变频器,即交流电动机变频调速控制器,是通过利用软硬件控制系统来控制电力半导体器件的通断作用,从而将工频电源(50Hz 或 60Hz)变换为各种频率,以实现电动机变速运行的设备。由于变频器能够根据实际需要对电动机转速进行实时调节,因此可以明显降低电动机运行的综合电耗,并起到改进设备控制水平的效果。
按照不同的分类标准,变频器可以分为若干类别。按照输入变频器的电网电压等级分类,变频器可以分为低压(110V、220V、380V 等)、中压(690V、1140V、2300V 等)和高压(3kV、3.3kV、6kV、6.6kV、10kV 等)变频器。我国电动机总装机容量约5.8 亿千瓦,占全国总耗电量的60%至70%。其中,交流电动机占90%左右,即5.22 亿千瓦,但目前只有约5,000万千瓦的电动机是带变频控制的,配臵率不到10%。实际上交流电动机中约70%-80%即3.5-4 亿千瓦适合配臵变频器,其中30%-40%可以实现控制水平和运行效率的显著提高,还有至少40%即2亿千瓦具有明显的节能潜力。如果这2亿千瓦适合做节能改造的电动机当中有1/4 装配变频器, 按年平均运行4,000小时、平均节电率20%计算,年节电潜力为400 亿千瓦时,接近三峡电站2006年的年发电量。
变频调速能够应用在大部分的电机拖动场合,由于它能实现精确的速度控制,因此可以很好的控制机械传动,诸如上升、下降和变速运行,明显改善设备的工艺控制水平,并实现电机软启动,延长电机使用寿命。由于变频调速具有调速范围广、调速精度高等优越性,在许多需要精确速度控制的应用领域中,变频器都能够明显提高设备运行效能,改进工艺水平,从而提高生产效率、节约原材料、改进产品质量。
变频器的应用领域非常广阔,几乎涵盖国民经济的各个行业。由于变频器调速精度高、占地小、工艺先进、功能丰富、操作简便、通用性强、易形成闭环控制等优点,优于以往的任何调速方式,广泛应用于起重机械、纺织化纤、油气钻采、冶金、石化和化工、煤炭、建材等众多行业。
表 1、2008年我国中低压变频器市场分布情况

进入新世纪以来我国变频器行业继续迅速发展,从 2000年至 2007 年市场容量的平均年增长率在 15%以上。 根据 2009 年 5 月慧聪邓白氏研究对我国中低压变频器市场的调研,2008 年我国中低压变频器的市场容量约为 111.8 亿元,其中低压变频器为 97.7 亿元,中压变频器为 14.1 亿元,与 2007 年相比仍保持增长,但由于受到金融危机影响增速有所放缓。慧聪邓白氏研究根据国内中低压变频器市场过去几年市场规模的统计数字,对未来 4 年我国中低压变频器市场容量进行了估算:到 2012 年,我国中低压变频器市场容量超过 190 亿元,其中低压变频器市场容量超过 160 亿元,中压变频器市场容量超过30 亿元。
图1、到2012年,中国中低高压变频器市场规模年平均增速14.4%
