变频器在我国的发展与趋势

1、   变频器技术新动向     变频器是一种高技术含量、高附加值、高效益回报的高科技产品。与IT产业一样，该产业包括所有与变频器技术相关的产业，即电力电子器件的生产、驱动保护集成电路的生产、电气传动与系统控制技术、工业应用等。电力电子技术、电机控制方式以及自动化控制水平决定着变频器的发展水平。     信息技术的发展也带动了变频技术的发展，DSP 运算技术引入变频器中，使复杂的实时运算，有了实现的手段，组成成套系统，变得轻松自如。变频调速因具有调速精度高、启动能耗低，占地小、工艺先进、功能丰富、

2、操作简便、通用性强、易形成闭环控制等特点，被认为是最理想的调速方案，代表电气传动的发展方向。     交流调速的飞速发展与成功应用，打破了过去直流拖动在调速领域中的统治地位，交流调速拖动已进入了交流变频时代。而直接速度控制理论(DSC)的诞生，则标志着中国在电机控制技术方面不仅超越了自我，也超越了国外同行。     高压大功率变频器因其在电磁兼容、电磁辐射、串联技术等方面问题有很大的技术难度，成为世界各大电气公司竞争的热点。目前国内诸多变频器生产厂家都在高压变频器领域投入大量的人力与物力，力求在目前变频器技术方面占

3、领制高点。尽管如此，但变频器的核心IGBT器件始终依赖进口，成为制约国产变频器发展的瓶颈。     为应对来自不同应用领域的挑战，变频器也不断在更新换代，功能得到提升、产品越来越多样化。总的来说，新时期的变频器具有以下特点：一是全数字化、功能齐全，能够补偿负载变化，特别是分布式的具有通信、联网功能和集成PLC的高端变频器。二是简单或行业专用的变频器以及机电一体化、小型化的。三是网络化和系统化，通过网络连接减少生产成本，通过现场总线模块，将不同型号的变频器以同一种编程语言和通讯协议进行组态。此外，伴随新型高压电力电子器件的问世，高压和中压变频器也有长足的发

4、展。在未来，矩阵式变频器、绿色变频器等新型变频器将面世。     国内变频器企业现状     21世纪以来，我国的变频器行业高度裂变。众多外资品牌在中国建厂，实施本地化经营。原有内资品牌的人员和资金不断分离，成立了众多企业，主要集中在沿海如广东、浙江、山东、上海等地区。     目前国内市场上的变频器厂家有300多家，主要的品牌也维持在20至30家左右。外资品牌在中国中、低压变频器市场仍占主导地位。国内大部分本土企业成立的历史不长，许多新产品进入市场的时间较短，在产品的成熟度

5、和品牌知名度方面还很难与历史悠久的国际知名品牌抗衡。     国内变频器市场是以外资品牌的进入而发端，外资品牌先入为主。我国变频器配套产业无论在技术、加工制造、工业设计等方面还是在资金实力方面，都在提高。目前，外资品牌在国内变频器市场的占有率约7成。本土变频器企业主要生产V/F控制产品，对于性能优越、技术含量高的矢量变频器等产品，国内变频器厂家也在进一步的开发中。例如：广州三晶变频器厂家就是其中之一。     据了解，外资品牌在国内中、低压变频器市场仍占主导地位。主要有ABB、西门子、富士电机、三菱电机、安川电机、

6、台达、施耐德、艾默生、丹佛斯等品牌，占据了我国中低压变频器市场的前12强。国内规模比较大的有英威腾、汇川、三晶。     因此，中国的变频器市场依旧以价格导向为主，这可能导致许多国际品牌在国内推广的变频器型号与国际上有差异，也为本土变频器品牌的发展提供了一定的机会。随着本土品牌的兴起，内资变频器企业的市场份额正逐步扩大，特别是近几年出现加速替代外资品牌的趋势。虽然尚未具备和西门子、ABB等国际顶级品牌展开全面竞争的实力，但在部分细分产品和市场上显示出一定的竞争优势，市场份额逐步扩大。预计，未来几年内国产品牌的市场份额将超过欧美品牌。变频器市场前景无限&#

7、160;    随着变频高速技术的发展与综合利用，使变频器行业在水泥、电梯、印刷、电力等现代化以及医学、通讯、交通、运输、电力、电子、环保等领域得到空前的发展和应用，几乎国民经济各行各业都与变频器密不可分。     从整体看，目前我国变频器行业的竞争日趋激烈。由于市场极具吸引力，不但市场已形成一定规模，而且潜在容量也十分可观，不断吸引着行业新参与者。随着国内厂家的技术进步和质量稳定性的提升，加上服务和价格方面的优势，预计未来几年高端产品被国外厂家垄断的市场局面将有所改观。     中国

8、变频器市场具有广阔的发展空间，目前则达到100亿元左右。随着市场的扩大和用户端需求的多样化，国内变频器产品的功能在不断完善和增加，集成度和系统化越来越高，并且已经出现某些专用变频器产品。     据了解，近年来，中国变频器的市场保持着12-15%的增长率，预计至少在未来5年内将会保持10%以上的增长率。目前，中国市场上变频器安装容量(功率)的增长率实际上在20%左右，预计至少在10年以后，变频器市场才能饱和并逐渐成熟。     我国变频器总的潜在市场应为1200-1800亿元，其中常压变频器约占市场份额的60左右，

9、中、高压变频器需求数量相对比较少，但由于单台变频器功率大、售价高，应占市场的40%左右。目前国内带变动负载，具有节能潜力的电机至少有1.8亿千瓦，由此为变频器的应用提供了极为巨大的市场变频器的市场现状变频器是电机节能的发展方向。变频器最初用途是速度控制，随着技术的发展和社会对能源运用效率要求的日益提高，逐渐被用于节能领域。变频调速具有调速精度高、启动能耗低、可实现无级调速，占地小、工艺先进、功能丰富、操作简便、通用性强、易形成闭环控制等特点，被认为是交流电动机最理想的调速方案，代表今后电气传动的发展方向。 市场潜力巨大，应用前景广阔。我国变频器市场至少在10年以后才能趋于饱和，总体市场潜力为1

10、200亿元至1800亿元。按照目前平均每kW高压变频器约800元的价格估计，不考虑未来新增高压电机变频调速的需求，高压变频器的潜在市场高达812亿元，应用前景广阔。变频器行业从2000年至2008年市场容量的平均年增长率在15%以上。 国内企业市市占率逐渐增大。2003年以后，随着国内企业在技术、人才上的积累和突破，国产高压变频器在产品适应性、生产成本以及服务响应速度等方面越来越显现出本土优势，国内企业的市场份额不断增加。中低压市场内资企业的品牌效应正在逐渐形成，对外资品牌中、高端产品的替代逐步加速，但同时内资品牌之间竞争也开始加剧，优势资源正在通过市场竞争、优胜劣汰向少数优势品牌集中。 以变

11、频器为主营的公司有三晶电气，英威腾，汇川变频的企业，我们看好这些以变频器主营的公司未来的成长前景。 在随着电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅速发展，电气传动技术正面临一场历史性的革命。交流传动逐渐成为电气传动的主流，异步电动机调速系统中，效率最高、性能最好的是变频调速系统。受益于节能减排、绿色新政，作为节能的重要设备，变频器产业的潜力非常巨大，是未来战略性产业之一。变频器的发展趋向(1)高功用化目前基原上一切的变频器都提求矢量掌握方式，并出现了少量不同层次的掌握结构及算法，顺应不同的市场定位与需求。值得关心的是无速度传感器矢量掌握(SVC)正在近几年开展较快，由于SVC可以提求低利息

12、、高功用的处置计划，曾经成为通用变频器中的梦想规范和开展方向。(2)易用性不时提高多家厂商提求的变频器正在结构上思索到现场装置的央求，同时正在软件上参与起动设置工具，经过指点客户简化调试进程。(3)功率机构模块化模块化的功率结设想象为不同系列及功率段产品提求了一致性，利于产品牢靠性的提高，为工厂选型、装置、调试、维护带来了便利，有效降低了运转维护利息。(4)智能化一是经过提求客户化的驱动编程才干来提高变频器的智能化水平，满意不同运用现场的客户化需求，这实践上是将PLC的部合功用融入变频器中。二是经过通讯来与外部智能化装备(如PLC)接口来提高变频器的智能化水平。目前出实厂商的变频器都具有网络分

13、别才干，并支持多种协议。(5)高功率密度由于新功率器件以及热想象技术的提高，目前的变频器越来越松散，体积越来越小，功率密度越来越高，但正在温升等关键技术目的上并未下降。(6)减小EMI/RFI谐波影响目前变频器中内置AC电抗器和扼流圈曾经十分普遍，这些对减小EMI/RFI谐波的影响都起了主要作用。变频器在纺织行业的应用情况 近几年，大量新技术的采用提高了我国纺织行业的装备水平，在这一点上，机电一体化水平较高的剑杆织机和喷气织机成套设备效果最为明显。电子式剑杆织机和喷气织机，在各运动机构机电一体化技术中主要有电子送经、电子卷取、引纬系统、选纬系统的机电一体化。电控系统优化控制各机构运动，提高工艺

14、适应性，使设备具有自动变换织物设计、自动检测分析织疵、自动调整纬密误差等功能，解决了纺机电子多臂、电子提花装置、电子储纬器、电子选纬器等关键配套件的高速适应性，提高了织机的运行速度和效率。业内专家对目前纺织企业运行设备调查后认为，我国纺织企业使用的7080年代生产的设备占所有设备的 30%左右，但总耗电量约占30%50%。其中，交流电动机占75%左右。现在我国纺织企业各类电机的运行效率加权平均值比国外低35个百分点，加热系统和泵的效率要比发达国家低23个百分点，整体所用的电机驱动系统运行效率比国外低近20%。如果按电动机总容量的10%进行改造，按年平均运行 4000小时计算，节电率可达20%2

15、5%。由此可见，电机系统节能是目前我国纺机设备节能市场上最具商业潜力的领域。例如，郑州纺机公司近年开发的日产200吨及200吨以上涤纶短纤维成套设备采用了大量变频调速节能技术和信息传感技术，使这种大容量涤纶短纤维成套设备实现了减少投资成本和运行成本的目的，具有较好的经济效益。在同等产能情况下，一条200吨日生产线与两条100吨日生产线相比，用户能减少32%的投资、53%的占地面积和40% 的人工费用。另外，宏大研究院开发的高速粘胶长丝连续纺丝机，由于采用了伺服电机、PLC、人机界面等技术，可将纺丝成形、水洗、烘干上油、卷绕成筒等多道加工工序集于一身，使整个工艺过程时间大大缩短；采用管中成形的方

16、式使纺速提高到140米分钟。目前，高速粘胶长丝连续纺丝机要解决连续纺丝用原液的质量指标、高速纺丝工艺参数、后处理辊筒材质的选择及加工、卷绕机构及筒子成形等技术问题。高新技术的采用为提高纱线品质与生产率、减少用工、提高劳动生产率提供了物质保障。纺织行业在我国能耗行业中，虽然能耗量不及电力、能源、造纸等行业，但在所使用的电动机总容量中，只有不到20%的电动机是带变频控制的。我国纺机行业的频控制电机市场占有率不足15%，而我国的变频器市场在过去10年内却保持着26.8%的高速增长。今后10年，我国纺机设备的变频器需求仍很旺盛。随着控制技术、节能技术的应用趋于成熟，纺机行业所占有变频器的市场潜力将达到50亿100亿元。变频器在机床中的运用前景从08年机床出售数据可以看出，通用型机床特地是功用繁多的车床库存状况相当严酷，而复合型机床、大型重型产品市场较好。这些机床加工范围广，机床实施部件具有不同的活动速度，对变频器功用也提出了更高的央求。三晶S350高性能矢量变频器S350系列是由广州三晶电气有限公司推出的新一代高性能矢量变频器，有如下特点：采用最新高速电机控制专用芯片DSP，确保矢量控制快速响应 硬件电路模块化设计，确保电路稳定高效运行 外观设计结合欧洲汽车设计理念，线条流畅，外形美观 结构采用独立风道设计，风扇可自由拆卸，散热性好 无PG矢量控制、有PG矢量控制、转矩控制、