1、變頻器的概念、分類和應用

變頻器，即交流電動機變頻調速控制器，是一種電力轉換設備，它將電壓固定、頻率固定的交流電源變換成電壓、頻率可調節的交流電源。變頻器主要由電力變換單元、制動單元、驅動單元、檢測單元、微處理器單元等組成。工作時，微處理器單元根據系統設置和檢測單元測得的信號輸出驅動脈沖，經過驅動單元放大之后直接控制電力變換單元中IGBT的通斷來調整輸出電源的電壓和頻率，進而達到調節電動機速度的目的（根據交流感應/異步電動機轉速與頻率成正比的特點）。

變頻器根據不同標準有多種的分類方式，如按應用范圍劃分，變頻器可分為通用型變頻器和型變頻器；按轉換方式劃分，可分為交-交變頻器和交-直-交變頻器；在交-直-交變頻器中，按直流環節的儲能方式劃分，又可分為電流型和電壓型變頻器；按電壓等級劃分，可分為低壓變頻器、中壓變頻器和高壓變頻器等。

變頻器主要的功能是連續、無級調節電動機的轉速。因此有以下幾個方面的功效：（1）實現電動機的節能運行。由于電動機的輸出功率與轉速成正比，因此在負載不變的情況下，電動機降速運行后，其輸出功率相應減小，整體能耗也隨之降低，進而實現節能減排目的。（2）實現電動機的軟起動和軟停止，以減小電動機的起動電流、減小電動機對電網容量的需求和對電網的沖擊、避免電動機起停時的機械沖擊等，進而降低前期設備的資金投入、延長電動機及負載設備的壽命、減少設備維修費用。（3）取代直流電動機，滿足各種場合、設備的工藝需求，提高生產效率或改善產品質量。由于矢量控制技術的引入，變頻器實現了媲美直流電動機的快速響應和高精度控制，可取代直流電動機實現各種工藝調速，更節省空間、安裝和使用維修也更方便。另外，變頻器還有很多的應用功能和保護功能，應用功能如：PID調節、抱閘功能、簡易PLC等，使變頻器可應用在吊裝起重、紡織等行業，擴大了變頻器的應用范圍；保護功能如過流、過壓、短路、過載保護等，使變頻器和電機運行更可靠、安全。

目前，變頻器在我國各行業均已得到廣泛應用，如冶金、化工、造紙、機械等行業。具體應用更廣，小型的應用如各行業的鼓風機、輸送機、給料機、攪拌機、研磨機、粉碎機、切紙機、壓延機、擠壓機、閥門、壓縮機、冷卻塔、塑料機械、電梯、各種紡織機械，大型的應用領域如造紙廠的造紙機、模具廠的注塑機、冶金廠軋鋼機，以及化工等行業的大型風機、水泵、起重機、輸油管道等。

2、變頻器行業發展概況

相對于工業化國家來說，我國變頻器行業起步較晚，20世紀70年代末到80年代，我國變頻器研制階段才開始，這階段主要是機械部天津電氣傳動所（電壓型）和機械部西安電力電子技術所（電流型）研制開發。20世紀80年代末到90年代末為通用變頻器國外進口階段，早是日本三墾SVF型和日本富士G5/p5型，接著三菱、安川、東芝、松下、ABB、AB、西門子等相繼進入中國，國內廠家在技術引進的背景下也陸續研制出國產變頻器。進入21世紀，隨著國內電力電子技術和微電子技術的發展，變頻器行業規模迅速擴大，內資品牌逐漸崛起，內資品牌的*也開始逐漸提升。從2006年左右開始，由于智能功率模塊的出現與發展，使得變頻器企業只要做控制部分電路及主電源回路和外殼就可以生產出成熟的產品，國產變頻器出現了百家爭鳴的局面，國產變頻器迅猛發展，涌現出了大批優秀的國產變頻器品牌，內資品牌借助本地化生產、服務網絡以及價格優勢，進一步擴大*。

我國變頻器生產廠家現有300多家，但是實力和規模參差不齊，個別企業仍采用作坊式的生產模式，主要品牌維持在20～30家。近年來，我國變頻器市場一直保持著12%～15%的增長率，截止到2013年全國變頻器市場規模約為285億元，預計變頻器市場需求仍將保持10%以上的增長。變頻器行業前景分析統計，我國變頻器總的潛在市場空間大約為1200億～1800億元。

3、低壓變頻器行業發展概況

低壓變頻器為電壓等級低于690V的可調輸出頻率交流電機驅動裝置，早起步于20世紀50年代末的美國，21世紀以來我國低壓變頻器逐步崛起。根據中自傳媒研究部數據顯示：2006年我國低壓變頻器行業市場規模為92.60億元，2013年我國低壓變頻器行業規模已經達到214.05億元，年復合增長率為12.72%。根據中自傳媒研究部《2013年中國低壓變頻器市場研究報告》，我國低壓變頻器市場增速將繼續維持10%以上，2016年市場總量將超過260億元。

低壓變頻器按照不同的用戶群體分為四個部分:<=7.5KW, 11-30KW, 37-90KW，及>=110KW，其中30KW以下低壓變頻器的應用普遍。大功率主要應用在項目市場，或者大型機械設備，廠商也以歐美系為主，例如西門子，ABB，安弗森（Afsen）;中等功率應用多，包括傳統的風機水泵應用、復雜的機械應用或者項目應用，各大供應商均有此功率段產品;小功率則以機械應用為代表，主要是日系廠商和部分歐美及中國臺灣廠商，例如臺達、富士、三菱等。根據中字傳媒研究部報告，2012年低壓變頻市場各功率段分布情況如下圖所示：

低壓變頻器按照不同的應用負載，分為提升負載，機械負載及風機水泵。其中提升負載主要指起重和電梯，也包含其他行業涉及到的提升類應用，以ABB, Siemens、Yaskawa和安弗森(Afsen)為主;機械負載*的一半以上，包括紡織機械、包裝機械等主流機械設備，也包含非OEM領域的機械應用。根據中字傳媒研究部報告，2012年低壓變頻市場按應用負載分類如下圖所示：

低壓變頻器產品發展和工業生產密切相關，其下游應用市場分布同工業分布基本一致，據《2014年中國低壓變頻器市場研究報告》顯示，電梯、風電、起重機械和紡織以及市政五大行業是低壓變頻器市場的主要應用行業。

（2）低壓變頻器市場規模將持續穩定增長

A、裝備制造業升級和新能源行業高速增長推動整個市場持續擴大

低壓變頻技術強調調節精確和范圍，在工業自動化領域與前端PLC控制和后端伺服電機等緊密，共同組成工業自動化控制系統。“十二五”規劃提出要“改造升級制造業”，其中包括“發展*裝備制造業”，而提升自動化水平將成為重點。而低壓變頻需求與整體工業發展水平直接相關，隨著整個制造業下游裝備升級，低壓變頻行業將持續保持在15%左右的增速。

另外一方面，哥本哈根會議后新能源投資成為世人矚目的焦點，新能源、低碳經濟成為各國發展的重點，技術成熟的風能將是可再生能源的。而低壓變頻器廣泛應用在風電行業的傳動系統中，主要作用是將頻率變化的風電并入頻率恒定的電網，同向、同頻、同壓的作用。由于變頻器技術和風電自動化系統控制技術是風力發電機組的關鍵技術，風電行業已經成為低壓變頻器下游應用行業中占比較大、增速較快的應用行業。到2020年，我國風電裝機將達到1億千瓦，如此巨大的市場空間必將帶動整個低壓變頻行業持續較快增長。

B、進口替代成為國產低壓變頻廠家搶占*的*動力

整個低壓變頻行業主要由歐美和日系廠商占據，隨著國內變頻器技術的不斷提高和成熟，產品價格已經成為下游客戶首要考慮因素。鑒于目前國內外廠商價格差距依然較大，而且國內主要低壓變頻器生產廠商優勢領域相對分散，如英威騰主要集中在起重、拉絲和煤炭，而匯川技術則體現在電梯和注塑機市場，由于競爭差異化的細分，國內變頻器廠商短期內并不會出現激烈競爭的格局，因此進口替代在一段時間內將是國內低壓變頻器廠商保持高增速的主要因素。