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高壓變頻器的生產現狀

隨著現代電力電子技術及計算機控制技術的迅速發展,促進了電氣傳動的技術革命。交流調速取代直流調速,計算機數字控制取代模擬控制已成為發展趨勢。交流電機變頻調速是當今節約電能,改善生產工藝流程,提高產品質量,以及改善運行環境的壹種主要手段。變頻調速以其高效率,高功率因數,以及優異的調速和啟制動性能等諸多優點而被國內外公認為最有發展前途的調速方式。

以前的高壓變頻器,由可控矽整流,可控矽逆變等器件構成,缺點很多,諧波大,對電網和電機都有影響。發展起來的壹些新型器件將改變這壹現狀,如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它們構成的高壓變頻器,性能優異,可以實現PWM逆變,甚至是PWM整流。不僅具有諧波小,功率因數也有很大程度的提高。 變頻器是壹種使電動機變速運行進而達到節能效果的設備,習慣上把額定電壓在3kV到10kV之間的電動機稱為高壓電機,因此壹般把針對3kV至10kV高電壓環境下運行的電動機而開發的變頻器稱為高壓變頻器。與低壓變頻器相比,高壓變頻器適用於大功率風電、水泵的變頻調速,可以收到顯著的節能效果。

隨著節能環保需求的增加以及裝備升級改造步伐的加快,中國高壓變頻器行業呈現穩步增長態勢,市場規模從2005年的11億元增至2011年的63億元,年復合增長率達到35.4%;在變頻器中的比重也從2006年的12.9%增至2011年的22.8%。2012年隨著下遊行業變頻化率的提升,高壓變頻器市場增長速度有望達到34.92%。中國高壓變頻器行業主要有以下幾個運行特點 隨著技術研究的進壹步深入,在理論上和功能上國產高壓變頻器已經可以與進口變頻器相比肩,但是受工藝技術的限制,與進口產品的差距還是比較明顯。這些狀況主要表現在如下幾個方面:

① 國外各大品牌的產品正加緊占領國內市場,並加快了本地化的步伐。

② 具有研發能力和產業化規模的逐年增加。

③ 國產高壓變頻器的功率也越做越大,目前國內最大的應用做到了20000KW。

④ 國內高壓變頻器的技術標準還有待規範。

⑤ 與高壓變頻器相配套的產業很不發達。

⑥ 生產工藝壹般,可以滿足變頻器產品的技術要求,價格相對低廉。

⑦ 變頻器中使用的功率半導體關鍵器件完全依賴進口,而且相當長時間內還會依賴進口。

⑧ 與發達國家的技術差距在縮小,具有自主知識產權的產品正應用在國民經濟中。

⑨ 已經研制出具有瞬時掉電再恢復、故障再恢復等功能的變頻器。

⑩ 部分廠家已經開發出四象限運行的高壓變頻器。

11矢量控制的高壓變頻器也已經在應用。 國外各大品牌的變頻器生產商,均形成了系列化的產品,其控制系統也已實現全數字化。幾乎所有的產品均具有矢量控制功能,完善的工藝水平也是國外品牌的壹大特點。在發達國家,只要有電機的場合,就會同時有變頻器的存在。其現階段發展情況主要表現如下:

① 技術開發起步早,並具有相當大的產業化規模。

② 能夠提供特大功率的變頻器,已超過10000KW。

③ 變頻調速產品的技術標準比較完備。

④ 與變頻器相關的配套產業及行業初具規模。

⑤ 能夠生產變頻器中的功率器件,如IGBT、IGCT、SGCT等。

⑥ 高壓變頻器在各個行業中被廣泛應用,並取得了顯著的經濟效益。

⑦ 產品國際化,當地化加劇。

⑧ 新技術,新工藝層出不窮,並被大量的、快速的應用於產品中。 交流變頻調速技術是強弱電混合,機電壹體的綜合技術,既要處理巨大電能的轉換(整流、逆變),又要處理信息的收集、變換和傳輸,因此它必定會分成功率和控制兩大部分。前者要解決與高壓大電流有關的技術問題,後者要解決的軟硬件控制問題。因此,未來高壓變頻調速技術也將在這兩方面得到發展,其主要表現為:

① 高壓變頻器將朝著大功率,小型化,輕型化的方向發展。

② 高壓變頻器將向著直接器件高壓和多重疊加(器件串聯和單元串聯)兩個方向發展。

③ 更高電壓、更大電流的新型電力半導體器件將應用在高壓變頻器中。

④ 現階段,IGBT、IGCT、SGCT仍將扮演著主要的角色,SCR、GTO將會退出變頻器市場。

⑤無速度傳感器的矢量控制、磁通控制和直接轉矩控制等技術的應用將趨於成熟。

⑥ 全面實現數字化和自動化:參數自設定技術;過程自優化技術;故障自診斷技術。

⑦ 應用32位MCU、DSP及ASIC等器件,實現變頻器的高精度,多功能。

⑧ 相關配套行業正朝著專業化,規模化發展,社會分工將更加明顯。 隨著本土高壓變頻器得到更多的用戶的認可,本土品牌憑借良好的性價比優勢正在逐步擴大在國內的市場份額。

品牌:國外品牌多為綜合自動化供應商,擁有多種自動化產品的品牌關聯效應。這種關聯效應還體現在譬如渠道等其他資源的***享上。因此這種“品牌推廣”對於該品牌的產品銷售有很好的推動作用。而本土品牌在自動化產品結構上相對比較單壹,更多的是“產品推廣”的營銷策略,因此有壹定劣勢。但是隨著本土品牌在市場的逐漸歷練成熟,“產品推廣”的營銷策略也正在向“品牌推廣”轉變。

另外,國外品牌也實施積極的市場策略,ABB的ACS2000系列可能就是應對國內企業風機 泵 壓縮機等市場的。對於本土品牌,在電氣傳動領域,平方轉矩或曰恒功率負載壹直是其進入市場的切入點,也是傳動領域的低端市場

技術:技術已經不成為進入這壹行業的壁壘,而穩定性及產品性能則逐漸成為各個廠商面臨的主要技術問題。國外品牌由於產品技術相對成熟,行業應用經驗也相對豐富,因此在故障率,元器件質量、以及超大功率產品上用戶相對比較滿意。但是隨著本土品牌的不斷發展,這壹差距也在逐步縮小。

價格:毋庸置疑,價格優勢是本土品牌的巨大優勢。這種優勢是短期內不會改變的。而這壹特點也迎合了金融危機後,用戶要求性價比,註重減少項目成本的需求。

資金:由於高壓變頻器的單價較高,收款周期都較長,資金的充裕性成為關鍵的競爭力之壹,在這壹點上,國外品牌壓力較小。通過發展,本土品牌也已積累了壹定的資金實力,部分國內廠商已經擁有較充足的資金應對資金流問題以及進行產品的研發與升級。另外,廣州智光、哈爾濱九洲、合康億盛等本土品牌陸續上市,也表明這壹行業如低壓變頻壹樣會出現更多資本運作。國內廠商逐步度過發展期,開始尋求資本運作,以期提升企業規模效應。

縱觀國內外品牌,技術競爭,營銷競爭已經進入白熱化,但是隨著各品牌針對的目標市場逐漸細化,市場競爭不止表現為價格,也是品牌競爭,脫離制造環節,轉向前端的品牌及研發設計,後端的渠道及服務,也是這壹領域可行的商業模式。

同時,如何提高管理水平,嚴格成本控制,優化資金流,人才引進等逐漸成為各品牌之間競爭的核心內容。這種“軟實力”的競爭將在未來更加激烈。

未來我國高壓變頻器行業發展可能還將遵循以下四點發展策略:

壹是加強中國變頻器行業協會作用。通過組織和舉辦行業發展研討會等方式,統壹行業企業認識,避免行業出現惡性價格競爭情況;出面協調行業企業與政府、社會、上下遊客戶的相互關系,積極協助政府落實有關節能降耗政策。

二是以人為本。隨著新產品的開發和應用拓寬進程的加速,人才的培養和補充成為未來行業能否維持高速成長的關鍵。變頻器企業在培養和尊重人才的同時,在使用及留住人才方面,應避免無序競爭控制工程網版權所有,樹立行業全局意識。

三是企業要大力發展推進產業結構和產品結構的調整,依靠科技進步,努力轉變經濟增長方式。健全和完善銷售服務體系,提高企業整體服務水平。構建細化產業發展戰略聯盟,鼓勵產業集中向優勢企業轉移。

四是大力加強國家及行業標準化工作的開展。據了解,現有涉及變頻調速設備的3個標準都是以大的傳動設備系統出現,變頻調速設備只是作為壹個部件。因此,變頻調速設備還沒有獨立可執行的生產、檢測、驗收等方面的標準。對此,成立全國變頻調速設備標準化技術委員會相關材料已上報國標委,行業協會今後將逐步啟動變頻調速設備標準的制修訂工作,逐步實現變頻調速設備通用標準、各行業特性標準、技術標準、產品標準、方法標準相配套的體系。

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