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低压变频器:传统升级的新机遇

文章来源:国联证券 作者:【未知】 点击:次 时间:2015/12/29 8:42:31

一、行业概况

1、变频器的概念、分类和应用


变频器,即交流电动机变频调速控制器,是一种电力转换设备,它将电压固定、频率固定的交流电源变换成电压、频率可调节的交流电源。变频器主要由电力变换单元、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理器单元等组成。工作时,微处理器单元根据系统设置和检测单元测得的信号输出驱动脉冲,经过驱动单元放大之后直接控制电力变换单元中IGBT的通断来调整输出电源的电压和频率,进而达到调节电动机速度的目的(根据交流感应/异步电动机转速与频率成正比的特点)。


变频器根据不同标准有多种的分类方式,如按应用范围划分,变频器可分为通用型变频器和专用型变频器;按转换方式划分,可分为交-交变频器和交-直-交变频器;在交-直-交变频器中,按直流环节的储能方式划分,又可分为电流型和电压型变频器;按电压等级划分,可分为低压变频器、中压变频器和高压变频器等。


变频器最主要的功能是连续、无级调节电动机的转速。因此有以下几个方面的功效:(1)实现电动机的节能运行。由于电动机的输出功率与转速成正比,因此在负载不变的情况下,电动机降速运行后,其输出功率相应减小,整体能耗也随之降低,进而实现节能减排目的。(2)实现电动机的软起动和软停止,以减小电动机的起动电流、减小电动机对电网容量的需求和对电网的冲击、避免电动机起停时的机械冲击等,进而降低前期设备的资金投入、延长电动机及负载设备的寿命、减少设备维修费用。(3)取代直流电动机,满足各种场合、设备的工艺需求,提高生产效率或改善产品质量。由于矢量控制技术的引入,变频器实现了媲美直流电动机的快速响应和高精度控制,可取代直流电动机实现各种工艺调速,更节省空间、安装和使用维修也更方便。另外,变频器还有很多的应用功能和保护功能,应用功能如:PID调节、抱闸功能、简易PLC等,使变频器可应用在吊装起重、纺织等行业,扩大了变频器的应用范围;保护功能如过流、过压、短路、过载保护等,使变频器和电机运行更可靠、安全。


目前,变频器在我国各行业均已得到广泛应用,如冶金、化工、造纸、机械等行业。具体应用更广,小型的应用如各行业的鼓风机、输送机、给料机、搅拌机、研磨机、粉碎机、切纸机、压延机、挤压机、阀门、压缩机、冷却塔、塑料机械、电梯、各种纺织机械,大型的应用领域如造纸厂的造纸机、模具厂的注塑机、冶金厂轧钢机,以及化工等行业的大型风机、水泵、起重机、输油管道等。


2、变频器行业发展概况


相对于工业化国家来说,我国变频器行业起步较晚,20世纪70年代末到80年代,我国变频器研制阶段才开始,这阶段主要是机械部天津电气传动所(电压型)和机械部西安电力电子技术所(电流型)研制开发。20世纪80年代末到90年代末为通用变频器国外进口阶段,最早是日本三垦SVF型和日本富士G5/p5型,接着三菱、安川、东芝、松下、ABB、AB、西门子等相继进入中国,国内厂家在技术引进的背景下也陆续研制出国产变频器。进入21世纪,随着国内电力电子技术和微电子技术的发展,变频器行业规模迅速扩大,内资品牌逐渐崛起,内资品牌的市场份额也开始逐渐提升。从2006年左右开始,由于智能功率模块的出现与发展,使得变频器企业只要做控制部分电路及主电源回路和外壳就可以生产出成熟的产品,国产变频器出现了百家争鸣的局面,国产变频器迅猛发展,涌现出了大批优秀的国产变频器品牌,内资品牌借助本地化生产、服务网络以及价格优势,进一步扩大市场份额。


我国变频器生产厂家现有300多家,但是实力和规模参差不齐,个别企业仍采用作坊式的生产模式,主要品牌维持在20~30家。近年来,我国变频器市场一直保持着12%~15%的增长率,截止到2013年全国变频器市场规模约为285亿元,预计变频器市场需求仍将保持10%以上的增长。变频器行业前景分析统计,我国变频器总的潜在市场空间大约为1200亿~1800亿元。


3、低压变频器行业发展概况


低压变频器为电压等级低于690V的可调输出频率交流电机驱动装置,最早起步于20世纪50年代末的美国,21世纪以来我国低压变频器逐步崛起。根据中自传媒研究部数据显示:2006年我国低压变频器行业市场规模为92.60亿元,2013年我国低压变频器行业规模已经达到214.05亿元,年复合增长率为12.72%。根据中自传媒研究部《2013年中国低压变频器市场研究报告》,我国低压变频器市场增速将继续维持10%以上,2016年市场总量将超过260亿元。

 

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