Le substrat des dispositifs électroniques de puissance est passé du Si (silicium) au SiC (carbure de silicium), offrant aux nouveaux composants électroniques de puissance les avantages d'une résistance à haute tension, d'une faible consommation d'énergie et d'une résistance à haute température. Cela a également permis la fabrication de dispositifs d'entraînement plus petits et de plus grande capacité ; des moteurs à aimants permanents sont également en cours de développement. Avec la popularisation rapide de la technologie informatique, les technologies liées aux entraînements à fréquence variable (VFD) se développent rapidement et les développements futurs se concentreront principalement sur les aspects suivants :
Intelligence réseau
Les VFD intelligents nécessitent un minimum de paramètres lors de leur utilisation, possèdent des capacités d'auto-diagnostic et offrent une stabilité, une fiabilité et une praticité élevées.
Actuellement, les nouveaux VFD sur le marché disposent d'interfaces-intégrées et fournissent plusieurs interfaces de communication compatibles, prenant en charge divers protocoles de communication. Ils peuvent être contrôlés et exploités via un clavier d'ordinateur et peuvent être mis en réseau avec divers bus de terrain, permettant le fonctionnement coordonné de plusieurs VFD, ou même un système complet de gestion et de contrôle de VFD pour une usine entière.
Spécialisation et intégration
La spécialisation de la fabrication de VFD permet d'améliorer les performances dans des domaines spécifiques, tels que les VFD pour ventilateurs et pompes, les VFD dédiés aux ascenseurs, les VFD dédiés aux machines de levage et les VFD dédiés au contrôle de la tension. De plus, il existe une tendance à intégrer les VFD aux moteurs, faisant du VFD une partie du moteur, ce qui se traduit par une taille plus petite et un contrôle plus pratique.
Haute performance
Avec le développement de théories de contrôle telles que le contrôle vectoriel et le contrôle de couple, ainsi que l'application de processeurs de signaux numériques à grande vitesse, les performances des VFD continueront de s'améliorer. Le développement mature de la technologie de contrôle vectoriel sans capteur a libéré les systèmes à fréquence variable des contraintes de la détection matérielle de la vitesse du moteur-, ce qui a abouti à des tailles de système plus petites.
Numérisation accrue
Bénéficiant des progrès de la technologie informatique, les systèmes de contrôle à fréquence variable permettront une intégration étroite entre les systèmes de contrôle de vitesse AC et les systèmes d'information, tout en améliorant également les performances globales du système. De plus, avec la sophistication croissante de la théorie du contrôle des moteurs à courant alternatif, les stratégies et algorithmes de contrôle associés deviennent de plus en plus complexes, nécessitant davantage d’espace de calcul et de stockage. Actuellement, les systèmes de contrôle de vitesse CA entièrement numériques à hautes performances-utilisent largement les puces DSP.
Économie d'énergie, protection de l'environnement et fonctionnement sans pollution
Les technologies de compatibilité électromagnétique, de suppression des harmoniques et de suppression du bruit du moteur pour les VFD sont actuellement des domaines d'intérêt clés. L’impact environnemental des VFD devient de plus en plus important. De nombreux pays ont déjà formulé des réglementations et des normes pour limiter les harmoniques. Trouver des solutions efficaces pour lutter contre la pollution sonore et électromagnétique des convertisseurs de fréquence est devenu un objectif majeur pour de nombreux chercheurs.
S'adapter aux nouvelles sources d'énergie
Les piles à combustible alimentées par l’énergie solaire et éolienne apparaissent désormais comme une technologie prometteuse en raison de leur faible coût, démontrant le potentiel de surpasser les sources d’énergie traditionnelles. La principale caractéristique de ces dispositifs de production d’électricité est leur petite capacité et leur nature distribuée. Les futurs convertisseurs de fréquence devront s'adapter à ces nouvelles sources d'énergie, exigeant à la fois un rendement élevé et une faible consommation d'énergie. Avec le rythme étonnant de développement de l'électronique de puissance, de la microélectronique et des technologies de contrôle modernes, la technologie de contrôle de vitesse à fréquence variable a également fait des progrès rapides. Ces progrès se reflètent dans la capacité accrue des dispositifs de contrôle de vitesse AC, les hautes performances et la multifonctionnalité des convertisseurs de fréquence, ainsi que leur miniaturisation.