低压变频器知识分享

1、变频器行业发展历程变频技术诞生背景是交流电机无级调速的广泛需求。传统的直流调速技术因 体积大故障率高而应用受限。20世纪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。此后，电力电子器件普遍应 用了晶闸管及其升级产品。但其调速性能远远无法满足需要。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。20 世纪 70 年代开始， 脉宽调制变压变频 (PWM-VVVF) 调速的研究得到突 破，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

2、美 ;1973年，美国提出了电子电子技术 “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 ;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台阶。 80 年代 以后微处理器技术的完善使得各种优化算法得以容易的实现。20 世纪 80 年代中后期，美、日、德、英等发达国家的 VVVF 变频器技术实 用化，商品投入市场，得到了广泛应用，交流调速取代直流调速、计算机数控技 术取代模拟控制技术成为应用技术的主流。电机交流变频调速技术被国内外公认 为最有发展前途的调速方式。期间，美国和德国凭借电子元件生产和电子技术的 优势，高端产品迅速抢占市场。步入 21世纪后，国产变

3、频器逐步崛起，现已逐渐抢占高端市场。低压变频器自 20 世纪 60 年代左右问世，到 20 世纪 80 年代在主要工业化国 家已经得到广泛应用， 行业内知名企业主要包括瑞士 ABB 、德国 SIEMENS 、日本 安川、日本三菱、美国艾默生等。相对于工业化国家来说， 我国低压变频器行业起步比较晚。 20世纪 90年代末， 低压变频器逐渐得到国内广大用户的认可，在国内开始广泛地推广使用，但仍以 国际品牌为主。 2000 年以来，在国家的大力支持下，以汇川科技、英威腾、欧瑞 传动、森兰为代表的国产低压变频器生产企业在吸收国外低压变频技术的基础上 通过不断创新，开始尝试自主研发生产，极大地推动了低压

4、变频器的国产化进程。二、全球变频器产业发展状况全球主要厂商及市场份额1、高压变频器厂商瑞士 ABB、德国SIEMENS、日本日立1、 低压变频器厂商全球低压变频器产品领域的主要厂商为国际品牌厂商，包括瑞士ABB、西门子、日本安川电机、日本三菱、富士电机等。三、中国变频器产业发展状况(一) 国内变频器产业发展现状变频器作业在我国已有 20余年的发展历史。 2003 年后，几乎所有的国际知名 品牌涌入国内市场，同时内资品牌大量出现，形成了充分的市场竞争格局，市场 化程度高。近几年行业逐步走向成熟，未来几年将进入全面成熟和行业整合期。近年来，内资变频器品牌在与外资品牌的竞争中，获得越来越多的市场份额

5、。2003年，内资品牌占整体市场不到 10%， 2005年份额扩大至 15%， 2007至 2008 年进一步扩大至 24%左右。在国内低压变频器市场，内资品牌数量最多，在加速替代外资中、高端产品 的同时，内资之间的竞争也开始加剧。(二) 国内涉足变频器产业厂商 我国中低压变频器的研发和生产主要集中在珠江三角洲和长江三角洲，其中深圳的变频器企业数量和销量明显超过其他区域，另外分布在四川、山东等地的 生产企业也表现出一定的实力。(1) 欧瑞传动(原烟台惠丰 )(2) 成都希望森兰(3) 深圳汇川(4) 深圳英威腾电气图表 7 2008 年国内高压变频器市场份额 （按销售收入计算 ）（三）市场容量

6、及增长趋势2、中低压变频器图表 9 中压变频器市场容量 （单位：亿元 ）图表 10 低压变频器市场容量 （单位：亿元 ）（四）细分行业市场表现1）、 中低压变频器市场2）、 2008 年我国中低压变频器市场分布情况图表 11 2008 年我国中低压变频器市场分布情况 （单位：亿元 ）图表 12 2008 年国内低压变频器在各行业应用的市场份额 （按销售收入计算 ） 四、上游原材料供应状况（一）主要原材料构成 变频器生产所需原材料为 PCB 板、 IGBT 、电解电容、机箱、散热器五大类其中， IGBT 是最主要原料，占采购比重最大。（二）市场供应情况 变频器所需各项原材料均为市场化产品，供应充

7、足，有稳定的供货保障。 其中，国外企业生产的 IGBT 相比国内企业具有更具有性能优势， 部分变频器生产 企业出于质量考虑会选择采购国外产品。由于变频器产品与 IGBT 有一定的匹配 性，企业需通过规模化采购以控制采购成本，购销双方需要一定时间建立稳定的 合作关系。由此变频器厂商可能存在对 IGBT 供应商依赖的风险。随着 IGBT 产品 技术和市场的发展， 参与 IGBT 的国外国内企业越来越多， 此风险对变频器企业的 生产经营影响有限。五、下游市场需求分析六、变频器产业发展前景展望 （一）国家相关产业政策 工业自动化控制系统行业受国家装备制造业调整和振兴规划及节能减排政策 支持，主要包括：

8、（1）国家发改委产业结构调整指导目录 （2005 年 ）鼓励类包含：“交流变频 调整节能技术开发及应用” 、“三轴以上联动的高速、精密数控机床，数控系统及 交流伺服装置、直线电机制造” 、“新型电子元器件 （电力电子器件 ）制造等行业项目”。(2) 国家发改委、科技部、环保总局 2005 年 10 月发布的国家鼓励发展的资 源节约综合利用和环境保护技术 (资源节约部分 )第 77 项“ Bks 中央空调节能智 能化控制技术”要求“利用智能模糊控制技术和独创的预期算法与优化算法模型， 以计算机技术、系统集成技术和变频技术为手段，实现中央空调系统运行参数的 优化和冷媒流量随负荷变化而自动调节，从而

9、保证系统在各种负荷下均实现最佳 能量供应和最佳工况运行，达到节能降耗的目的” 。(3) 国务院 2006年 7 月发布的“十一五”十大重点节能工程实施意见第五 项“电机系统节能工程”明确指出： “提高电机系统效率：推广变频调速、永磁调 速等先进电机调速技术，改善风机、泵类电机系统调节方式，逐步淘汰闸板、阀 门等机械节能调节方式。重点对大中型变工况电机系统进行调速改造，合理匹配 电机系统，消除大马拉小车'现象” 。(4) 国家发改委和科学技术部于 2006 年 9 月联合制订中国节能技术政策大 纲(2006 版)，在“2、工业节能 /2.4 高效节能设备 发展、推广高效机电设备” 中明确

10、指出“发展、推广变频调速技术与装置及内反馈斩波调速技术与装置” 。(5) 2009 年 2 月 4 日，国务院常务会议审议并原则通过了“纺织和装备制造业 调整振兴规划”，在产业调整和振兴的主要任务中明确要求“发展高效清洁发电， 推进风电设备自主化，重点实现变频控制系统、风电轴承、碳纤维叶片等产品的 国内制造”，“加快实施高档数控机床与基础制造装备科技重大专项，掌握高档数 控装置、电机及驱动装置、数控机床功能部件、关键部件等的核心技术” 。(6) 2009 年 5 月 12 日，国务院办公厅发布装备制造业调整的振兴规划实施 细则，规划期为 2009 2011 年。细则提出“坚持发展整机与提高基础

11、配套产 品发展。提高基础件技术水平，开发特种原材料，扭转基础配套产品主要依赖进 口的局面。提高国产装备质量水平，扩大国内市场，国产装备国内市场满足率稳 定在 70%左右”。(二)影响行业发展的因素 1、国家和地方政策变频器属于国家重点高新技术产品，是国家“ 863”计划重点支持的领域，一 直得到国家产业政策的鼓励和支持。2、宏观经济环境的景气程度变频器行业下游客户多为电力、采掘、石油石化、冶金、水泥、机械制造等 工业，受宏观经济波动影响程度大。我国作为制造业大国，国民经济持续增长也 为变频器产业创造了良好的发展空间，市场空间巨大。3、环保节能需求 世界性的能源短缺使得节能降耗的需求日益迫切，变频器作为主流节能产品， 其应用市场正在快速成长。我国是能耗大国，能源紧张局面将长期存在，节能需 求紧迫。随着国内产业升级、工艺控制要求提高，变频器的应用日益普及，逐步 成为工业设备的标准配置。4、应用领域拓宽 随着技术的发展进步，变频器的应用领域也在不断拓展。变频技术已经在风 力发电和太阳能发电的核心设备并网逆变器上开始直接应用，新能源产业的 发展也为变频技术的应用提供了广阔空间。5、国际需求上升 变频器世界市场需求也在稳定增长，特别是发展中国国家电子电子产品技术 水平较低，市场主要被外资品牌占领，我国变频产品打入其市场存在机会。目前， 在国家鼓励出口政