我国变频器行业报告.docx

我 国 变 频 器 行 业 发 展 报 告 深圳市安邦信电子有限公司 一 、 变 频 器 介 绍 （一） 变频器介绍 变频器，即交流电动机变频调速控制器，是通过利用软硬件控制系统来控制电力半导体器件的通断作用，从而将工频电源(50Hz 或 60Hz)变换为各种频率，以实现电动机变速运行的设备。由于变频器能够根据实际需要对电动机转速进行实时调节，因此可以明显降低电动机运行的综合电耗，并起到改进设备控制水平的效果。 按照不同的分类标准，变频器可以分为若干类别。按照输入变频器的电网电压等级分类， 变频器可以分为低压(110V、220V、380V 等)、中压(690V、1140V、2300V 等)和高压(3kV、3.3kV、6kV、6.6kV、10kV 等)变频器，高压变频器通常采用 IGBT 多级串联的主电路结构， 而中压变频器和低压变频器普遍采用二电平或三电平的主电路结构。由于这一在主电路结构 上的明显区别，使得业内人士通常把 3kV 以下的变频器归为一个大类即中低压变频器，把3kV 及以上的变频器归为一个大类即高压变频器。按照主电路工作方式分类，可以分为电压型和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为 PAM（脉冲幅值调制） 、PWM（脉冲宽度调制）控制变频器；按照用途分类，主要分为通用变频器、专用变频器等；按照控制方式分类，主要分为 V/F 控制变频器和矢量控制变频器等。 （二） 变频器应用范围 变频器具有卓越的调速性能，20 世纪 90 年代以来，随着人们节能环保意识的加强， 变频器作为节能装置的应用也越来越普及，逐步成为用于电机调速的主流装置。 由于变频器调速精度高、占地小、工艺先进、功能丰富、操作简便、通用性强、易形成闭环控制等优点，优于以往的任何调速方式，因此变频器的应用领域非常广阔，几乎涵盖国 民经济的各个行业。 高频变压器 通用高压应用于电力、矿业、冶金、水泥等领域的风机、泵类传动控从高压变频器来看，高压变频器可细分为通用高压变频器和高性能高压变频器两大系 列，应用领域涉及电力、矿业、水泥、冶金、石化等行业，可实现对各类高压电动机驱动的风机、水泵、空气压缩机、提升机、皮带机等负载的软启动、智能控制和调速节能，从而有 高频变压器 通用高压 应用于电力、矿业、冶金、水泥等领域的风机、泵类传动控 变频器制 变频器制 高性能高压变频器 适用于矿井提升机牵引变频、轧机变频传动、船舶驱动以及 高速机车主传动等高端领域 分类高端市场 分类 高端市场 中端市场低端市场 负载类型 应用领域 提升类、高速传动类、精确控 港口岸桥、垂直电梯、塔吊、造纸主生产线、制类负载 石油钻井、超微线拉丝机等 中速传动类、中等精度、低速 雕铣机、陶瓷印花机、电机印刷机、塑料挤大扭矩类负载 出机、直进式拉丝机等 简单调速类、简单传动类负载 风机、水泵等 随着市场的扩大和用户需求的多样化，变频器产品的功能也在不断完善，应用领域也在 不断扩大，从工厂的生产加工设备到工业公用工程、从重型工业到轻工行业都已广泛使用。其中包括在风力发电和太阳能发电领域的应用。变频技术在风力发电和太阳能发电的核心设 备——并网逆变器上有着直接的应用，新能源产业的发展将为变频技术的应用提供更为广阔 的空间。 二、 国际变频器发展历史及现状 （一） 发展历史 50 年代末， 美国通用电气公司推出了晶闸管(可控硅 SCR)这一电力电子器件，为变频器的发展提供了划时代的基础硬件。几十年间，电力电子器件从最初的晶闸管 (SCR)、GTO(门极可关断晶闸管)， 经过 BJT(双极型功率晶体管)、 MOSFET(金属氧化物场效应管)、SIT(静电感应晶体管)、SITH(静电感应晶闸管)、MGT(MOS 控制晶体管)、 MCT(MOS 控制晶闸管)， 发展到今天的 IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶闸管)， 器件的更新使变频器的应用领域更为广泛，市场规模随之扩大。60 年代，变频器在发达国家开始逐步产业化生产，世界变频器产业的发展拉开序幕。到了 70 年代，变频器的软件技术出现飞跃式发展：1971 年德国、美国提出了矢量控制技术，使得变频器的调速性能可以和直流调速相媲美；1973 年，美国提出了电力电子技术——“采用电力半导体组件进行电力变换和控制的技术” 这一新的技术学科， 其主要应用领域就是调速传动；1979 年，日本采用矢量控制的变频器开始实用化，变频调速技术上了新的台阶。到了 80 年代，由于电 力半导体开关器件和微电子技术的进步，变频器性能及可靠性大幅提高，价格逐步下降，应 用领域进一步扩大。进入 90 年代后，变频器产品性能、可靠性进一步提高，价格、体积进一步下降，其应用范围更加广泛。 近十几年来，随着电力电子技术、计算