交流变频调速的发展和应用

到20世纪末，中国电力装机容量为3.19亿kW。其中，火电2.36亿kW，占74.7%；水电7700万kW，占24.4%；核电210万kW，占0.7%；风电40万kW，占0.2%，总发电量13000亿kW.h。2002年发电量16180亿kW.h，2003年上半年，全国发电量8521亿kW时，其中火电7208亿kW时、水电1123亿kW时，核电183亿kW时，除北京和黑龙江外，其他省市、自治区用电增长均在两位数以上，增长最高的省份是江苏和浙江。有19个地区出现拉闸限电的现象。尽管电力的发展很快，但仍然出现供求紧张，节电仍然是个重要课题，因而中共中央十三届七中全会提出：“坚持开发与节约并重的方针”。
交流电机变频调速的出现与应用，不但是电技术领域出现的最好节电技术，而且也是电气传动领域不可缺少的工艺设备。如我国宝钢工程，经过20年分三期建设，年产钢1140万吨，规模巨大，一期工程引进项目中仍然用直流，只有2台大型风机采用软起动变频调速，在二期工程中，变频调速比例有较大增长，但直流仍占主导地位，在三期工程中，99%采用了交流变频调速。
我国研制SCR型变频器20世纪70年代已开始了，天传所电压型、西整所电流型，这是大家都知道的。
但变频器在我国工业上大量应用还是20世纪80年代中、后期，也就是日本三垦和日本富士变频器进入我国后。经过10多年的发展，技术日臻完善，用量不断增加，应用领域不断扩大，高压大容量变频器获得应用，生产厂家不断增多，国内外产品型号越来越多，从业人员不断增多。它已形成一个不可忽视的产业。
让我们回顾一下近10多年变频调速的变化，它是惊人的。
过去自来水公司习惯使用串极调速，现在变为变频调速，如北京水源九厂，过去电厂使用液力耦合调速，现在受到变频调速的冲击。大庆新华电厂在20万机组的二台引风机上开了头。现在东北、广东、山东、河南电厂上了不少大型变频调速装置。
过去钢厂直流调速的转炉改为变频调速；转子串电阻的高炉卷扬机变为变频调速等。炼油厂蒸馏、裂解、催化、加氢等工艺泵，采油厂集输油的输油泵、大型输油管道，均采用变频调速。
化工、制药的搅拌也由定频、变极调速改为变频调速。
接近我们生活的高速电力机车、汽车、电梯、音乐喷泉、冰箱、洗衣机、空调等，采用变频控制的越来越多。交流电机变频调速技术发展迅速，好似一夜之间，已花开满园了。
有多少变频器的生产厂家呢？做过广告的变频器或系统生产厂家有：三垦、富士、三菱、东芝、安川、明电舍、AB、罗宾康、通用、西门子、伦茨、ABB、丹佛斯、施耐德等国外厂家40多家。台安、东元、普传、安邦信、佳灵、安圣（华为）、时代、利德华福、九德松益、利佳、贺盛达、台达等国产厂家50多家。在中国建立合资厂的有：富士（无锡）、ABB（北京）、西门子（天津）、三垦（江阴）。
10多年变频器的价格如何变化呢？一个字，降！如水泵用的280kW变频器，80年代末需28~30万元一台，而现在只需10~12万元一台，80年代末买一台，现在买二台。
表1列出富士变频器1990年和2000年的市场价。此表仅供说明降价的参数，而且现在的价格更低。


表1 日本富士变频器1990年和2000年市场价比较




容量 G型（元） P型（元）
（kW） 2000年G11 1990年G5 2000年P 11 1990年P5
0.4 4092 4500
0.75 5030 5212
1.5 5405 6075
2.2 5874 6555
3.7 7077 8235
5.5 8280 11695
7.5 9592 13845 8113 10870
11 14086 20800 9856 13440
15 16518 26650 14126 19850
18.5 19627 30680 17030 24890
22 22117 34710 20265 28560
30 23880 43850 22993 40400
37 30240 61035 24721 48850
45 37048 67580 30561 60200
55 46816 94580 34778 66200
75 60760 116110 48533 94575
90 72805 140140 64683 121300
110 83254 157300 73358 140200
132 92873 168500 84556 157300
160 104266 188200 93438 165800
200 117606 211500 104716 188800
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