谈我国变频器技术的发展

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1、谈我国变频器技术的发展谈我国变频器技术的发展1引言近年来，交流变频调速技术在我国有了突飞猛进的发展，变频调速在调速范围、调速精度、动态响应、低速转矩、通讯功能、智能控制、功率因数、节约电能、工作效率、使用方便等方面的优异性能，是其他的交流调速方式无法比拟的。它以体积小、重量轻、通用性强、适用范围广、保护功能完善、可靠性高、操作简便等优点，深受钢铁、冶金、矿山、石化、医药、食品、纺织、印染、机械、电力、建材、造纸等行业的欢迎，使用变频器后经济效益和社会效益非常显著。2我国变频器技术的发展概况随着生产技术的不断发展，

2、直流拖动的薄弱环节逐步显露出来。由于换向器的存在，直流电机的维护工作量加大，单机容量、最高转速以及使用环境都受到限制。人们转向结构简单、运行可靠、便于维护、价格低廉的异步电动机。但异步电动机的调速性能难以满足生产要求。于是，从20世纪30年代开始，人们致力于交流调速技术的研究，然而进展缓慢。在相当长时期内，直流调速一直以优异的性能统治电气传动领域。20世纪60年代以后，特别是70年代以来，电力电子技术、控制技术和微电子技术的飞速发展，使得交流调速性能可以与直流调速相媲美。目前，交流调速已进入逐步替代直流调速的时代

3、。这十多年来，我国的变频器产业从无到有不断壮大，发展不可谓不迅速。据统计，全国现有大大小小的变频器生产厂70多家，年销售额在7亿元左右，这只占全国变频器市场容量的一小部分，80%~90%的国内市场被各种国外变频器所占领。回顾我国变频器的发展历程，结合我国国情开发出适销对路的产品，逐步扩大市场份额，是国人的期盼。我国是一个发展中国家，许多产品的科研开发能力落后于发达国家。随着改革开放，经济高速发展，一个巨大的市场形成了，它既对国内企业，也对国外公司敞开，很多先进的产品从发达国家进口。20世纪80年代末，大连电机厂从

4、日本东芝公司引进了一条变频器生产线，变频器的型号为130G，功率器件用的是大功率晶体管GTR，CPU是MCS-51芯片，调制方式SPWM，控制策略V/F=C，这可能是我国最早有规模的组装国外较先进的变频器，虽然这种变频器在当时不是最好的，但比用可控硅作为功率器件的变频器要先进得多，后者在工业应用中，负载过重时启动困难，经常出现功率器件GTR损坏，因此低速转矩和可靠性都较差。同时在我国销售的富士变频器是G5/P5，三垦变频器是SVF，在性能和可靠性上与130G变频器不相上下。20世纪90年代初，台湾普传进入内地，带

5、来的产品是pi89变频器，电源还不是开关电源，功率器件用的是大功率晶体管GTR，CPU是8085芯片，调制方式SPWM，控制策略V/F=C。台湾普传在内地的营销策略和其他的厂商不同，它是采用组建合资公司的形式。在不长的时间内，在广阔的国土上，组建了庆普、汉普、西普、上普、南普、纺普、普达、普天等合资公司，研发中心设在深圳，后来又在大连建了一个合资厂，这是当时国内最大和最完善的变频器营销网络。各合资公司组装变频器的机箱，主控制板、驱动板等都是在台湾做好后运来的。由于充分的整合国内的资源，台湾普传那几年销售的业绩非常

6、好，pi89变频器成了当时国内变频器市场上的主要产品。由于产品性能和质量方面的原因，以及后来性能和质量更好的变频器进入我国，pi89变频器市场在不长的时间内很快萎缩，直至被淘汰出局。从台湾普传进入内地到现在已经过去十多年了，这十多年中，有过很多变频器厂商，前后算来接近百家。近几年，变频器的厂商发生了相当大的变化，进来的快，出去的也快，到现在剩下的就只有七十来家。另外，在国内还有不少国外和台湾厂商的独资公司、合资公司，如北京ABB、天津SIEMENS、富士、台安、台达等在国内都有独资公司或合资公司。在组装变频器的过

7、程中，我国技术人员有机会接触变频器先进技术和管理方法，这些人员成了国内变频技术一支重要力量。市场竞争成就了国内几家大公司的崛起，如华为、森兰。作为国内最大的变频器制造商，森兰从做V/f控制的变频器开始，逐步完善和提高变频技术，通过多年的技术实践、积累和对国外先进技术的消化吸收，已经能够开发出具有先进水平转子磁链定向，磁通观测采用自校正算法的矢量控制变频器，实现磁场和力矩的完全解耦，做到频率为1Hz时达到200%额定转矩，即使在零频也有100%转矩，如SB80系列变频器。由此可见，尽管国内与国外变频技术上相比还有差

8、距，但已经缩小了。3国内变频技术的现状和发展前景国内已经有较多的变频器生产厂，但大部分的产品都是V/f控制和电压空间矢量控制变频器，使用在调速精度和动态性能要求不高负载上应该没有什么问题。工业应用中绝大部分都是这种负载，变频器在这种场合应用最重要的要求是可靠性，国产变频器占国内市场份额不高的主要原因是产品品质不是很好。V/f控制和电压空间矢量控制变频器比矢量控制变频器从技