變頻器發展

2014年11月06日

變頻器是工控系統的重要組成設備,安裝在電機前端以實現調速和節能。高壓變頻器后端主要拖動風機、水泵類負載,實際節電效果達30%~60%,未來該行業市場發展將受益于大中型項目改造;低壓變頻器與控制層和執行層設備共同組成自動化控制系統,其未來發展將受益于制造業裝備升級 
    高壓變頻器可細分為通用和高性能兩種,目前通用領域內資企業占據80%以上的市場份額,競爭激烈導致10年價格大幅下滑;高性能市場仍以外資為主,毛利比通用產品高約50%,未來將成為內資企業的主攻方向。
    低壓變頻器下游以制造業工控裝備為主,2009年受金融危機影響增速低于5%2010年前三季度增長高達30%,預計未來3年可維持15%的平穩增速。
    低壓變頻器高端市場外資和臺灣品牌占據80%以上份額,內資龍頭企業為匯川技術。與外資企業相比,內資龍頭正處于從提供單一變頻器產品向提供綜合解決方案轉變的階段,現在內已經與臺灣品牌的市場占有率差不多,未來市場占有率和盈利能力有望雙雙提升。
    變頻器發展——調速節能
    變頻技術最先用來對電機進行無級調速,通過控制半導體器件的通斷改變輸出頻率,以實現對后端拖動交流電機的軟啟動、變頻調速及提高運轉精度,并實現過流、過壓、過載保護。
    對比過去的機械調速方式,變頻調速的范圍寬,可達到100%~5%;調控精度高,可達到±0.5%;由于它是無極調速,可實現電機的軟啟動和整個生產系統的全自動控制,進而減少對電網的沖擊。
    從電壓分類上,一般把針對3kV~10kV高壓環境下運行的電動機而開發的變頻器稱為高壓變頻器,而將輸入電壓不高于690V的稱為低壓變頻器。
    目前我國高壓變頻器在電力、冶金、水泥領域應用較多,合計占比超過50%;低壓變頻器應用領域更加廣泛,涉及工業生產、石油煤炭、市政交通等多個行業。高壓變頻下游細分市場組成。
    精度高、范圍寬使變頻成為工業調速之首選
目前在低壓變頻和高性能高壓變頻領域都使用了矢量控制手段。相比V/f控制,矢量控制在調速范圍和控制精度上明顯提升。                                  
我國工業生產自動化水平與發達國家仍有一定差距,十二五規劃提出改造提升制造業,其中發展先進裝備促進制造業由大變強成為指導未來發展的方向。變頻技術因其具有的優異性能將在工業調速和精密控制領域得到進一步推廣。尤其是制造業應用廣泛的低壓變頻技術,未來發展與自動化改造和裝備升級緊密相關。
    變頻技術助力節能環保
    我國的風機、水泵、空氣壓縮機等主要電機設備為滿足運行中的最高功率要求,輸出功率經常有很大的設計冗余,若使用機械調速能量被大量浪費在閥門和風門擋板上。變頻技術通過電力電子控制完成調速,在后端拖動電機使其轉速變化范圍增大,頻率高時效果更為明顯。風機水泵類負載最適宜安裝變頻器節能,相比低壓變頻,高壓技術在細分行業使用更為廣泛。

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