的,主要通过调整水轮机的进水量来实现转速的控制。

这一阶段的调速器主要采用行程调速装置或束杆调速器,通过机械的连接和调节来改变水轮机叶片的开度,从而调整进水量,以实现转速的控制。

2.液压调速器阶段(20世纪20年代-30年代)随着液压技术的发展,液压调速器逐渐应用于水轮机组调速器中。

液压调速器通过控制进水门或转轴的液压操作来改变水轮机的转速。

它具有响应速度快、精度高等优点,使得水轮机的调速性能得到了极大的提升。

3.电子调速器阶段(20世纪50年代至今)随着电力系统的发展,电子调速技术逐渐应用于水轮机组调速器中。

电子调速器通过安装在水轮机组上的传感器来采集转速和负荷等数据,经过控制系统的处理和调节输出信号,以实现对水轮机的转速和负荷的精确控制。

这一阶段的调速器具有灵活性高、调节精度高、负载响应快等特点,能够实现复杂的调速要求。

目前,水轮机组调速器的现状可以总结为以下几个方面:1.数字化、智能化随着计算机和信息技术的发展,水轮机组调速器趋向于数字化和智能化。

传感器、控制器和执行器等设备均采用数字化和智能化的技术,能够更好地实现系统的监测、控制和管理。

2.高性能现代水轮机组调速器的性能日益提高,主要表现在调节精度、负载响应速度、适应性和可靠性等方面。

通过采用先进的控制算法和优化设计,水轮机组的调速性能得到了极大的提升。

3.多功能化现代水轮机组调速器具有多种功能和应用。

除了基本的转速和负荷调节外,还可以实现对频率、压力、温度、湿度等参数的监测和控制。

高压变频调速技术装置的未来发展趋势和挑战

高压变频调速技术装置的未来发展趋势和挑战

高压变频调速技术装置的未来发展趋势和挑战随着科技的不断进步和工业领域的不断发展,高压变频调速技术装置正成为工业生产过程中不可或缺的重要装备。

高压变频调速技术装置能够有效地控制电机的转速,实现对工业生产过程的精确控制,提高生产效率和能源利用率。

然而,要实现高压变频调速技术装置的未来发展,还面临着一些挑战。

首先,高压变频调速技术装置将更加智能化。

随着人工智能和物联网技术的不断发展,高压变频调速技术装置将能够实时监测生产过程中的数据,并通过算法进行分析和优化。

装置将能够自动调节电机的转速,使其达到最佳效果,并根据不同的工况要求进行智能调整。

同时,装置还可以与其他设备进行互联,形成一个智能化的工业生产系统,实现生产过程的自动化和智能化。

其次,高压变频调速技术装置的节能效果将得到进一步提升。

能源资源日益紧缺,节能减排已成为各国政府的重要政策。

高压变频调速技术装置具有多级减速功能,能够根据实际需求精确调整电机的运行速度,避免能源的浪费。

随着技术的不断创新,高压变频调速技术装置将进一步提高能源的利用效率,实现更为节能环保的工业生产。

再次,高压变频调速技术装置的可靠性和稳定性将得到增强。

在工业生产过程中,高压变频调速技术装置承担着关键任务,一旦出现故障将会影响整个生产线的正常运行。

因此,提高装置的可靠性和稳定性将成为未来的发展方向之一。

通过采用先进的控制算法和可靠的硬件设计,高压变频调速技术装置将能够保证长时间的稳定运行,并具备故障自诊断和快速修复的能力。

此外,高压变频调速技术装置的安全性也是一个亟待解决的问题。

在高压和大功率的工作环境下,一旦装置发生故障或操作失误,可能会对工作人员和设备造成严重的安全隐患。

因此,未来的发展趋势是在设计和制造过程中更加注重装置的安全性,并加强安全措施的研究和应用,确保装置在工作过程中的安全可靠性。

最后,高压变频调速技术装置的应用范围将进一步扩大。

目前,高压变频调速技术装置主要应用于重工业和能源行业,如钢铁、石化、煤矿等领域。

2024年调速器市场发展现状

2024年调速器市场发展现状

2024年调速器市场发展现状引言调速器是一种用于控制电机转速的设备,广泛应用于工业生产和机械设备中。

随着工业化进程的不断推进,调速器市场也获得了长足的发展。

本文将就调速器市场的发展现状进行详细分析,包括市场规模、行业竞争格局、产品创新和市场趋势等方面。

市场规模目前,调速器市场正呈现出迅猛增长的态势。

随着工业生产对电机转速控制需求的增加,调速器市场规模不断扩大。

根据市场研究机构的数据,在过去五年间,调速器市场年均增长率超过10%,市场规模已突破1000亿美元。

预计未来几年内,市场规模将继续保持稳定增长。

行业竞争格局调速器市场竞争激烈,主要厂商包括ABB、西门子、施耐德等国际知名品牌。

这些企业凭借其强大的研发实力、产品质量和全球销售网络,在市场中占据主导地位。

此外,一些本土企业也积极参与调速器市场,通过创新和技术提升来增强竞争力。

产品创新调速器市场的发展离不开产品创新的推动。

随着科技的进步,调速器产品不断更新换代,从传统的机械式调速器到电子式调速器,再到现在较为先进的数字式调速器。

数字式调速器以其精准的转速控制和高效的能耗管理等特点,受到越来越多用户的青睐。

同时,随着工业自动化的发展,对于调速器产品的智能化要求也越来越高。

一些企业积极研发与物联网和人工智能结合的智能调速器,并提供面向工业4.0的解决方案,以满足不同用户的需求。

市场趋势从市场趋势来看,调速器市场未来发展前景广阔。

主要趋势包括以下几个方面:1.行业转型升级:随着能源消耗管理需求的增加,调速器市场将进一步向高效节能的方向发展。

同时,调速器在新兴产业中的应用也将增加,例如新能源领域和智能制造。

2.个性化需求增加:用户对调速器产品的个性化需求不断增加,企业应加大技术研发力度,提供更多定制化服务,满足用户特定需求,增强市场竞争力。

3.售后服务的重要性:随着市场竞争的加剧,售后服务将成为企业在市场中立于不败之地的关键。

企业应加大售后服务的投入,提供及时、高效的技术支持和维修保养服务。

水轮机微机调速器发展及现状

水轮机微机调速器发展及现状

水轮机微机调速器发展及现状
一、水轮机微机调速器的发展
1、水轮机微机调速器的出现
水轮机微机调速器,是一种专门用于调节水轮机转速的设备,于20世纪80年代初投入使用,在此之前,采用机械调节器和电动调节器的水轮机调速设备,其调速性能较差,而水轮机微机调速器,采用了数字信号处理控制技术,可以实现较精确、较快的调节,令水轮机控制更加精确。

2、水轮机微机调速器的发展
随着电子技术和计算机技术的发展,水轮机微机调速器也得到了长足的发展。

近几年,出现了能够实现变频控制的水轮机微机调速器,而变频控制技术在水轮机调节中,可以更好的满足不同工况条件下的运行要求。

这些调速器也开始涉及到现代制造系统中,并能够实现自动控制。

此外,水轮机微机调速器还具有过程可控、外部扰动抑制等特点,使其在水轮机调节中应用更多更广。

二、水轮机微机调速器的现状
1、水轮机微机调速器主要应用于船舶
目前,水轮机微机调速器主要用于船舶动力控制系统,广泛应用于内燃机辅机、柴油机辅机、汽油机辅机、气差式柴油机辅机等系统,并可以与控制系统结合使用,实现高效节能。

现代交流调速技术的发展与现状

现代交流调速技术的发展与现状

1 现代交流调速技术的发展20 世纪60 年代中期,德国的A Schonung 等人率先提出了脉宽调制变频的思想,他们把通信系统中的调制技术推广应用于变频调速中,为现代交流调速技术的发展和实用化开辟了新的道路。

从此,交流调速理论及应用技术大致沿下述四个方面发展。

1. 1 电力电子器件的蓬勃发展电力电子器件是现代交流调速装置的支柱,其发展直接决定和影响交流调速技术的发展。

迄今为止,电力电子器件的发展经历了分立换流关断器件(第一代) →自关断器件(第二代) →功率集成电路PIC(第三代) →智能模块IPM(第四代) 四个阶段。

20 世纪80 年代中期以前,变频装置功率回路主要采用晶闸管元件。

装置的效率、可靠性、成本、体积均无法与同容量的直流调速装置相比。

20 世纪80 年代中期以后用第二代电力电子器件GTR ( Giant Transistor) 、GTO ( Gate TurnOff thyistor) 、VDMOS - IGBT( Insulated Gate Bipolar Transis2tor) 等创造的变频装置在性能与价格比上可以与直流调速装置相媲美。

随着向大电流、高电压、高频化、集成化、模块化方向继续发展,第三代电力电子器件是20 世纪90 年代制造变频器的主流产品, 中、小功率的变频调速装置( 1 —100kw) 主要是采用IGBT , 中、大功率的变频调速装置(1000 —10000kw) 采用GTO 器件。

20 世纪90 年代至今,电力电子器件的发展进入了第四代。

主要实用的第四代器件为: (1) 高压IGBT 器件, (2) IGCT( Insulated Gate ControlledTransistor) 器件, (3) IEGT ( Injection Enhanced Gate Transis2tor) 器件, (4)SGCT(Symmetrical Gate Commutated Thyristor)器件。

变频器调速发展的趋势如何

变频器调速发展的趋势如何

变频器调速发展的趋势如何随着产业的发展和能源的快速消耗,能效成为一个重要的问题。

在这种情况下,变频器调速技术的应用逐渐成为解决能效问题的重要手段。

变频器调速技术通过改变电机的工作频率,调整电机的转速,从而实现对电机的精确控制。

因此,变频器调速技术被广泛应用于各个领域,例如工业制造、建筑、交通等。

变频器调速技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 高效节能:能源效益将是变频器调速技术发展的重要指标,高效节能是未来变频器调速技术发展的主要方向。

目前,随着电机制造技术的进步和电子元器件的不断升级,变频器调速技术的能效已经得到了较大提高。

未来,随着材料科学和电力电子技术的不断发展,变频器的能效还将进一步提升。

同时,逐渐普及的可再生能源的应用也将促进变频器调速技术的发展。

2. 多功能集成:未来的变频器将趋向于多功能集成,不仅能实现电机的调速控制,还能集成其他控制功能。

例如,变频器可以与传感器、PLC等设备进行联动,实现更加智能化的控制。

此外,变频器还可以集成故障检测、预警等功能,实现对电机工作状态的实时监测,提前预防故障的发生。

3. 精确控制:在工业制造和交通领域,对电机的精确控制要求越来越高。

未来的变频器调速技术将注重提高控制的精度和稳定性。

通过引入高精度的传感器、改进控制算法等手段,实现对电机转速、功率、扭矩等参数的精确控制。

4. 网络化通信:随着信息技术的发展,网络化通信将成为未来变频器调速技术的重要发展方向。

变频器可以与上位机进行远程通信,实现对电机工作状态的远程监测和控制。

此外,通过与其他设备的网络连接,变频器可以实现设备之间的协同工作,提高生产效率和能源利用率。

5. 环保节能:变频器调速技术的应用有助于降低能源消耗,减少对环境的污染。

未来,变频器调速技术将更加注重环保节能。

例如,变频器可通过回馈能量和能量回收等技术,将电机运行时产生的惯性能量转化为电能,并回馈到电网中。

这不仅能减少能源浪费,还能降低对能源资源的需求。

水轮机数字式电液调速器基本概念和发展趋势展望

水轮机数字式电液调速器基本概念和发展趋势展望

水轮机数字式电液调速器基本概念和发展趋势展望一、基本概念水轮机数字式电液调速器是水电站中常见的控制和调节装置之一,主要用于调节水流进入水轮机的流量,以达到控制水轮机转速和输出电能的目的。

具体来说,水轮机数字式电液调速器可以通过控制一定的信号输入,将转速的反馈信号与预设值进行比较,然后通过电液换向阀等关键元件将水流量的大小传递进入水轮机,从而实现精确控制水轮机的转速。

水轮机数字式电液调速器的基本组成包括传感器、调节电路、执行器和管理系统。

其中,传感器主要负责将转速的反馈信号传递给调节电路,调节电路通过特定的算法计算出新的开度信号,然后通过执行器的控制来实现水流量的调节。

二、发展趋势随着科技的不断发展,水轮机数字式电液调速器也在不断地变革和更新,未来将出现以下几个发展趋势:1. 智能化未来的水轮机数字式电液调速器将更多地应用智能化技术,如人工智能、云计算、物联网等,通过智能算法及先进计算技术实现对水轮机系统的自主控制,优化自身性能,提高能效指标。

2. 多功能化未来的水轮机数字式电液调速器将融合不同的功能模块,如自学习控制模块、故障预测诊断模块、安全保护模块等,通过不断添加新的功能,提高设备的智能化和自适应性,以应对更为复杂的控制环境。

3. 模块化未来的水轮机数字式电液调速器将更多地采用模块化的设计,通过标准化模块的组合与配置实现系统的自主拓展和升级,提高设备的灵活性和可维护性,降低部件失效率与厂家间的过多依赖。

4. 绿色化未来的水轮机数字式电液调速器将更加注重环保性能,采用更为环保的材料和工艺,减少能源消耗,降低污染排放,以适应绿色技术发展的趋势。

未来水轮机数字式电液调速器的发展将更为智能化、多功能化、模块化和绿色化,具有更高的自动化水平和智能化程度,以更好地适应快速发展的水电站业务需要。

起重机械电气调速控制技术现状及发展趋势

起重机械电气调速控制技术现状及发展趋势

起重机械电气调速控制技术现状及发展趋势随着工程机械的发展和需求的激增,起重机械已经成为国民经济重要组成部分,而电气调速技术是现代起重机械电气控制系统中不可缺少的一部分。

它能够提高起重机械的控制精度、运行平稳性和效率,同时也能够降低机械的能耗和维护成本。

本文将介绍起重机械电气调速控制技术现状以及未来的发展趋势。

起重机械电气调速技术是将传统的机械式变速传动替换为电动机调速,利用变频器控制电机的转速,从而控制机械的运行速度和力量大小。

该技术在迅速发展,已经成为现代化工业生产先进的控制手段。

以下是起重机械电气调速控制技术现状的详细介绍:1. 控制系统在现代起重机械中,控制系统担负着整个机械的控制和指挥任务。

一般由控制柜、电缆线等构成。

控制柜的功用是接受信号来操作起重机械,而电缆线与控制柜有着重要的联系,它传送控制信号换取设备相应动作。

2. 电机控制现代起重机为适应市场需求和技术进步,大量采用电机调速技术替代传统的传动装置。

电机调速技术可以改变电机运行状态,控制其转速,实现单机多用等多种操作方式。

调速范围大、精度高,比传统的机械传动方式更为灵活。

3. 变频器变频器是电机调速的核心设备,它通过改变电机的频率和电压,从而控制其转速和扭矩。

变频器的创新和推广,带动了电气调速技术的快速进步。

变频器具有良好的能量节约效果和寿命长的特点,已经成为起重机械电气调速技术的核心部分。

4. 调速电机调速电机也是起重机械电气调速控制技术的核心部分,它是将起重机械的机械能转化为电能,并实现电能转速控制的装置。

调速电机可以控制电机的速度和力矩,使得起重机械能够更精准地完成各种工作任务。

随着电气技术的不断发展和应用,在未来几年,起重机械电气调速控制技术也将会有许多的发展趋势。

以下是未来起重机械电气调速控制技术的发展趋势:1. 更高的控制精度相对于传统的伺服马达控制,变频控制可以控制电机的转速和力矩更为精准。

因此,未来的发展趋势是为起重机械精准控制提高控制精度,降低误差率。

变频调速技术发展趋势探讨

变频调速技术发展趋势探讨

变频调速技术发展趋势探讨变频调速技术是一种通过改变电机输入电压或频率来改变电机转速的技术。

它通过改变电机的输入信号,可以实现电机在不同负载下的可变转速。

该技术在工业生产领域中被广泛应用,例如风力发电机组、制冷空调设备、水泵、电梯等。

本文将围绕变频调速技术的发展趋势展开讨论。

首先,随着数字化技术的不断发展和应用,变频调速技术将趋向于数字化控制。

传统的变频调速系统主要采用模拟控制器,无法满足复杂的控制需求。

而数字化控制可以实现更加精确的控制和调节,提高系统的响应速度和控制精度。

数字化控制还可以通过网络实现远程监控和故障诊断,提高设备的可靠性和运行效率。

其次,随着对能源的需求不断增加,节能减排已成为各个行业的重要任务,变频调速技术将朝着更高效节能的方向发展。

传统的电机驱动系统通常采用直接启动方式,无法根据负载大小进行调节,导致能源浪费。

而变频调速技术可以根据负载需求实时调整电机运行状态,实现节能减排。

例如,在水泵系统中,变频调速技术可以根据管道压力调整水泵转速,减少能耗。

再次,随着新能源技术的不断发展,变频调速技术将与新能源技术相结合,推动可再生能源的利用。

例如,在风力发电系统中,传统的定速风机难以适应风力发电机组的不稳定输出特性,而变频调速技术可以根据风速变化实时调整发电机转速,提高发电效率,并将电能输出到电网中。

同样,在太阳能光伏系统中,通过变频调速技术可以实现光伏板最大功率点跟踪,提高能量转换效率。

此外,变频调速技术还将在智能制造和智能建筑等领域得到广泛应用。

随着工业4.0和智能制造的发展,生产设备将趋向于自动化和智能化。

而变频调速技术可以实现生产线的自适应调节和柔性布置,提高生产效率。

在智能建筑领域,变频调速技术可以通过智能控制系统实现建筑设备的智能调节,提高能源利用率和舒适性。

综上所述,变频调速技术将朝着数字化控制、高效节能、与新能源技术结合以及智能化发展方向前进。

随着技术的不断创新和进步,相信变频调速技术在各个领域将发挥更加重要的作用。

我国水轮机调速器行业产品发展的历程与趋势

我国水轮机调速器行业产品发展的历程与趋势

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1.1 20世纪70年代初,我国水轮机调速器行业起步阶段,产品技术水平较低,主要依赖进口产品。

目前变速器的趋势

目前变速器的趋势

目前变速器的趋势
当前变速器的趋势主要包括以下几个方面:
1. 自动化和智能化:随着汽车技术的不断发展,车辆上的变速器将越来越倾向于自动化和智能化。

自动变速器和双离合器变速器等技术将成为主流,可以提供更加平顺和节能的驾驶体验。

2. 多档变速器:多档变速器可以提供更加宽广的速比范围,能够更好地满足不同驾驶环境下的动力需求。

因此,多档变速器的应用范围将会逐渐扩大。

3. 轻量化和节能化:为了降低车辆整体重量和提高燃油经济性,变速器将会逐渐趋向轻量化和节能化。

采用更加先进的材料和制造工艺,以及优化设计,可以有效减轻变速器的重量,提高传动效率。

4. 混合动力技术:随着混合动力汽车的发展,变速器也将会发展出更加适应混合动力系统的新型技术,以实现更好的动力输出和能源利用效率。

总的来说,未来变速器将更加注重驾驶体验、节能环保和可靠性,这也是汽车行业发展的大趋势。

水轮机微机调速器发展及现状

水轮机微机调速器发展及现状

水轮机微机调速器发展及现状一、发展历程水轮机调速一直是水力发电的重要技术问题之一、在过去,水轮机调速一般采用机械调速或液压调速的方式,这些调速器具有简单、可靠的特点,但其调节精度和动态性能较差,不能满足现代水力发电的要求。

20世纪60年代至70年代,随着计算机技术的发展,人们开始研究将计算机应用于水轮机调速系统中。

当时的水轮机微机调速器采用小型计算机作为主控制器,通过输入和输出设备与水轮机调速系统相连。

虽然这些系统具备一定的智能化和自动化水平,但由于当时计算机的运算速度和存储容量有限,其调节精度和动态性能还有待提高。

20世纪80年代开始,随着集成电路和微处理器技术的突破,人们开始开发使用微机技术实现水轮机调速的装置。

微机调速器采用微处理器作为主控制器,配备高速ADC和DAC模块,实现了对水轮机转速、输出功率等参数的高精度采集和控制。

此外,微机调速器还可以实现对水轮机的远程监控和故障诊断功能。

二、技术特点1.精确调节能力:微机调速器采用高速ADC和DAC模块,能够实时采集、处理和输出水轮机转速等参数,具有高精度的调节能力,可以满足水力发电的需要。

2.高动态响应:微机调速器具有快速的数据处理速度和实时响应能力,可以快速调整水轮机输出功率,实现对水轮机的快速调速响应。

3.自动控制功能:微机调速器配备计算机程序,可以实现对水轮机的自动调节和控制,减少人工干预和维护成本。

4.故障诊断和保护功能:微机调速器可以实时监测水轮机的工作状态,并通过智能算法分析和判断水轮机的故障类型和位置,及时进行故障诊断和保护。

5.远程监控和管理功能:微机调速器可以实现与计算机网络的连接,实现对水轮机的远程监控和管理,方便管理人员对水轮机的操作和监测。

三、应用现状目前,水轮机微机调速器已经广泛应用于各类水力发电厂。

尤其是在大型水轮机组中,微机调速器的应用比例较高。

此外,水轮机微机调速器还被应用于农田灌溉、城市供水等领域,能够提高系统的稳定性和自动化程度。

交流调速系统发展趋势

交流调速系统发展趋势

读书报告—《运动控制系统》姓名:王瑞禄学号:04111447班级:自动化11-12班交流调速系统的发展趋势和动向纵观交流调速技术的发展,可以看出现代交流调速技术未来的发展趋势和动向。

(1)智能化控制方法对交流调速系统的影响研究。

(2)改善交流调速系统效率的方法研究。

(3)中压变频装置的研究。

(4)系统可靠性的研究。

围绕以上四个方面,现代交流调速技术研究与开发的主课题如下:一、智能控制理论与技术方面的应用研究矢量控制系统虽然实现了异步电动机磁通电流和转矩电流的完全解藕,但由于电机参数的不确定性、纯滞后或非线性耦合等特性,以及电机转子参数估计的不准确及参数变化的影响都会造成定向坐标的偏移,这些问题至今国内外并未真正解决,因此,转子参数辨识及针对参数变化的自适应控制是今后矢量控制研究的攻坚课题。

近几年来,在许多工业过程控制系统中,被控对象往往存在着结构和参数的不确定性、纯滞后或非线性耦合等特性,难以用准确的数学模型描述,因此,用常规线性控制算法难以满足电动机调速性能的要求。

模糊控制、人工神经网络等不依赖于对象的深层次知识,而是通过输入、输出信息进行仿人思维的智能化控制方法开始引入到交流调速系统中,成为交流调速控制技术新的研究方向。

直接转矩控制技术在应用实践中不断完善和提高,其研究的主攻方向是解决低速时电机定子参数对磁链运动轨迹的影响;进一步提高低速时的控制性能,扩大调速范围。

取消通过机械连接的测速发电机及其他测速传感器,实现无硬件测速传感器的交流调速系统已有应用,但是转速推算精度和控制的实时性有待于进一步深入研究与开发。

二、交流调速系统效率的提高是一个重要的研究方向提高调速系统的效率是现代交流调速技术解决的重要问题之一。

由图:可知要提高调速系统的效率,就必须提高变频器输出效率和改善电机的使用性能。

因此,提高调速系统效率的具体解决方法是开发研制新型变频器主电路,主要措施是降低电力电子器件的开关损耗。

如使电力电子器件在零电压或电流下转换,即工作在所谓“软开关”状态下,从而使开关损耗降低到零。

一文了解交流调速系统的发展现状及趋势

一文了解交流调速系统的发展现状及趋势

一文了解交流调速系统的发展现状及趋势随着电力电子器件的发展,以及对效率的追求,交流调速得到快速发展,加上新技术、新理论不断渗透到交流调速之中,使其不断呈现新的面貌。

本文主要介绍交流调速系统的发展现状及趋势,首先介绍了现代交流调速技术的发展,其次介绍了现代交流调速系统的类型及交流调速系统之国内外发展,最后阐述了交流调速系统的发展趋势,具体的跟随小编一起来了解一下。

一、现代交流调速技术的发展现代交流调速的法阵可分为几个阶段20 世纪60 年代中期,德国的ASchonung 等人率先提出了脉宽调制变频的思想,他们把通信系统中的调制技术推广应用于变频调速中,为现代交流调速技术的发展和实用化开辟了新的道路。

从此,交流调速理论及应用技术大致沿下述四个方面发展。

(1)电力电子器件的蓬勃发展电力电子器件是现代交流调速装置的支柱,其发展直接决定和影响交流调速技术的发展。

迄今为止,电力电子器件的发展经历了分立换流关断器件(第一代)→自关断器件(第二代)→功率集成电路PIC (第三代)→智能模块IPM (第四代)四个阶段。

20 世纪80 年代中期以前,变频装置功率回路主要采用晶闸管元件。

装置的效率、可靠性、成本、体积均无法与同容量的直流调速装置相比。

20 世纪80 年代中期以后用第二代电力电子器件GTR (Giant Transistor)、GTO (Gate TurnOff thyistor)、VDMOS-IGBT(Insulated GateBipolar Transis2 tor)等创造的变频装置在性能与价格比上可以与直流调速装置相媲美。

随着向大电流、高电压、高频化、集成化、模块化方向继续发展,第三代电力电子器件是20 世纪90 年代制造变频器的主流产品,中、小功率的变频调速装置(1-100kw)主要是采用IGBT,中、大功率的变频调速装置(1000-10000kw)采用GTO 器件。

20 世纪90 年代至今,电力电子器件的发展进入了第四代。

水轮机数字式电液调速器基本概念和发展趋势展望1

水轮机数字式电液调速器基本概念和发展趋势展望1
现状7市场逐渐规范形成数个知名调速器生产公司8科研工作取得了显著成效并已转化为现实生产现代电网水电厂的新发展及对水轮机调速器的要求新发展1区域电网形成总功率日趋增大区域电网间联网2电网水电厂广泛采用调度自动化计算机监控系统和自动发电控制agc3电网水电机组运行可靠性大幅度提高三
水轮机数字式电液调速器基本概念和 发展趋势展望
0
0.5
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y
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fc=50Hz,yc=0.5,bp=0.04 (a) fg(Hz) 50.5 50.0 48.5 0 0.25 1.0 y 0 50.5 50.0 49.5
fc =50.5Hz,yc=0.5,bp=0.04 (b) fg(Hz)
0.5
1.0
y
fc=50Hz,yc=0.25,bp=0.04 (c)

一.水轮机数字式电液调速器基本概念
7.水轮机调节系统的静态和动态特性


空载或孤立电网工况下调整频率给定fc和开度给定yc的定 性分析
2。机组自动空载或孤立电网工况下,调整开度给定Yc的作用
100 ? 0.5 100 0.495 D y =
50 创0.02 D fg = 50 ? 0.02

50 ´ 0.02 ? 0.5 50 ? 0.02 100
7.水轮机调节系统的静态和动态特性


空载或孤立电网工况下调整频率给定fc和开度给定yc的 定性分析
取一组具体参量的数值,用上面公式进行计算: bp=0.02; Kyf=100(的物理概念是:导叶接力器行程变化 0.01,机组频率变化1Hz); D y c=0.5(即开度给定 D f c=0.5Hz; 变化50%)

变频调速及其控制技术的现状与发展趋势

变频调速及其控制技术的现状与发展趋势

变频调速及其控制技术的现状与发展趋势摘要:变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果在各个领域得到广泛的应用,为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了重要手段。

本文首先回顾了变频调速技术的发展历史和现状,然后总结了变频调速中的关键控制技术,并介绍了智能控制理论在变频调速系统中的应用情况,最后指出了变频调速技术的发展趋势。

关键字:变频调速技术矢量控制异步电动机PWM技术智能控制1变频调速技术的发展历史及现状变频调速技术涉及到电力、电子、电工、信息与控制等多个学科领域。

随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展,以变频调速为代表的近代交流调速技术有了飞速的发展。

交流变频调速传动克服了直流电机的缺点,发挥了交流电机本身固有的优点(结构简单、坚固耐用、经济可靠、动态响应好等),并且很好地解决了交流电机调速性能先天不足的问题。

交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果以及在*****领域的广泛适用性,而被公认为是一种最有前途的交流调速方式,代表了电气传动发展的主流方向。

交流调速技术为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了至关重要的手段。

变频调速理论已形成较为完整的科学体系,成为一门相对独立的学科。

变频装置有交-直-交系统和交-交系统两大类。

交-直-交系统又分为电压型和电流型,其中,电压型变频器在工业中应用最为广泛。

本文所涉及的就是此类变频调速理论和技术。

20世纪是电力电子变频技术由诞生到发展的一个全盛时代。

最初的交流变频调速理论诞生于20世纪20年代,直到60年代,由于电力电子器件的发展,才促进了变频调速技术向实用方向发展。

70年代席卷工业发达国家的石油危机,促使他们投入大量的人力、物力、财力、去研究高效率的变频器,使变频调速技术有了很大的发展并得到推广应用。

80年代,变频调速已产品化,性能也不断提高,发挥了交流调速的优越性,广泛地应用于工业各部门,并且部分取代了直流调速。

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调速器的发展趋势精编 Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986调速器问世百余年来,服务于各厂站的同时自身也在不断的发展、更新。

目前,总体来说调速器的发展有三大趋势:1、? 由常规油压向高油压发展。

液压执行机构长期以来一直被广泛用作水轮机调速器这种重载伺服控制系统的执行机构,它具有能容比大、惯性小、响应快、功率放大系数大、运行平稳、负载刚度大等特点。

随着液压技术的发展,其他许多采用液压系统的工业领域早已实现了高油压化,微机调速器也有从常规油压(、)向高油压发展的趋势。

采用高油压的调速器利于实现小型化、集成化、标准化。

2、? 机电转换接口控制方式从间接数字控制向直接数字控制发展。

所谓间接数字控制是指微机控制信号通过D/A转换环节将数字信号转换为模拟量信号(如0~10V、4~10mA等)后,再经放大后驱动电液伺服系统的控制方式。

该方式必须通过D/A转换环节,将数字量转换为模拟量实现数字控制,其主要存在以下问题:(1)由于控制器存在模拟电路,易产生温漂和零漂。

(2)多了D/A环节,降低了可靠性。

(2)阀的外控特性表现出滞环,消除滞环使阀的造价大大增加,结构复杂,可靠性降低。

(3)整体式磁性材料由于铁损引起的温升严重。

而直接数字控制不通过D/A接口,微机控制信号直接以数字开关信号与电液伺服系统接口实现数字控制,消除了间接数字控制存在的上述问题,使整个系统简单化,并实现整个系统的数字化,应用前景非常广阔。

3、? 整体制造及零配件从各厂家独立制造向标准化发展。

长期以来,虽然各调速器生产厂家生产的调速器规格基本一致,但是调速器的设计、生产标准、各零部件不尽相同,不仅给用户带来检修、维护不便,而且无法实现批量生产。

水轮机调速器的分类方法较多,按调节规律可分为PI和PID调速器;按系统构成分为机械式调速器(机械飞摆式)、电液式调速器及微机调速器;实际应用中常用是以下几种区分方式:1、按我国水轮机调速器国家型谱以及调速器行业规范,调速器分为:中、小型调速器;冲击式调速器;大型调速器等。

中、小型调速器以调速功大小来区分,冲击式调速器以喷针及折向器数目来区分,大型调速器以主配压阀名义直径来区分。

调速器分类表2、微机调速器依据调节器(电气部分)及机械液压系统(机械部分)的不同形式,有以下区分:按调节器的硬件构成有单片机、工控机、可编程控制器三大类调节器。

其中单片机、单版机构成的调节器由于可靠性差、故障率高等多方面原因,已趋于淘汰。

目前可编程控制器以其高度的可靠性成为调节器构成首选。

机械液压系统依据电液转换电液转换方式分为:电液转换器类、电机类、比例伺服阀类、数字阀类。

其中电液转换器类已基本为市场淘汰,其他几种均有不同厂家生产。

3、按照调速器的适用机组类型分为:冲击式调速器、单调、双调。

冲击式调速器适用于冲击式水轮发电机组;单调适用于无轮叶调节的混流式、轴流定桨式等水轮发电机组;双调适用于有轮叶调节的轴流转桨式、灯泡贯流式水轮发电机组。

微机调速器的调节器(电气部分)如何选型目前微机调速器的调节器硬件构成有单片机、工控机、可编程控制器三大类调节器。

单片机、单板机是微机调速器早期的调节器产品,系各调速器厂家根据调速系统任务需要,选择如8051、8086、8096等微控制器(MCU)为硬件基础,自行设计线路板构成调节器。

由于可靠性低、抗干扰能力差等原因,故障率高。

为提高调节器的可靠性,减少故障率,后提出以双机冗余方式构成双微机调节器,但由于缺乏专业的抗干扰设计,生产上又缺乏严格的元器件老化、筛选过程以及严格的焊接工艺保证等多方面原因,未能根本解决可靠性问题。

因此逐步退出了市场,但由于成本低廉,依然有些厂家生产。

后随着基于IPC(工业控制微机)和PLC(可编程逻辑控制器)等通用处理器平台的不断发展完善。

国内迅速的将可靠性能高的IPC和PLC等通用微机平台应用于水轮机调速器领域,实现了调节器的硬件可靠性的进步,放弃了以单板机、单片机及基于8098、8086等的双微机作为主机硬件平台的专用调节器之路。

IPC(工业控制微机)是通过对个人计算机(PC)的板路、内存以及机箱等进行专门电磁兼容设计,使它能应用于环境恶劣的工业控制环境的PC。

其特点是:程序移植性强;能实现多任务并发等。

但由于其硬件设计还是基于商用个人计算机(PC)的总线结构,而且软件平台必须基于windows或liux等操作系统上,因此其可靠性还是比完全针对工业现场设计的PLC(可编程逻辑控制器)少一个数量级。

正是由于这个原因,近年各IPC(工业控制微机)厂家纷纷推出按PLC总线构架的工业控制微机(PCC)。

与常规PLC相比较,PCC最大的特点在于其类似于大型计算机的分时多任务操作系统,支持多任务并发处理。

其可靠性到没有很大提高。

PLC(可编程逻辑控制器)是专门为解决工业现场恶劣环境而诞生的工业控制计算机系统,其高可靠性已得到广泛的验证。

国内将其应用于水轮机调速器后,以其优异的高可靠性能立即成为调速器的主流方向。

目前出现的各种调速器控制系统还没有比PLC可靠性更高的,因此宜优先选用PLC作为调速器的调节控制核心。

调节器应选用双微机系统还是单微机系统由于调节器硬件平台的演变,我国微机调速器的系统结构经历了从单微机系统、双微机系统到双通道容错系统的发展过程。

一段时间,基本上公认双通道容错的系统结构可靠性较高、容错能力较强。

但随着PLC(可编程逻辑控制器)的微机调速器的问世,由于计算机主机系统的可靠性大幅度提高,人们对双微机系统的必要性提出了质疑为了提高微机调速器的可靠性,国内不少厂家对微机系统的设计采用了冗余结构。

但是,从现场运行的状况来看,其故障绝大部分来自微机系统外部,元器件特别是大规模集成电路的故障率毕竟很低,而出自软件内部的问题,靠冗余无法解决;对于双微机系统,多一个双机通讯和检测切换电路,多一个双机切换时的负荷扰动,就会多一个故障隐患和不可靠因素。

从实际效果来看,双机系统的硬/软件结构复杂,可靠性不一定比单机系统高。

而且从理论上讲,结构越简单可靠性越高,而且结构简单可省掉双机系统必需的一些通讯、检测和切换组件,用户以后的维护也更加方便。

从国外的水轮机微机调节器系统结构来看,既有单系统、也有双系统的。

但国外一些着名的调速器制造公司,如Vioth、ABB、WOODWARD等,均采用了信号测量和调节处理完全分开的设计思想,即采用多CPU的结构形式。

所以可靠性的提高在于将任务进行合理的划分,而不是任务的集中管理。

同时,模块化的硬件设计不仅容易得到可靠性的保证,而且使得软件的设计具有更大的灵活性和针对性。

调速器机械液压系统随电液转换方式的不同,分为:电液转换器类、比例伺服阀类、数字阀类及电机类。

其中电机类还分为步进电机和伺服电机两类。

水轮机微机调速器是一个典型的数字式液压位置伺服系统,数字式液压位置伺服系统按电液转换环节接口控制方式主要分为两大类:间接数字控制和直接数字控制。

间接数字控制是指电液伺服系统通过D/A转换环节,以模拟量接口实现数字控制。

比例伺服阀采用4~20mA的线性电流作为驱动信号,微机调节器必须通过D/A转换环节,以模拟量接口实现控制,因此比例伺服阀调速器是一个典型的间接控制方式的数字式液压位置伺服系统。

传统的各类伺服阀也都属于这类伺服系统。

随着计算机技术在流体控制系统中的大量应用,数字化成了一种必然的趋势。

与间接数字控制方法相反,控制量不通过D/A接口,直接以数字开关信号与电液伺服系统接口实现数字控制的方式称为直接数字控制。

目前主要有以下两种方式实现:其一是利用数字执行元件——步进电机加适当的旋转—直线运动转换机构驱动阀芯实现直接数字控制,由于这类数字控制元件一般按步进的方式工作,因而常称为步进式数字阀或离散式比例阀。

通过合理的设计,这类阀具用重复精度高及无滞环的优点。

其二是对高速开关阀的(脉宽或脉冲调制)控制。

通过控制开关元件的通断时间比,以获得在某一段时间内流量的平均值,进而实现对下一级执行机构的控制。

在流体动力系统中,这种控制方式的控制信号是开关量,因而是直接数字控制。

该控制方式具有不堵塞、抗污染能力强及结构简单的优点。

采用间接控制方式构成的系统通过D/A接口实现数字控制,这种方法存在如下缺点:(1)由于控制器中存在着模拟电路,易于产生温飘和零飘,这不仅使得系统易受温度变化的影响;同时,也使得控制器对伺服阀本身的非线性因素如死区、滞环等难以实现彻底补偿。

(2)用于驱动比例阀和伺服阀的比例电磁铁和力矩马达存在着固有的磁泄现象,导致阀的外控制特性表现出2%-8%的滞环,采用阀芯位置检测和反馈等闭环控制的方法可以基本消除比例阀的滞环,但却使阀的造价大大增加,结构复杂,可靠性降低。

(3)由于结构特点所决定,比例电磁铁的磁路一般只能由整体式磁性材料构成,在高频信号作用下,由铁损而引起的温升较为严重。

因此直接数字控制方式明显优于间接数字控制方式。

作为直接数字控制方式的步进式数字阀和开关阀相比较:步进式数字阀按步进的方式工作,具用重复精度高及无滞环的优点。

但是,步进式数字阀通过阀芯的步进运动将输入的信号量转化为相应的步数(脉冲数),因而存在着量化误差,通过增加阀的工作步数可以减小量化误差,但却使阀的响应速度大大降低。

同时,步进式调速器必须保留有引导阀和主配结构,造成步进式调速器的结构较复杂,加工件较多,不具有良好的通用互换性。

相较而言,高速开关阀与控制系统的接口更简单,且不需要中间环节就能构成直接数字控制系统,应用前景十分广阔。

将高速开关阀应用于水轮机微机调速器,能实现整个系统的数字化,构成全数字式调速器。

但由于流量、压力脉动等因素的限制,数字阀在大型调速器上的应用范围受到一定的限制,目前仅能应用于操作功不大于的非双调机组的调节控制。

综上所诉,中小型调速器选用数字阀较为适宜,大型调速器宜选用步进电机(但要注意控制方式——参见后述关于电机类调速器的比较说明)。

伺服电机与步进电机类调速器的区别与比较电机类调速器分为伺服电机及步进电机两种。

伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

步进电机是一种离散运动的装置,它和现代数字控制技术有着本质的联系。

在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。

随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。

为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。

虽然两者在控制方式上相似(脉冲信号和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异,从控制精度、低频特性、距频特性、过载能力、速度响应能力比较起来,全数字式交流伺服电机无疑比步进电机优异得多。

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