国内外变频器技术的现状及我国发展策略初探

� � � � 年第 � 期 电子与自动化 一 � 一 梦告去幽告奋架翻专题述评 玲介带带带带带 求 国内外变频器技术的现状 及我国发展策略初探 邱文渊 童国道 �南京南普电力电子有限公司 , � � � � � � � � � 概述 变频器作为当代高科技产品 , 长期以来 一直受到国内外科技界 、产业界和各国政府 的密切关注 , 并已得到高速发展 。 近年来 , 我 国有关部门虽然也大力提倡 、发展和应用变 频器 , 企业和生产单位更是瞄准了这一极具 市场潜力而又高速发展的产品 , 但却步履艰 难 。 本文在对国际国内的变频器技术和产业 状况作简要的介绍和 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 后 , 对我国发展变 频器产业的对应策略作了初步探讨 。 � � 国外变频器的产业状况及发展基础 变频器作为电力电子技术和交流传动的 重要组成部分 , 由于具有高效 、节能和智能自 动化的特点而得以飞速发展 , 并广泛应用于 各行各业 。 目前在美 、英 、 日、德一些发达国 家 , 已形成较完整的变频调速产业体系 , 并有 下列动向 � ��� 出现以 � � 、 � � � 为功率逆变器件 的装 置或系统 , 其输入 电源 电压为 � � � � � � � � � � , 功率 � � � � � � � � � �� �甚至出现电压 和功率更高的大功率变频调速装置或系统 。 �� 出现以 � � � 模块为功率逆变器件 、 输入 电源电压 为 � � � � � � � � 、功率为 � � � � � � � �� 的中小功率变频器 , 这是近年来中小 功率变频器的主体 。 �。�出现以 �� � 、�� � 等新器件为基础 的新一代高载波 、低噪声变频器 ,其输入电压 一般为 � �� 一 � � �� � , 但 目前功率等级 已可 达 � � � � �� 甚至更高 。 这是近年变频器的发 展方向 。 关于变频器厂商 , 目前国内较为熟悉和 了解的有 � 日本的富士 、三菱 、安川旧 立 、东 芝 , 美 国的 � � 、 � 一� , 欧 洲的西 门子 、 � � � 、 �� � �� 等公司 。 国外变频器的高速发展有如下因素为之 奠定基础 � ��� 市场的需求 � 随着工业 自动化程度的 不断提高和能源全球性短缺 , 变频器越来越 广泛地应用在机械 、纺织 、化工 、造纸 、冶金 、 食品等各个行业以及风机 、水泵等的节能场 合 , 并取 得显著的经济效益 。 据报道介 绍 , �� � 年度 日本生产的 � � � � � � 以下的 中小 功率变频器 已达 �� � 万台 �而全球市场将难 以估量 。 �� � 功 率 器 件 的 发 展 � 近 年 来 高 达 �� � � � � � � � � � � 甚 至 更 高 电 压 和 电 流 的 � � � 、 � � � 的生产以及并联 、 串联技术的发 展应用 , 使得高压 、高功率变频器产品的生产 和应用成为现实 。 日本 、美国和欧洲的一些公 司都 已能生产这种高压 、高功率变频器或调 速系统 。 如美国的 � 一� 公司可制造生产电压 为 � � � � � 、 � � � � � 、 � � � � 、 � � � �� 、 � � � � � , 功 率达 �� � � � �� 的 � � 变 频 器 。 而 对 � � 、 �� �� 和 ��� 模块 , 其电压等级可达 � � � 为 � � � � � � � � � �� � �� � 为 � � �� � � � � � � � ��� 为 � � � � � � � � � � 。 这 为 � � � 一 � � � 输入电源的变频器提供了基础 并促进 变频器市场欣欣向荣 。 ��� 控制理论和微电子技术的发展 �包括 向量控制 、磁通控制 、转矩控制 、模糊控制等 一 � 一 电子与自动化 � � � � 年第 � 期 · 的新的控制理论为高性能的变频器提供了理 论基础 �同时 , �� 位 、 �� 位高速微处理器以 及 信号处理器 �� � �和特定专用集成 电路 �� �� � �技术的高速发展 , 为实现变频器高精 度和多功能化提供了硬件手段 , 并进一步扩 大了变频器的应用领域 。 ��� 基础工业和各种制造业 的高度发达 , 变频器各相关配套部件的社会化 、专业化生 产 , 为变频器的整体性能和质量提供了保证 。 � � 我国 目前变频器的产业状况 与国外变频器产业相 比 , 我国变频器的 产业状况不尽如人意 。理论研究水平不低 , 但 在可靠性 、 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 制造以及将理论或样机研究 转化成产 品的工作十分欠缺 , 而作为产业化 的生产 , 则是存在更多的问题和困难 , 其具体 表现为 � ��� 变频器的整机技术落后 �全国曾有数 百家企业 、高校 、研究院所都投入了一定的人 力和资金 , 但 由于资金 、人 力设备的分散 , 并 没能形成一定的技术力量和生产规模 。 虽然 也有不少科研样品通过了技术鉴定 , 但真正 能实现产品化生产的或将技术转化成产品的 单位并不多见 , 产品的功率等级也很低 , 生产 的数量少 , 成本高 , 竞争力不强 。 对于 � � 或 �� ! 变频器而言 , 功率一般都在 �� � � 以下 , 能生产 �� 一 � � � �� 的单位则仅寥寥 一 、二家 � � �� �� 以上 的产品可以说是空 白 �这里指能可靠工业运行而非实验室样机 � 。 对于 �� 或 � � � 变频器 , 功率等级虽然可 超过 � � �� � , 但可靠性 尚不尽如人意 , 市场 的销量也极为有限 。 ��� 变频器所用的半导体器件制造业几 乎完全空 白 � 当前 � � 、 �� ! 、 ��� 、 �� � 、 � � � 等各种功率器件和 � � 、 � � 等集成 芯片几乎完全依赖进 口 。 前些年国内虽有一 些单位引进了 � � 生产线 , 有一些半导体器 件厂也能生产小三极管 、 小规模 集成 �� 芯 片 , 但其质量和价格等都难以被用户所接受 。 ��� 相关配套产业和行业落后 � 变频器作 为一种涉及电力电子技术 、微电子技术 、 自动 控制等多学科 、多行业的高科技产品 , 没有高 质量的相关配件和辅助 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 是不行的 , 但现 在若要在国内找到比较满意的接插件 、铝散 热器这些很简单的配件也是困难的 。 ��� 产 、销量少 , 没有形成一定的规模效 益 。 目前国内产销量最大的单位年产销量仅 数千台 , 而外国大公司的月产销量就超过万 台 。 针对我国目前变频器行业和国外存在的 巨大差距 , 我们应当如何发展国内的变频器 工业呢 � 下面作一些初步探讨 。 � � 我国变频器产业的发展策略 我国现在仍属于自动化程度较低且高能 耗的国家 , 各行各业都有待实现 自动化和节 能改造 。 据有关资料介绍 , 我国仅风机 、水泵 及冷 冻设备就有 � � � � � � � 万台套 , 如果 �� �进行节能改造 , 就有 �� � 一 � �� 万 台套 , 故变频调速市场潜力极大 。可以说 , 市场是我 们的优势 。 然而有关数据表明 , � � � 年我国 购置变频器的钱达 �� � 亿元人 民币 , 而其中 国产变频器只约占 � � , 数量极少 。 因此要使 我国变频器有较大发展 , 并占有较大市场份 额 , 政府部门有必要同科研机构和生产单位 协同努力 。国家和政府主管部门应该在政策 、 资金 、技术上给予支持 , 特别是集中资金扶持 � � � 家 目前技术 、生产和销售基础较好的企 业 , 使其拥有先进的技术力量和生产 、开发 、 检测设备 , 并实施先进的管理模式 , 形成变频 器产业的龙头企业 , 从而带动变频器及相关 产业的发展 , 避免资金分散造成 的低水准的 重复性投资和浪费 。 对于生产企业 自身来说 , 可立足现实基 础 , 着重解决以下几方面问题 � ��� 提高产品质量 。 目前国产变频器用 � � � � 年第 � 期 电子与自动化 一 � 一 户反映的最大间题是可靠性不高 , 功率模块 容易损坏 。 只有从加强元器件的检验和质量 控制 、改进控制技术 、完善电气 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 和保护功 能以及 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 工艺制造等诸多因素入手 , 加强 管理 , 提高产品的质量 , 才能很好地促进产品 的销售 , 并使企业不断壮大 。 ��� 在互利互惠且条件成熟的情况下 , 可 考虑引进技术或合资生产 。 这是一个缩短开 发时间 、快速提高产品质量和水平的有效方 法 , 但在实施过程 中应注意 � � � 最好选择对 方在技术资金各方面实力都较雄厚的公 司 , 这有利于保持技术的先进性 � � � 所引进的技 术是先进的而不是对方 已经或准备停产的产 品 。 。 � 引进产品的性能和价格应适合中国的 市场需求 ,避免因成本价格过高而无法销售 。 � � 对专有技术 或专用芯片应有相应的技术 交底或协议 , 避免受制于对方。 � � 避免重复 引进 。 上述问题和现象在我国曾有过许多沉 痛的教习��。 ��� 立足于国情和现实开展生产 。由于近 年国外变频器 已广泛应用 �� 位甚至 �� 位 �� � � �� ! 和 ��� 也进入产品 , 因此国内 有一种观点认为 � � 型变频器 已经过时 , 要上就应上 �� �� 、 �� � 产品 。 这种观点对于 研究或技术后备单位来说固然正确 , 但对生 产企业而言 , 却不尽然 。 目前 �� �� 、�� � 技 术在我国尚不成熟 , 如果放弃经多年技术积 累的 � � � 生产 , 则将使我国变频器产业化 进程再次陷入困境 。 正确的方针应该是在生 产和发展 � � � 变频器的同时 , 加快发展 �� � �� 、�� � 变频器 , 形成具有不同技术层次的 多品种半导体调速装置 , 齐步发展 , 以满足不 同的应用要求 , 然后渐进地以 �� � � 发展取 代 � � � 。 ��� 质高价廉 的通用和专用简易型变频 器有广阔的市场 , 应发展 。随着国外各种高性 能变频器的出现 , 国内有人认为 � 中国变频器 技术不高 , 难以和国外竞争 , 没有发展的必 要 。 这种观点值得商讨 。 因为我国目前整体 工业水准很低 , 各种设备的自动化程度 、精度 都不一样 。 对于那些 自动控制整机系统具有 较高精度的应用 , 采用高精度多功能的变频 器是有必要的 � 而对于 目前国内大多数的 自 动控制应用和占有极大比例的众多的风机水 泵的节能改造 , 以高成本 �价格 �为代价 , 追求 多功能的变频器是没有必要的 , 因为风机水 泵的节能只是一般的调速功能问题 � 而对于 许多系统的改造 , 其整体机械和电气性能 、精 度都不高 , 若将高精度 、多功能的变频器置于 这些低水准的系统中 , 其优越性无法体现 , 且 系统整体水准仍然不高 。 只有整体系统是高 水准的 , 配上高性能的变频器才有意义 。 因 而 , 根据我国 目前的变频器和其它行业的技 术状况 , 开发和生产各种不同技术水准的变 频器以满足不同的需要具有特殊意义 。何况 , 我国风机 、 水泵的用 电量约 占总用 电量 的 � � �一 �� , 可见发展简易型质量可靠的变 频器不仅市场广阔 ,而且可以降低成本 , 取得 巨大的经济效益 。 ��� 变频器成套设备的开发和制造也是 非常有前途的 。 在 日本 、欧洲 、美国等发达国 家 , 其变频器也是最大限度地配套于各种小 到通用机械系统 、大到车间以至大型工厂的 各种应用 。针对国内目前的实际状况 , 可将变 频器与其它设 备或系统结 合起来 , 构成诸如 恒压供水系统 、造纸机械 、挤塑机械等各种工 程系统 , 这不仅可以拓宽变频器的使用范围 , 推广变频器的使用 , 而且能为生产企业带来 更大的利润和经济效益 。 � � 结束语 面对国内变频器产业和国外先进 国家的 巨大差距 , 我们没有望 自菲薄的时间 , 只有依 靠我国的市场优势 , 集中必要的资金 , 把握好 方向和对策 , 上管理 、上规模 , 进而降成本 ,走 捷径 , 增效益 , 走出困境 , 这样 , 我国的变频器 产业才能有希望 。 �收稿 日期 � � � �� 一 �� 一 � ��