變頻器的應(yīng)用與發(fā)展
變頻器的應(yīng)用
變頻器主要用于交流電動(dòng)機(jī)(異步電機(jī)或同步電機(jī))轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),是公認(rèn)的交流電動(dòng)機(jī)最理想、最有前途的調(diào)速方案,除了具有卓越的調(diào)速性能之外,變頻器還有顯著的節(jié)能作用,是企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想調(diào)速裝置。自上世紀(jì)80年代被引進(jìn)中國(guó)以來,變頻器作為節(jié)能應(yīng)用與速度工藝控制中越來越重要的自動(dòng)化設(shè)備,得到了快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。在電力、紡織與化纖、建材、石油、化工、冶金、市政、造紙、食品飲料、煙草等行業(yè)以及公用工程(中央空調(diào)、供水、水處理、電梯等)中,變頻器都在發(fā)揮著重要作用。
(1)變頻器與節(jié)能
變頻器產(chǎn)生的最初用途是速度控制,但目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的是節(jié)能。中國(guó)是能耗大國(guó),能源利用率很低,而能源儲(chǔ)備不足。在2003年的中國(guó)電力消耗中,60-70%為動(dòng)力電,而在總?cè)萘繛?/SPAN>5.8億千瓦的電動(dòng)機(jī)總?cè)萘恐?,只有不?/SPAN>2000萬千瓦的電動(dòng)機(jī)是帶變頻控制的。據(jù)分析,在中國(guó),帶變動(dòng)負(fù)載、具有節(jié)能潛力的電機(jī)至少有1.8億千瓦。因此國(guó)家大力提倡節(jié)能措施,并著重推薦了變頻調(diào)速技術(shù)。
應(yīng)用變頻調(diào)速,可以大大提高電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制精度,使電機(jī)在最節(jié)能的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。以風(fēng)機(jī)水泵為例,根據(jù)流體力學(xué)原理,軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。當(dāng)所需風(fēng)量減少,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí),其功率按轉(zhuǎn)速的三次方下降。因此,精確調(diào)速的節(jié)電效果非常可觀。與此類似,許多變動(dòng)負(fù)載電機(jī)一般按最大需求來生產(chǎn)電動(dòng)機(jī)的容量,故設(shè)計(jì)裕量偏大。而在實(shí)際運(yùn)行中,輕載運(yùn)行的時(shí)間所占比例卻非常高。如采用變頻調(diào)速,可大大提高輕載運(yùn)行時(shí)的工作效率。因此,變動(dòng)負(fù)載的節(jié)能潛力巨大。
作為節(jié)能目的,變頻器廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石油、化工、市政、中央空調(diào)、水處理等行業(yè)。以電力行業(yè)為例,由于中國(guó)大面積缺電,電力投資將持續(xù)增長(zhǎng),同時(shí),國(guó)家電改方案對(duì)電廠的成本控制提出了要求,降低內(nèi)部電耗成為電廠關(guān)注焦點(diǎn),因此變頻器在電力行業(yè)有著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ绕涫歉邏鹤冾l器和大功率變頻器。研究顯示,僅電力行業(yè),2003年的變頻器市場(chǎng)規(guī)模就達(dá)到了2.5億元。因此,變頻器的節(jié)能應(yīng)用前景非常廣闊。
(2)變頻器與工藝控制(速度控制)
目前,中國(guó)的設(shè)備控制水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還比較低,制造工藝和效率都不高,因此提高設(shè)備控制水平至關(guān)重要。由于變頻調(diào)速具有調(diào)速范圍廣、調(diào)速精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn),在許多需要精確速度控制的應(yīng)用中,變頻器正在發(fā)揮著提升工藝質(zhì)量和生產(chǎn)效率的顯著作用。
以紡織行業(yè)為例,中國(guó)具有世界最大的紡織產(chǎn)品生產(chǎn)能力,市場(chǎng)范圍遍及全球,產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大。紡織與化纖行業(yè)也是變頻器應(yīng)用最多、使用密度最高的行業(yè)。在最常見的化纖機(jī)械設(shè)備中,選用變頻器的設(shè)備有螺桿擠出機(jī)、紡絲機(jī)和后加工機(jī)等。選用變頻器較多的棉紡設(shè)備主要有細(xì)紗機(jī)、粗紗機(jī)、精梳機(jī)等。這些設(shè)備都要求精確速度控制、多單元同步傳動(dòng)或比例同步(牽伸)傳動(dòng)等,應(yīng)用變頻器可以提高工藝要求、提升產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)減輕了人工的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了生產(chǎn)效率,可以說,變頻器是紡織行業(yè)增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的重要裝備。市場(chǎng)調(diào)查顯示,2003年變頻器在紡織與化纖行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模超過了10億元。
此外,在食品、飲料、包裝、造紙、機(jī)床、電梯等行業(yè),國(guó)內(nèi)的企業(yè)需要擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,提高生產(chǎn)技術(shù),因此變頻器的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Χ疾豢尚∮U。
(3)變頻家電
除了工業(yè)相關(guān)行業(yè),在普通家庭中,節(jié)約電費(fèi)、提高家電性能、保護(hù)環(huán)境等受到越來越多的關(guān)注,變頻家電成為變頻器的另一個(gè)廣闊市場(chǎng)和應(yīng)用趨勢(shì)。帶有變頻控制的冰箱、洗衣機(jī)、家用空調(diào)等,在節(jié)電、減小電壓沖擊、降低噪音、提高控制精度等方面有很大的優(yōu)勢(shì)。目前,中國(guó)是世界上最主要的家電供應(yīng)國(guó),但家電采用變頻器的比例很低,而在日本,90%以上的家電是變頻控制。據(jù)調(diào)查,2003年,中國(guó)的變頻家電同比增長(zhǎng)超過200%,但體現(xiàn)在市場(chǎng)中的變頻家電并不多見,因此,變頻家電具有非常好的發(fā)展?jié)摿Α?/SPAN>
(4)前景廣闊的中國(guó)變頻器市場(chǎng)
中國(guó)擁有龐大的產(chǎn)業(yè)群,并保持著持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展;與國(guó)際接軌,眾多的企業(yè)需要提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力;人們生活質(zhì)量不斷提高等。這些都是變頻器市場(chǎng)的增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力和更廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。
中國(guó)工控網(wǎng)發(fā)布的2004中國(guó)變頻器市場(chǎng)研究報(bào)告顯示,中國(guó)的變頻器市場(chǎng)在過去幾年內(nèi)保持著12%-20%的高速增長(zhǎng),在2003年,由于工業(yè)行業(yè)及建筑業(yè)的迅猛發(fā)展以及各行業(yè)的大量投資,當(dāng)年同比增長(zhǎng)達(dá)到了近40%,市場(chǎng)規(guī)模超過了55億元人民幣。進(jìn)入2004年,因2003年的市場(chǎng)基數(shù)突然增大,加上國(guó)家加強(qiáng)了對(duì)冶金、建材等行業(yè)的宏觀控制,變頻器市場(chǎng)增長(zhǎng)率將大幅回落。但由于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的整體快速發(fā)展和中國(guó)加入WTO,市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的要求將逐步提高,提升生產(chǎn)設(shè)備的水平勢(shì)在必行,用于生產(chǎn)工藝控制的變頻器將越來越多地被采用,另一方面,我國(guó)電力供需嚴(yán)重失衡,高峰季節(jié)的限閘拉電現(xiàn)象普遍,節(jié)能呼聲空前。因此,在未來三年內(nèi),中國(guó)變頻器市場(chǎng)仍將保持著10%左右的快速增長(zhǎng)。中國(guó)工控網(wǎng)的市場(chǎng)研究報(bào)告認(rèn)為,至少在10年以后,中國(guó)的變頻器市場(chǎng)才能飽和并趨于成熟,因此,中國(guó)的變頻器市場(chǎng)具有廣闊的發(fā)展空間。
當(dāng)今變頻器產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展,變頻器產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模日趨壯大。交流變頻器自20世紀(jì)60年代問世,到20世紀(jì)80年代在主要工業(yè)化國(guó)家已廣泛使用,而從20世紀(jì)90年代以來,隨著人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),變頻器的應(yīng)用越來越普及。
一、變頻器應(yīng)用日趨普及
變頻調(diào)速能夠應(yīng)用在大部分的電機(jī)拖動(dòng)部分,由于它能提供精確的速度控制,因此可以方便地控制機(jī)械傳動(dòng)的上升、下降和變速運(yùn)行。變頻應(yīng)用可以大大地提高工藝的高效性(變速不依賴于機(jī)械部分),同時(shí)可以比原來的定速運(yùn)行電機(jī)更加節(jié)能。下面例舉使用變頻調(diào)速的10個(gè)理由,來說明變頻器應(yīng)用在國(guó)外日趨普及的基本認(rèn)識(shí):
(一)控制電機(jī)的啟動(dòng)電流
當(dāng)電機(jī)通過工頻直接啟動(dòng)時(shí),它將會(huì)產(chǎn)生7~8倍的電機(jī)額定電流。這個(gè)電流值將大大增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量,從而降低電機(jī)的壽命。而變頻調(diào)速則可以在零速零電壓?jiǎn)?dòng)(當(dāng)然可以適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升)。一旦頻率和電壓的關(guān)系建立,變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行工作。使用變頻調(diào)速能充分降低啟動(dòng)電流,提高繞組承受力,用戶最直接的好處就是電機(jī)的維護(hù)成本將進(jìn)一步降低、電機(jī)的壽命則相應(yīng)增加。
(二)降低電力線路電壓波動(dòng)
在電機(jī)工頻啟動(dòng)時(shí),電流劇增的同時(shí),電壓也會(huì)大幅度波動(dòng),電壓下降的幅度將取決于啟動(dòng)電機(jī)的功率大小和配電網(wǎng)的容量。電壓下降將會(huì)導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常,如PC機(jī)、傳感器、接近開關(guān)和接觸器等均會(huì)動(dòng)作出錯(cuò)。而采用變頻調(diào)速后,由于能在零頻零壓時(shí)逐步啟動(dòng),則能最大程度上消除電壓下降。
(三)啟動(dòng)時(shí)需要的功率更低
電機(jī)功率與電流和電壓的乘積成正比, 那么通過工頻直接啟動(dòng)的電機(jī)消耗的功率將大大高于變頻啟動(dòng)所需要的功率。在一些工況下其配電系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了最高極限,其直接工頻啟動(dòng)電機(jī)所產(chǎn)生的電涌就會(huì)對(duì)同網(wǎng)上的其他用戶產(chǎn)生嚴(yán)重的影響, 從而將受到電網(wǎng)運(yùn)行商的警告, 甚至罰款。如果采用變頻器進(jìn)行電機(jī)起停, 就不會(huì)產(chǎn)生類似的問題。
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變頻調(diào)速能在零速啟動(dòng)并按照用戶的需要進(jìn)行光滑地加速,而且其加速曲線也可以選擇(直線加速、S形加速或者自動(dòng)加速)。而通過工頻啟動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)或相連的機(jī)械部分軸或齒輪都會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)。這種振動(dòng)將進(jìn)一步加劇機(jī)械磨損和損耗,降低機(jī)械部件和電機(jī)的壽命。另外,變頻啟動(dòng)還能應(yīng)用在類似灌裝線上,以防止瓶子倒翻或損壞。
(五)可調(diào)的運(yùn)行速度
運(yùn)用變頻調(diào)速能優(yōu)化工藝過程,并能根據(jù)工藝過程迅速改變,還能通過遠(yuǎn)控PLC或其他控制器來實(shí)現(xiàn)速度變化。
(六)可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限
通過變頻調(diào)速后,能夠設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩極限來保護(hù)機(jī)械不致?lián)p壞,從而保證工藝過程的連續(xù)性和產(chǎn)品的可靠性。目前的變頻技術(shù)使得不僅轉(zhuǎn)矩極限可調(diào),甚至轉(zhuǎn)矩的控制精度都能達(dá)到3%~5%。在工頻狀態(tài)下,電機(jī)只能通過檢測(cè)電流值或熱保護(hù)來進(jìn)行控制,而無法像在變頻控制一樣設(shè)置精確的轉(zhuǎn)矩值來動(dòng)作。
(七)受控的停止方式
如同可控的加速一樣, 在變頻調(diào)速中, 停止方式可以受控,并且有不同的停止方式可以選擇(減速停車、自由停車、減速停車+直流制動(dòng)),同樣它能減少對(duì)機(jī)械部件和電機(jī)的沖擊,從而使整個(gè)系統(tǒng)更加可靠,壽命也會(huì)相應(yīng)增加。
(八)節(jié)能
離心風(fēng)機(jī)或水泵采用變頻器后都能大幅度地降低能耗,這在十幾年的工程經(jīng)驗(yàn)中已經(jīng)得到體現(xiàn)。由于最終的能耗是與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成立方比,所以采用變頻后投資回報(bào)就更快,廠家也樂意接受。
(九)可逆運(yùn)行控制
在變頻器控制中,要實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行控制無須額外的可逆控制裝置,只需要改變輸出電壓的相序即可,這樣就能降低維護(hù)成本和節(jié)省安裝空間。
(十)減少機(jī)械傳動(dòng)部件
由于目前矢量控制變頻器加上同步電機(jī)就能實(shí)現(xiàn)高效的轉(zhuǎn)矩輸出,,從而節(jié)省齒輪箱等機(jī)械傳動(dòng)部件, 最終構(gòu)成直接變頻傳動(dòng)系統(tǒng)。從而就能降低成本和空間, 提高穩(wěn)定性。
二、變頻器產(chǎn)品的形式異彩紛呈
2004年出現(xiàn)了OEM化變頻器升級(jí)換代、網(wǎng)絡(luò)變頻器的進(jìn)一步增強(qiáng)、矩陣變頻器的成形等特點(diǎn),使得不同形式、不同類別、不同功能的變頻器在市場(chǎng)中異彩紛呈。
(一) OEM化變頻器升級(jí)換代
對(duì)于異步電機(jī)的控制方式而言,普通工頻啟動(dòng)相對(duì)成本更省,而變頻器的花費(fèi)則會(huì)更高、體積會(huì)更大,所以在很多自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備中,變頻器采用率并不是很高,機(jī)械商也不是很積極地安裝變頻器,盡管變頻器有這樣或那樣的好處。通用型變頻器經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,OEM化變頻器在2004年已經(jīng)取得了關(guān)鍵性突破,并進(jìn)行升級(jí)換代。
SEW公司的OEM化產(chǎn)品Movitrac LT 以SEW為例,其在2004年10月墨爾本自動(dòng)化展會(huì)上展出了其最新的OEM化產(chǎn)品Movitrac LT,是對(duì)原先的Movitrac的進(jìn)一步升級(jí),非常適合OEM配套使用在風(fēng)機(jī)、水泵、機(jī)床工具和傳送帶上。由于采用最新先進(jìn)工藝的功率模塊,其采用書架式的體積將更小。為了OEM商使用,其接線方式如同接觸器一般,安裝方式則更加簡(jiǎn)單,運(yùn)行調(diào)整則以基本的14個(gè)參數(shù)為前提。
該變頻器具有更加強(qiáng)大的軟件功能(新增幫助卡)、更加安靜的噪音設(shè)計(jì)(開關(guān)頻率可達(dá)32kHz)、更加合理的散熱設(shè)計(jì)(接近冷盤功能)、更加友好的環(huán)保功能(內(nèi)置RFI濾波器)。
(二)變頻器的網(wǎng)絡(luò)功能增強(qiáng)
數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)功能在2004年變頻器國(guó)際展會(huì)上就均是“重頭戲”,包括AB公司的PF系列變頻器,都提供了網(wǎng)絡(luò)接入方案,如最新的PowerFlex 4變頻器具有內(nèi)置的RS485通訊能力,可以用在多種網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接中使用,同時(shí)PowerFlex 4變頻器可以通過裝有DriveExplorerTM或DriveExecutiveTM軟件的微機(jī)進(jìn)行編程和控制。
作為執(zhí)行機(jī)構(gòu),變頻器的網(wǎng)絡(luò)化配置主要基于三個(gè)層面:設(shè)備層、控制層和信息層??梢耘浣幼罨镜?SPAN lang=EN-US>RS232/RS485串行通訊協(xié)議、PROFIBUS等的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議以及INTERNET局域網(wǎng)協(xié)議。
在網(wǎng)絡(luò)化日益普及的今天,與普通的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)硬線連接方式而言,通過高速通訊連接的變頻器系統(tǒng)可以最大程度上降低系統(tǒng)維護(hù)時(shí)間、提高生產(chǎn)效率、減少運(yùn)行成本。目前安裝的現(xiàn)場(chǎng)總線模塊有Profibus DP、Interbus、DeviceNet、CAN Open和 Modbus Plus等。用戶可以有更大的自由根據(jù)生產(chǎn)過程來選擇PLC型號(hào)和品牌,并非常簡(jiǎn)單地集成到現(xiàn)有地網(wǎng)絡(luò)中去。而且通過現(xiàn)場(chǎng)總線模塊,可以不考慮變頻器的型號(hào),而以同一種編程語言和程序結(jié)構(gòu)來與不同功率段、不同型號(hào)地變頻器進(jìn)行組構(gòu),如功率、速度、轉(zhuǎn)矩、電流、設(shè)定值等。
(三)矩陣變頻器的出現(xiàn)
大家都知道,由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié),,能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l,且能四象限運(yùn)行,系統(tǒng)的功率密度大,因此矩陣變頻器一直成為國(guó)際大公司的研發(fā)對(duì)象。
在2004年4月的漢諾威國(guó)際展覽會(huì)上,安川公司展示了即將生產(chǎn)的矩陣變頻器的原型,并表示公司計(jì)劃在2005年啟動(dòng)銷售策略,同時(shí)已經(jīng)在日本市場(chǎng)上現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和運(yùn)行了好幾臺(tái)矩陣變頻器。在安川矩陣變頻器中有9個(gè)開關(guān),每一個(gè)都有2個(gè)IGBT雙向開關(guān)組成,能允許正向電壓和負(fù)相電壓通到電機(jī)上。IGBT數(shù)量的增加是導(dǎo)致矩陣變頻器造價(jià)昂貴的其中一個(gè)因素。矩陣變頻器使用了三相電壓輸入來控制輸出電壓,這就不僅能吸收任何電流雜波,也能提供清潔的輸出電壓,也就是說“可以有效地進(jìn)行輸入電源電流控制與輸出電壓控制”。這也是矩陣變頻器吸引人們的一個(gè)重要點(diǎn):能大大降低輸入電流諧波的產(chǎn)生,只有傳統(tǒng)交—直—交變頻器的約20%。而且矩陣變頻器的電流幾乎是正弦波,即使在帶載情況下,也是如此。當(dāng)有再生發(fā)電時(shí),電流能以180°轉(zhuǎn)換并反饋到電網(wǎng)中,而且也是以正弦波方式。在再生制動(dòng)方式的工作中,矩陣變頻器不需要制動(dòng)電阻或特殊的變換器。反饋回的電亦無需額外的設(shè)備(如變壓器等)進(jìn)行處理??傊瑐鲃?dòng)能在四象限高效率運(yùn)行。
安川公司起初的計(jì)劃是將新的矩陣變頻器主要用到能夠發(fā)揮其長(zhǎng)處和優(yōu)點(diǎn)的場(chǎng)合中,如它的處理再生能量功能,在起重、電梯、離心機(jī)和其他需要連續(xù)電動(dòng)又連續(xù)制動(dòng)發(fā)電的場(chǎng)合。當(dāng)然,它也可以裝在那些需要制動(dòng),但又沒有空間安裝制動(dòng)電阻或者安裝電阻會(huì)引起意外事故的地方,如酒精廠、化工廠等。另外一個(gè)非常有潛力的地方,就是需要有低諧波的應(yīng)用場(chǎng)合。如在輪船上,就能允許安裝更小的發(fā)電機(jī)組。在一些隔離系統(tǒng)中能降低設(shè)備的體積,而省去了類似12脈沖變頻器系統(tǒng)中的額外變壓器。在安川的計(jì)劃中,矩陣變頻器將逐步覆蓋400V的5.5 kW~22kW,直至75kW,當(dāng)然也有200V級(jí)的5.5 kW~45kW變頻器。至于價(jià)格策略目前尚未公布,但基本上為目前通用功率段傳統(tǒng)變頻器的約2倍。
三、變頻器不同功率段的市場(chǎng)期望差異
國(guó)外資深傳動(dòng)調(diào)查機(jī)構(gòu)drivemag從2003年底到2004年底跨越整年度的問卷表明:變頻器的傳動(dòng)功率在大功率段是個(gè)賣方市場(chǎng)。此次問卷的讀者覆蓋全球各大洲的40多個(gè)國(guó)家,涉及的品牌多達(dá)55個(gè),制造商分布在北美、歐洲、日本和亞洲新興地區(qū),行業(yè)遍及重工、輕工、市政公用等,問卷的主體是從事商務(wù)、操作和設(shè)計(jì)人員。
100%的買方都坦言他們購(gòu)買中低功率段的變頻器,同時(shí)所有的供應(yīng)商都能提供相應(yīng)功率段的變頻器。而在中高功率段(如超過10HP,即7.5kW),大部分買主都認(rèn)為其數(shù)量要少得多,供應(yīng)商則基本都能提供用戶所需求的功率段變頻器。
然而,更多的供應(yīng)商(廠商)更把目光放在中高功率段或更高的功率范圍內(nèi),而買主(用戶)則相對(duì)關(guān)注少一點(diǎn)。事實(shí)上,隨著功率的增加,用戶不需要更高功率的電機(jī)來運(yùn)作,所以也同樣不需要相應(yīng)的高功率變頻器。但是一旦有采用高功率段變頻器的用戶,廠商就會(huì)非常關(guān)心,因?yàn)楦吖β识巫冾l器的產(chǎn)值更高。
在問及今后變頻器的市場(chǎng)走向時(shí),許多變頻器廠商相信,基于三個(gè)因素,在重工業(yè)采用高功率變頻器將會(huì)增速:
1.高功率段的變頻器價(jià)格相對(duì)低廉,平均每HP或每kW的價(jià)格大大低于中低功率段變頻器的價(jià)格;
2.高功率段的技術(shù)可靠性要大大高于小功率段,由于在制造成本和設(shè)計(jì)空間上沒有象小功率段那么苛刻,所以其故障率大大低于小功率段變頻器;
3.高功率段的電機(jī)所需的變頻器產(chǎn)品相對(duì)比較標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用場(chǎng)合即使復(fù)雜,其控制思路還是大大簡(jiǎn)化。
假如未來高功率變頻器市場(chǎng)如預(yù)期的那么樂觀,將來會(huì)有越來越多的廠商介入其中,一些原先只做如75kW級(jí)中功率變頻器的廠商會(huì)把功率段放高到280kW甚至400kW以上。隨著大量廠商加入,高功率變頻器價(jià)格將會(huì)下滑,用戶對(duì)廠商的產(chǎn)品供應(yīng)鏈、服務(wù)環(huán)節(jié)就會(huì)更加嚴(yán)格。
在高功率市場(chǎng)增長(zhǎng)的同時(shí), 其相應(yīng)的集成項(xiàng)目和成套產(chǎn)業(yè)也會(huì)大幅度增長(zhǎng), 將會(huì)大量涵蓋到不僅包括離心風(fēng)機(jī)和水泵在內(nèi)的其他高功率電機(jī)場(chǎng)合,如攪拌機(jī)、壓縮機(jī)等。
四、變頻器服務(wù)市場(chǎng)的進(jìn)一步超值
據(jù)權(quán)威的市場(chǎng)調(diào)查表明,用戶將花費(fèi)在變頻器服務(wù)上的費(fèi)用更多, 其服務(wù)內(nèi)容包括施工、設(shè)計(jì)、配置、集成和在線支持, 而花費(fèi)在變頻器產(chǎn)品本身的費(fèi)用比重將大幅度降低。據(jù)估計(jì)2004年北美市場(chǎng)變頻器產(chǎn)品的銷售額約為10億美元, 而變頻器服務(wù)市場(chǎng)的銷售額將至少有約18億美元。
然而,相對(duì)于最終用戶而言,變頻器的服務(wù)價(jià)值與產(chǎn)品價(jià)值之間的關(guān)系并不一定一成不變,甚至差別很大。比如,在成熟的工業(yè)應(yīng)用中,一般的標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)就能基本符合用戶的要求,同時(shí)用戶經(jīng)驗(yàn)豐富,此時(shí)變頻器的服務(wù)費(fèi)用也許就只有產(chǎn)品費(fèi)用的20%,甚至更低。但是在應(yīng)用工況復(fù)雜、傳動(dòng)的計(jì)算機(jī)控制程度高、工廠信息化要求與執(zhí)行電機(jī)掛鉤的情況下,這時(shí)候用戶花費(fèi)在變頻器系統(tǒng)設(shè)計(jì)、集成等上的服務(wù)費(fèi)用將大大超過產(chǎn)品本身的價(jià)值,甚至可以達(dá)到6~8倍。比如在造紙生產(chǎn)線、冶金等行業(yè)。
經(jīng)調(diào)查中也發(fā)現(xiàn),變頻器服務(wù)市場(chǎng)的產(chǎn)值分布來看:傳動(dòng)制造商只獲得其中25%的份額,余下的75%將由集成商(占44%)、商業(yè)承銷商(7%)、工業(yè)承銷商(7%)、OEM客戶和其他(17%)分?jǐn)偂?SPAN lang=EN-US>
就變頻器服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)來看, 大致有以下可能:
1.相對(duì)于變頻器產(chǎn)品技術(shù)和價(jià)格壓力而言,變頻器服務(wù)市場(chǎng)的技術(shù)要求會(huì)更高,價(jià)格壓力也將更重;
2.系統(tǒng)集成商和承銷商只有具備更靈活的機(jī)制、更簡(jiǎn)潔的企業(yè)架構(gòu)才能在激烈的變頻器服務(wù)市場(chǎng)分得一杯羹;
3.盡管變頻器產(chǎn)品技術(shù)將朝著更先進(jìn)的方向發(fā)展,其產(chǎn)品價(jià)值也將飛升,但并不意味著變頻器服務(wù)市場(chǎng)的蛋糕會(huì)少起來。
近10年來,隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展,電氣傳動(dòng)技術(shù)面臨著一場(chǎng)歷史革命,即交流調(diào)速取代直流調(diào)速和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已成為發(fā)展趨勢(shì)。電機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和起制動(dòng)性能,高效率、高功率因數(shù)和節(jié)間效果,廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。
1 我國(guó)變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展概況
電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)通常由電動(dòng)機(jī)、控制裝置和信息裝置3部分組成。電氣傳動(dòng)關(guān)系到合理地使用電動(dòng)機(jī)以節(jié)約電能和控制機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(位置、速度、加速度等),實(shí)現(xiàn)電能-機(jī)械能的轉(zhuǎn)換,達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗的目的。電氣傳動(dòng)分成不調(diào)速和調(diào)速兩大類,調(diào)速又分
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