Birgjar búnaðar sem styðja tíðnibreyta minna á að tíðnibreytar eru aflgjafar í hreyfistýrikerfum. Núverandi hreyfistýrikerfi er tæknilegt svið sem felur í sér margar greinar og heildarþróunin er: riðstraumsknúnir, hátíðni aflgjafar, stafræn, snjöll og nettengd stýring. Þess vegna hafa tíðnibreytar þróast hratt sem mikilvægur aflgjafarþáttur kerfisins og bjóða upp á stýranlegar, afkastamiklar breytilegar spennu- og tíðni-riðstraumsgjafar.
Á 21. öldinni hefur undirlag rafeindabúnaðar verið umbreytt úr Si (kísill) í SiC (kísillkarbíð), sem markar upphaf tíma mikillar spennu, mikillar afkastagetu, mikillar tíðni, mátbúnaðar, smækkunar, greindar og lágs kostnaðar fyrir nýja rafeindabúnað. Ýmsar nýjar raftæki sem henta fyrir breytilega tíðnihraðastýringu eru nú í þróun og rannsóknum. Hrað þróun upplýsingatækni og stöðug nýsköpun í stýrifræði mun hafa áhrif á þróunarstefnu tíðnibreyta.
Með stækkun markaðarins og fjölbreytni eftirspurnar notenda eru virkni innlendra tíðnibreyta stöðugt að batna og aukast, með meiri samþættingu og kerfisbundinni þróun, og nokkrar sérhæfðar tíðnibreytavörur hafa þegar komið fram. Greint er frá því að á undanförnum árum hafi markaðurinn fyrir tíðnibreyta í Kína haldið vexti upp á 12-15% og búist er við að hann haldi vexti yfir 10% í að minnsta kosti næstu 5 árin. Eins og er er vöxtur uppsettrar afkastagetu (afls) tíðnibreyta á kínverska markaðnum í raun um 20%. Búist er við að tíðnibreytamarkaðurinn nái mettun og smám saman þroskist að minnsta kosti 10 árum síðar.
1. Greind
Eftir að snjalltíðnibreytirinn hefur verið settur upp í kerfinu er ekki þörf á að framkvæma margar virknistillingar, hann er auðveldur í notkun, með augljósri birtingu á virkni, og getur framkvæmt bilanagreiningu og bilanaleit, og jafnvel sjálfvirka umbreytingu íhluta. Hægt er að nota internetið til fjarstýringar til að tengja marga invertera í samræmi við ferlisferlið og mynda þannig hámarks samþætt stjórnunar- og eftirlitskerfi invertersins.
2. Sérhæfing
Byggt á eiginleikum ákveðinnar gerðar álags er framleiðsla sérhæfðra tíðnibreyta ekki aðeins gagnleg til að stjórna mótor álagsins á hagkvæman og skilvirkan hátt, heldur getur hún einnig dregið úr framleiðslukostnaði. Til dæmis tíðnibreytar fyrir viftur og dælur, tíðnibreytar fyrir lyftivélar, tíðnibreytar fyrir lyftustýringu, tíðnibreytar fyrir spennustýringu og tíðnibreytar fyrir loftkælingu.
3. Samþætting
Tíðnibreytirinn samþættir valkvætt viðeigandi virkniþætti eins og breytuauðkenningarkerfi, PID-stýringu, PLC-stýringu og samskiptaeiningu í eina samþætta vél, sem ekki aðeins eykur virkni og áreiðanleika kerfisins, heldur dregur einnig á áhrifaríkan hátt úr kerfisrúmmáli og lágmarkar tengingar við ytri rafrásir. Samkvæmt skýrslum hefur verið þróuð samþætt vél með tíðnibreyti og rafmótor, sem gerir allt kerfið minna að stærð og auðveldara að stjórna.
4. Umhverfisvernd
Að vernda umhverfið og framleiða „grænar“ vörur er nýtt hugtak fyrir mannkynið. Í framtíðinni munu tíðnibreytar einbeita sér meira að orkusparnaði og lágri mengun, það er að segja að lágmarka mengun og truflanir frá hávaða og sveiflum á raforkukerfinu og öðrum rafbúnaði við notkun.
5. Sjálfslökkvun, mátvæðing, samþætting og greind aflrofaíhluta aðalrásarinnar hefur stöðugt aukið rofatíðnina og dregið enn frekar úr rofatöpum.
6. Hvað varðar uppbyggingu aðalrásar tíðnibreytisins:
Tíðnibreytirinn á rafnetinu notar oft 6 púlsa breyti fyrir lágspennu- og lítil afkastagetutæki, en margfaldur 12 púlsa eða fleiri breytir er notaður fyrir meðalspennu- og stór afkastagetutæki. Álagsbreytir nota oft tveggja stiga brúarbreyti fyrir lágspennu- og lítil afkastagetutæki, en fjölstigsbreyti eru notaðir fyrir meðalspennu- og stór afkastagetutæki. Til að flytja fjögurra fjórðunga spennu, til að ná fram endurnýjandi orkuendurgjöf til rafnetsins og spara orku, ætti tíðnibreytirinn á rafnetinu að vera afturkræfur tíðnibreytir. Á sama tíma hefur komið fram tvöfaldur PWM tíðnibreytir með tvíátta aflsflæði. Rétt stjórnun á tíðnibreytinum á rafnetinu getur látið inntaksstrauminn nálgast sínusbylgju og dregið úr mengun í rafnetinu. Eins og er eru slíkar vörur til sölu bæði lág- og meðalspennutíðnibreytar.
7. Stjórnunaraðferðir fyrir breytilega spennubreyta með púlsbreiddarmótun geta falið í sér stjórnun með sínusbylgjupúlsbreiddarmótun (SPWM), PWM-stjórnun til að útrýma tilteknum harmonískum skipunum, stjórnun straumrakningar og stjórnun spennurúmsvektors (stjórnun segulflæðisrakningar).
8. Framfarir í tíðnibreytingarstýringaraðferðum fyrir riðstraumsrafmótora endurspeglast aðallega í þróun vigurstýringar og beinna togstýrikerfa án hraðaskynjara, sem hafa færst frá skalarstýringu yfir í öfluga vigurstýringu og beinna togstýringar.
9. Framfarir örgjörva hafa gert stafræna stýringu að þróunarstefnu nútíma stýringa: hreyfistýringarkerfi eru hraðvirk kerfi, sérstaklega afkastamikil stýring á riðstraumsmótorum sem krefjast geymslu á ýmsum gögnum og hraðrar rauntímavinnslu á miklu magni upplýsinga. Á undanförnum árum hafa stór erlend fyrirtæki sett á markað kjarna sem byggja á DSP (Digital Signal Processor), ásamt jaðarvirknirásum sem þarf til mótorstýringar, sem eru samþættar í eina flís sem kallast DSP einflís mótorstýring. Verðið er mjög lækkað, rúmmálið er minna, uppbyggingin er þéttari, notkunin er þægileg og áreiðanleikinn er bættur. Í samanburði við venjulega örgjörva hefur DSP aukið stafræna vinnsluorku sína um 10-15 sinnum til að tryggja betri stjórnunarafköst kerfisins.
Stafræn stýring einföldar vélbúnað og sveigjanleg stýrialgrím veita mikinn sveigjanleika í stýringu, sem gerir kleift að innleiða flókin stýrilögmál og gera nútíma stýrikenningar að veruleika í hreyfistýrikerfum. Það er auðvelt að tengjast við kerfi á hærra stigi fyrir gagnaflutning, auðveldar bilanagreiningu, styrkir verndar- og eftirlitsaðgerðir og gerir kerfið gáfaðara (eins og sumir tíðnibreytar með sjálfstillandi virkni).
10. AC samstilltir mótorar hafa orðið ný stjarna í stillanlegum AC gírskiptum, sérstaklega samstilltir mótorar með varanlegum seglum. Mótorinn er með burstalausa uppbyggingu, háan aflstuðul og mikla skilvirkni, og snúningshraði er stranglega samstilltur við afltíðnina. Það eru tvær megingerðir af breytilegum tíðni hraðastýringarkerfum fyrir samstillta mótora: ytri stýring með breytilegri tíðni og sjálfvirk stýring með breytilegri tíðni. Meginreglan á bak við sjálfstýrða breytilega tíðni samstillta mótor er mjög svipuð og í jafnstraumsmótorum, þar sem vélrænn kommutator jafnstraumsmótors kemur í staðinn fyrir rafeindabreyti. Þegar AC-DC-AC spennubreytir er notaður er hann kallaður "DC kommutatorlaus mótor" eða "burstalaus DC mótor (BLDC)". Hefðbundið sjálfstýrt breytilegt tíðni hraðastýringarkerfi fyrir samstillta véla hefur snúningsstöðuskynjara, og kerfi án snúningsstöðuskynjara er nú í þróun. Breytileg tíðnistýringaraðferð fyrir samstillta mótora getur einnig notað vigurstýringu, sem er einfaldari en ósamstilltir mótorar hvað varðar vigurstýringu sem er stýrt í samræmi við segulsvið snúnings.
Í stuttu máli má segja að þróun tíðnibreytatækni sé í átt að gáfum, auðveldum rekstri, traustri virkni, öryggi og áreiðanleika, umhverfisvernd, lágum hávaða, lágum kostnaði og smækkun.