變頻技術的迅速發展是建立在電力電子技術的創新、電力電子器件及材料的開發及器件制造工藝水平提高基礎之上的,尤其是高壓大容量絕緣柵雙極晶體管IGBT、集成門極換流晶閘管工IGCT器件的成功開發,使大功率變頻技術得以迅速發展,性能日益完善。目前市場上新型變頻器品牌繁多,各有千秋。成都變頻器小編通過分析發現,這類變頻器有許多共同點。下面對變頻器的現狀及其未來的技術發展方向進行分析介紹。
1.變頻器的市場情況:
我國50%~60%的發電量用于交流電動機,而容量在3kw以上,額定電壓一般為3~10kV的電動機占電動機總裝機容量的40%~50%.由于我國中壓變頻技術仍沒有形成產業化,落后于國外發達國家,因此這部分電動機在負載工況變化時,缺少經濟可靠的調速手段,每天都在浪費著大量的電能,因此國內潛在著巨大的中壓大功率變頻器市場。國家計委預計在今后十五年內,使我國變頻器總需求的投資額在500億元以上,而其中60%~70%是中壓大功率變頻器。我國的高壓變頻器市場具有其特殊性,包括:(1)行業性很強,主要集中在冶金、電力、供水、石油、化工、煤炭等行業。在工業用電中石油、煤炭等能源行業耗電占22.34%;化工占14.73%;冶金占14.18%;機械建材占10.96%;供水占10.53%.(2)目前全國各行業中,只有少數企業的高壓電機使用了調速方式,市場空白點多。(3)高壓變頻器屬投資類設備,主要用于節能和改善生產工藝。用戶是否購買此類設備與政府的政策導向關系很大。如政府推廣力度較大,市場啟動會快一些,反之則慢。另一方面市場還受國際、國內經濟大環境的影響以及國內某些行業的整體經濟效益好壞的影響。因此在未來市場發展過程中仍存在著一些不確定的因素。(4)海外公司的知名品牌產品大舉進入我國市場的可能性較大,各方應有所準備。
2.變頻器的變頻技術的現狀
交一交變頻是早期變頻的主要形式,適應于低轉速大容量的電動機負載。其主電路開關器件處于自然關斷狀態,不存在強迫換流問題,所以第一代電力電子器件晶閘管就能完全滿足它的要求。由于其技術成熟,在國內開發研制也多,目前在國內仍有一定的市場。交一交變頻在其主接線中需要大量的晶閘管,結構復雜,維護工作量較大,并因采用移相控制方式,功率因數較低,一般僅有0.6~0.7,而且諧波成分大,需要無功補償和濾波裝置,使得總的造價提高。
交一直一交變頻采用了多種拓撲結構,如中一低一中方式,其實質上還是低壓變頻,只不過從電網和電動機兩端來看是高壓。由于其存在著中間低壓環節,所以具有電流大、結構復雜、效率低、可靠性差等缺點。由于其發展較早,技術也比較成熟,所以目前仍廣泛應用。隨著中壓變頻技術的發展,特別是新型大功率可關斷器件的研制成功,中一低一中方式具有被逐步淘汰的趨勢。而直接中壓變頻方式,因沒有中間的低壓環節,結構上有著廣闊的發展前景。