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變頻器——在各行業的表現

來源:本站  發布時間 : 2012-04-01


變頻器主要用于交流電動機(異步電機或同步電機)轉速的調節,是公認的交流電動機最理想、最有前途的調速方案,除了具有卓越的調速性能之外,變頻器還有顯著的節能作用,是企業技術改造和產品更新換代的理想調速裝置。自上世紀80年代被引進中國以來,變頻器作為節能應用與速度工藝控制中越來越重要的自動化設備,得到了快速發展和廣泛的應用。在電力、紡織與化纖、建材、石油、化工、冶金、市政、造紙、食品飲料、煙草等行業以及公用工程(中央空調、供水、水處理、電梯等)中,變頻器都在發揮著重要作用。

(1)變頻器與節能

變頻器產生的最初用途是速度控制,但目前在國內應用較多的是節能。中國是能耗大國,能源利用率很低,而能源儲備不足。在2003年的中國電力消耗中,60-70%為動力電,而在總容量為5.8億千瓦的電動機總容量中,只有不到2000萬千瓦的電動機是帶變頻控制的。據中國工控網的市場研究報告分析,在中國,帶變動負載、具有節能潛力的電機至少有1.8億千瓦。因此國家大力提倡節能措施,并著重推薦了變頻調速技術。

應用變頻調速,可以大大提高電機轉速的控制精度,使電機在最節能的轉速下運行。以風機水泵為例,根據流體力學原理,軸功率與轉速的三次方成正比。當所需風量減少,風機轉速降低時,其功率按轉速的三次方下降。因此,精確調速的節電效果非常可觀。與此類似,許多變動負載電機一般按最大需求來生產電動機的容量,故設計裕量偏大。而在實際運行中,輕載運行的時間所占比例卻非常高。如采用變頻調速,可大大提高輕載運行時的工作效率。因此,變動負載的節能潛力巨大。

作為節能目的,變頻器廣泛應用于電力、冶金、石油、化工、市政、中央空調、水處理等行業中。以電力行業為例,由于中國大面積缺電,電力投資將持續增長,同時,國家電改方案對電廠的成本控制提出了要求,降低內部電耗成為電廠關注焦點,因此變頻器在電力行業有著巨大的發展潛力,尤其是高壓變頻器和大功率變頻器。中國工控網的市場研究報告顯示,僅電力行業,2003年的變頻器市場規模就達到了2.5億元。因此,變頻器的節能應用前景非常廣闊。

(2)變頻器與工藝控制(速度控制)

目前,中國的設備控制水平與發達國家相比還比較低,制造工藝和效率都不高。但隨著中國加入WTO,產品質量和生產效率都需要面臨國際競爭,因此提高設備控制水平至關重要。由于變頻調速具有調速范圍廣、調速精度高、動態響應好等優點,在許多需要精確速度控制的應用中,變頻器正在發揮著提升工藝質量和生產效率的顯著作用。

以紡織行業為例,中國具有世界最大的的紡織產品生產能力,市場范圍遍及全球,產業規模龐大。紡織與化纖行業也是變頻器應用最多、使用密度最高的行業。在最常見的化纖機械設備中,選用變頻器的設備有螺桿擠出機、紡絲機和后加工機等。選用變頻器較多的棉紡設備主要有細紗機、粗紗機、精梳機等。這些設備都要求精確速度控制、多單元同步傳動或比例同步(牽伸)傳動等,應用變頻器可以提高工藝要求、提升產品質量,同時減輕了人工的勞動強度、提高了生產效率,可以說,變頻器是紡織行業增強國際競爭能力的重要裝備。中國工控網的市場調查顯示,2003年變頻器在紡織與化纖行業的市場規模超過了10億元。此外,在食品、飲料、包裝、造紙、機床、電梯等行業,國內的企業需要擴大生產規模,提高生產技術,變頻器的應用前景和發展潛力都不可小覷。

(3)變頻家電

除了工業相關行業,在普通家庭中,節約電費、提高家電性能、保護環境等受到越來越多的關注,變頻家電成為變頻器的另一個廣闊市場和應用趨勢。帶有變頻控制的冰箱、洗衣機、家用空調等,在節電、減小電壓沖擊、降低噪音、提高控制精度等方面有很大的優勢。目前,中國是世界上最主要的家電供應國,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。據調查,2003年,中國的變頻家電同比增長超過200%,但體現在市場中的變頻家電并不多見,因此,變頻家電具有非常好的發展潛力。

(4)前景廣闊的中國變頻器市場

中國擁有龐大的產業群,并保持著持續穩定的發展;與國際接軌,眾多的企業需要提升國際競爭力;人們生活質量不斷提高等。這些都是變頻器市場的增長驅動力和更廣泛應用的基礎。

中國工控網發布的2004中國變頻器市場研究報告顯示,中國的變頻器市場在過去幾年內保持著12%-20%的高速增長,在2003年,由于工業行業及建筑業的迅猛發展以及各行業的大量投資,當年同比增長達到了近40%,市場規模超過了55億元人民幣。進入2004年,因2003年的市場基數突然增大,加上國家加強了對冶金、建材等行業的宏觀控制,變頻器市場增長率將大幅回落。但由于中國經濟的整體快速發展和中國加入WTO,市場對產品的要求將逐步提高,提升生產設備的水平勢在必行,用于生產工藝控制的變頻器將越來越多地被采用,另一方面,我國電力供需嚴重失衡,高峰季節的限閘拉電現象普遍,節能呼聲空前。因此,在未來三年內,中國變頻器市場仍將保持著10%左右的快速增長。中國工控網的市場研究報告認為,至少在10年以后,中國的變頻器市場才能飽和并趨于成熟,因此,中國的變頻器市場具有廣闊的發展空間。


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