專家視點——談變頻器的需求和發展

在變頻器的發展過程中，還存在著很多值得討論的話題，從不同的角度也產生出了不同的觀點。天津電氣傳動研究所系統分所副所長、教授級高級工程師王春武與開發部部長、教授級高級工程師許希，就一些與變頻器的發展有關的問題提出了自己的看法.

特定行業對變頻器的要求有哪些側重？

王春武：行業不同，對變頻器的要求也不同。比如冶金系統使用變頻器，最注重控制精度和動態性能，使用得比較多的就是帶矢量控制或直接轉矩控制類變頻器，尤其是軋鋼類設備在工藝上要求比較多，如正反轉控制、速度控制等，這樣企業在使用中就對變頻器的精度和動態響應時間的要求比較高。相比之下，風機、泵類的應用在控制精度和動態響應方面的要求就低一些。大多數情況下，采用頻率/電壓控制就可以了。

我們接觸過很多變頻器廠家，注重開發通用型和專用型的廠家都有。一部分廠商的產品做得非常專，只針對一些特殊行業開發專用的變頻器，比如港機，即港口碼頭的升降機械，就要使用變頻器。由于對這些行業比較了解，所以這些廠商能夠做得很精專，包括增加一些特殊功能模塊或將軟件做到變頻器里面。風電與石油行業的抽油機，還有大功率的風機，都有很多專用型變頻器來滿足需求。變頻器從原理上各廠家差異不大，跟各公司的策略也有關系，對于有一些工藝過程和功能模塊的，那就要著眼于發展某一個專業方向的專用型產品。如果行業市場份額大，發展空間也是不可低估的。

變頻器在國內節能方面的應用情況如何？

許希：國內的節能，主要在于電機的調速，最大的節能的用途就在于，從以前的不調速到現在的調速，節能效果有非常大的改善。據統計，在所有用電量里，電機占很大一部分，電機之中大電機又占很大一部分，這類能耗是非常巨大的。以前減少流量和控制風能主要靠閥門和擋板，現在也都開始使用變頻來調速，這樣做一般幾年就能收回成本，還關系到國家總體能源消耗的問題。

目前風電產業發展很快，也非常受重視，請談談變頻器在這方面的應用情況。

許希：能源類應用的變頻器容量一般會比較大，裝置也比較大。比如風電，主要是把風能轉化為動能，風是不能被人為控制的，但電網對電能源的要求是穩定的，其幅值和頻率都要進行控制。在這里變頻器就是把不穩定的能量變穩定的一個經典應用，并使其在接入電網時保持同步。由于能源問題日益突出，目前風電產業作為一種新興的環保能源，得到國家的極大重視，對相關的設備市場也是一個很大的推動。以前使用較多的是交流變直流的方式，但因為直流電機存在不好維護的問題，現在隨著可關斷器件的使用成熟，用的較多的就是交直交的方式了。

在這類大型的變頻器產品中，元器件是一個很重要的因素，一些大型的元器件技術被國外壟斷，國內一些廠商生產比較先進的產品，也是通過引進國外生產線的方式，另外在一些先進技術上，國內外廠商還存在知識產權的問題和糾紛，這些問題都需要得到重視。

用戶選擇變頻器主要參考哪些內容？國內外差距大嗎？

王春武：在變頻器選擇方面，品牌還是很重要的。因為，品牌往往代表了一些成功應用，大家看這家廠商有了很多成功應用，才會放心使用。當然，用戶之間也會互相參考，如果某家廠商市場的覆蓋面比較大，占有率高，售后服務也沒有問題，就比較容易得到更多推廣。

目前中壓變頻器國外很多企業已經做得相當成熟了，國內企業也在積極發展自主產品。歐洲方面，西門子、ABB等公司做的比較好，日本也有很多企業如富士、安川等在這一領域實力雄厚。由于國外產品比較成熟，質量也可靠些，其市場份額仍然非常高。國內在這一領域的綜合實力還是有一定差距，尤其在大功率、控制器要求高的變頻器領域還沒有太多成果。舉例來說，在風電等環保能源領域使用的變頻器，當前乃至今后一段時間內市場潛力是非常大的，但目前還少有國內領域涉足。

目前變頻器的發展出現了哪些新趨勢？哪些將成為主流？

王春武：目前很多廠商在發展開放式的變頻器，在變頻器上集成很多增強的功能，這種趨勢不一定成為主流，更像是錦上添花，而且各廠商的設計理念目前還是很多元化的，沒有一定的套路。變頻器本身都帶通訊功能，這是必須的，現在要求從監控室能看到各個點的工作狀態，這就需要變頻器具有一個較強的通訊功能，使監控系統能夠網絡連接；有的廠家在通用變頻器上增加一個功率模板，或者類似的可選件，如果把這些都做出來，可能涵蓋很多種功能。但是作為一個通用型變頻器來說，如果把功能很多的變頻器應用于一些簡單的功能，又顯得浪費，那么這種應用直接使用標準配置就可以了，以這種可選件的方式，需要什么功能、在什么場合下用都很靈活。