早在20世紀40年代在國外就已誕生了異步電動機的變頻調(diào)速技術(shù)，不過那時的變頻器是由直流電動機-同步發(fā)電機組成的變頻機組，50年代在我國的膠片廠等易燃車間已經(jīng)采用了變頻機組實現(xiàn)交流調(diào)速。60年代在國際上才出現(xiàn)用電力電子器件組成的靜止變頻器，1963年，上海整流器廠就已研制出國內(nèi)第一只可控硅，比當時的日本還要早一年。1965年，我國開始了研究可控硅變頻器。直到80年代，國內(nèi)許多高等學校和研究院所積極開發(fā)GTR變頻器，后期更進一步研制了IGBT變頻器，并將技術(shù)轉(zhuǎn)讓給企業(yè)生產(chǎn)，但由于沒有自動化生產(chǎn)線而無法生產(chǎn)出高可靠性的變頻器。90年代中期，國外生產(chǎn)的變頻器陸續(xù)進入中國市場，改革開放的不斷深入也使國外的生產(chǎn)設(shè)備迅速涌入中國，國產(chǎn)變頻器廠家紛紛崛起，國產(chǎn)的VVVF通用變頻器才開始涌現(xiàn)。最近十年，采用無速度傳感器控制的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的高動態(tài)性能變頻控制技術(shù)逐漸升溫，是否具備無速度傳感器控制技術(shù)成為高性能通用變頻器和一般通用變頻器的分水嶺。然而在很長的一段時間里，雖然變頻器已經(jīng)在中國大地遍地開花，但其核心器件IGBT始終依賴進口，成為制約國產(chǎn)變頻器發(fā)展的瓶頸。近年來，多位在國外有豐富研制IGBT經(jīng)驗的專家回國辦廠，使國內(nèi)企業(yè)具備了IGBT和MOEFET的制造技術(shù)，完整的變頻器產(chǎn)業(yè)鏈才開始形成。
馬小亮：我與交-交變頻技術(shù)在中國
上世紀八十年代，電氣傳動領(lǐng)域出現(xiàn)了一項重大突破，在軋機主傳動和礦井提升等大功率、高性能要求的關(guān)鍵場合用交-交變頻器調(diào)速取代傳統(tǒng)直流調(diào)速獲得成功。中國連續(xù)從德國西門子公司引進5套此類高端設(shè)備。1986年，馬老赴西門子學習交-交變頻技術(shù)，發(fā)現(xiàn)它無論從設(shè)備的容量，還是從系統(tǒng)的復(fù)雜程度上看都是前所未見的，非常值得在國內(nèi)推廣。1987年馬老回國后，積極展開宣傳，獲得了國家的大力支持并組織攻關(guān)，終于在上世紀九十年代初由天津電氣傳動研究所和冶金自動化研究院分別研制成功并順利投入運行。當時馬老在想，這樣關(guān)鍵的重大技術(shù)裝備，在技術(shù)飛速發(fā)展的今天能有10年的壽命，上幾十套就不錯了，卻不曾想它至今生命力旺盛，每年都有幾十套訂單，總量達幾百套。當年是幾年做一套，現(xiàn)在是一年做十幾套，如此顯著的差距，是近年經(jīng)濟飛速發(fā)展的最有力證明。
李永東：我與變頻器的幾個第一次
1980年在哈爾濱工業(yè)大學，我第一次聽說恒壓頻比（VVVF）控制，在1985年做博士論文期間，發(fā)現(xiàn)了電壓定向矢量控制規(guī)律。1984年初，在法國老師帶領(lǐng)參觀實驗室時，第一次看到了實際的變頻器。1985年，我第一次接觸到了矢量控制，并于矢量控制結(jié)下了不解之緣。從1991年開始，我開始了長達十幾年的直接轉(zhuǎn)矩控制研究。1988年回國之初，我開始了實驗室第一臺VVVF變頻器的研制工作，研制成功后再和平賓館連續(xù)運行了24小時并開了鑒定會。1996年，我們與北京凱奇公司合作開發(fā)高壓大容量變頻器技術(shù)，雖然很多人認為是異想天開，但是經(jīng)過我們的刻苦鉆研，很快申請了自己的高壓變頻器技術(shù)專利，并于1998年通過技術(shù)鑒定，投入試運行。從此，一個高壓變頻器的國產(chǎn)化時代在我們手中拉開帷幕。目前，國內(nèi)大約已經(jīng)有二十幾家企業(yè)有能力生產(chǎn)高壓變頻器，國產(chǎn)品牌占市場的50%以上。
變頻器十大關(guān)鍵詞
增長
根據(jù)本刊調(diào)查統(tǒng)計，中國變頻器市場2008年為120多億，品牌數(shù)量達220多家，裝機容量為3000多萬kW。在過去的十幾年中，國內(nèi)變頻器市場保持著12%~15%的增長率，雖然2008年全球經(jīng)濟遭受了嚴重的沖擊，中國的變頻器市場仍然保持了10%左右的增長。
國產(chǎn)化
進入21世紀，國產(chǎn)變頻器得到了前所未有的發(fā)展，國產(chǎn)變頻企業(yè)到現(xiàn)在已超過100多家，并且在技術(shù)上也有了很大的進步。
本土化
過去十幾年的中國變頻器行業(yè)，外資企業(yè)大面積搶灘中國，在本土化上作了很多卓有成效的努力。國內(nèi)變頻器行業(yè)的飛速發(fā)展與外資企業(yè)的本土化戰(zhàn)略密不可分。
矢量控制
矢量控制是將交流電機空間磁場矢量的方向作為坐標軸的基準方向，通過坐標變換將電機定子電流正交分解為與磁場方向一致的勵磁電流分量和與磁場方向垂直的轉(zhuǎn)矩電流分量，然后就可以像直流電機一樣控制。矢量控制理論的提出為交流調(diào)速開辟了廣闊的空間。
直接轉(zhuǎn)矩控制
直接轉(zhuǎn)矩控制結(jié)構(gòu)簡單、控制信號處理的物理概念明確、系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速且無超調(diào)，是一種具有高性能的新型交流調(diào)速控制方式。直接轉(zhuǎn)矩控制完成了交流調(diào)速的又一次飛躍。
高壓變頻器
在變頻器業(yè)界內(nèi)有這樣一種說法，誰擁有高壓變頻器技術(shù)優(yōu)勢，誰就將在變頻器行業(yè)乃至工控領(lǐng)域占有一席之地。目前，國內(nèi)已經(jīng)有十幾家企業(yè)有能力生產(chǎn)高壓變頻器，國產(chǎn)品牌約占市場的50%以上。
矩陣變頻器
矩陣式交-交變頻器能實現(xiàn)功率為1，輸入電流為正弦且能四象限運行，系統(tǒng)的功率密度大，并能實現(xiàn)輕量化。然而輿論卻認為：盡管矩陣變頻器具有非常誘人的前景，但由于成本太大，目前無法進行商業(yè)化應(yīng)用。
并購與整合
國外巨頭將目光鎖定在一些競爭力較強的國內(nèi)變頻器制造商，通過并購的方式快速進入中國市場或鞏固其在亞太地區(qū)乃至全球產(chǎn)業(yè)鏈中的地位。國內(nèi)部分變頻器企業(yè)也通過構(gòu)筑聯(lián)盟等方式，擴大其在產(chǎn)業(yè)中的競爭力。
節(jié)能
2008年4月1日，新的能源法正式施行，它在法律層面將節(jié)約資源確定為中國的基本國策。作為節(jié)能的最直接產(chǎn)品，變頻器的發(fā)展遇到了一個難得的良好機遇。
國際化
隨著經(jīng)濟全球化、一體化的深入發(fā)展，中國變頻器行業(yè)在積極“引進來”的同時，一批優(yōu)秀企業(yè)也在積極地“走出去”。2008年的經(jīng)濟危機使全球的經(jīng)濟都受到了重創(chuàng)，用戶越來越注重產(chǎn)品性價比，這為中國變頻器企業(yè)“走出去”創(chuàng)造了前所未有的機會。
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