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国产变频器,拿到了国内低压和中高压市场份额的第一名。但即便如此,网上很多人依然觉得,国产变频器的性能质量差,一边是市场销量非常好,一边是负面评价满天飞,真实情况到底是怎样的?今天就给大家揭秘一下国产变频器的真实水平。
先说说变频器到底是什么东西。变频器顾名思义,就是通过改变线路的供电频率,来调整电动机的转速。变频器在我们的生活中无处不在,像什么空调、电动汽车、水泵,电梯,地铁,高铁,风机,船用螺旋桨等,凡是有电机的地方都可以用变频器。
方便大家理解,举个例子,比如说污水处理厂会有恒定的水流流入工厂,如果进水量大于出水量,那么工厂人员就需要减少进水量,这时候就可以用变频器来控制电机的转速,实现减少进水量的目的。嫌直接手动调变频器麻烦?没关系,前面视频讲过的PLC还记得吧,这里加个PLC控制器,就可以直接控制进水量大小。
再比如说我们做的电梯,为什么上、下、停止的时候,都非常的平稳舒适,想要达到这样的效果,就必须让电梯缓慢加减速,这时候就需要用变频器,来调节交流电机的转速了。同样,龙门吊的加减速,也需要通过变频器来调节电机的转速。
了解完变频器的原理之后,说一下变频器的市场格局,变频器市场根据变频器电压等级,可分为低压、中压、高压变频器。2020年,低压变频器市场份额排名,国产汇川技术,以18.8%的份额排名第一,ABB占18.1%,排名第二,西门子占12.4%,排名第三,国产英威腾占7%,排名第四,中达,也就是台达的子公司,占6.9%,排名第五。
中高压变频器市场份额排名,国产合康新能,以11.2%的份额排第一名,法国施耐德占11.1%,排名第二,汇川技术占10.5%,排名第三,西门子占9.4%,排名第四。
有些朋友会说,市场份额排第一不代表技术水平就是第一,所以我接下来就拿国产龙头品牌,和进口品牌做个简单的比较,先挑四个低压型号,汇川MD500、英威腾的Goodrive350、ABB的ACS880-01,还有西门子的S150,从各品牌型号的参数来看,西门子S150是表现最好的,国产在输出功率范围上,比西门子偏弱,比ABB稍强点。汇川的稳速精度,和ABB是同一个水准。国产的输出频率范围比ABB稍小,比西门子稍强点。不过我们常用的低压变频器,最大也就400赫兹,这个东西主要是涉及到电机控制算法,在下游各行业种类繁多的应用中,变频器需要输出相应的频率、电流和电压,最终能够让电机输出,满足工艺要求的转矩、转速和功率。
其实在控制算法上,比如说矢量控制、直接转矩控制,或类似的技术大家都有,这也不是什么核心机密,国产早就掌握了,所以说在速度、转矩控制精度和动态响应能力上,各厂商之间的差距很小。但是在不同应用场景下产品的易用性、以及复杂系统中产品的可靠性等方面,不同厂家之间还是有一定差异的。
综合来看,由于低压变频器的硬件结构较为成熟统一,而且国内外品牌采购的核心元器件IGBT和芯片,基本都是同一个厂家,比如说IGBT主流牌子用的都是英飞凌,国产IGBT说来话长,下期视频细说,所以说国产的性能,是完全能够满足绝大部分应用场景的。
再来就是国产的性价比高,至于有些朋友吐槽国产的稳定性和可靠性差,我对这些朋友的回复还是一句话,西门子的900块钱一个,觉得不贵。同样质量的国产货500块钱一个,说贵了,于是你就挑一两百块钱的国产杂牌仿冒品,跟西门子900块钱的比,这就是大多数国人的心态,我不敢说绝对,至少在低压应用领域,确实是这么个情况。
我也同样质疑过国产的品质,也曾买到过劣质产品,所以我太了解他们的心理感受了,像他们买到的这些杂牌仿冒品,有可能在变压器,电容容量,柜体上给你偷工减料,这样稳定性和可靠性能好的话,那才叫见鬼了。所以我对他们的遭遇感同身受,但是我没法认同他们的观点。
接下来再挑四个中高压的型号,ABB的ACS6000,西门子的GH180,汇川的HD9XS,英威腾的Goodrive5000,从各品牌型号的参数来看,国产的输出功率范围,相比西门子和ABB偏弱,西门子在速度控制精度的闭环矢量控制上,要比国产稍好一点。
这组型号可能会有人觉得不够高端,还不够有说服力,那我就再找两个更高端一点的型号。汇川的高性能多传变频器,MD810系列,和ABB的ACS880。通过对比两者的核心参数可以看出,汇川和ABB在输出频率、速度控制精度、转矩控制精度、转矩响应时间、过载能力上,基本没什么差异。不过坦白讲,ABB在出现开环控制的工况时,实际的性能表现,要比汇川稍好一点。
综合来看,在变频器的两大核心技术,电力电子和电机控制算法方面,汇川的技术和西门子、ABB基本处于同一水平线。有些朋友可能会质疑,既然你说是同一水平线,那为什么国内大部分高压用户,还是会优先选择西门子和ABB呢?
这事一来是因为人家的品牌效应,二来就是因为高压变频器在矿山提升设备、船舶全回转吊舱等复杂应用中,技术难度比较高,需要在硬件结构、对应的控制算法上,突破较多技术壁垒,这部分市场规模很小,但是利润非常高,西门子、施耐德、ABB的竞争优势还是比较明显的。
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