1 目前大功率变频器行业在电路控制方面存在的问题
目前我国大功率变频器上使用的用来切换缓冲电阻的元件,有三种方案:单极直流接触器、三相交流接触器、晶闸管IGBT。
1.1目前在国产变频器上使用的普通的国内低压单极直流接触器,其主要用于控制DC48v的直流电源,在通信电源,电动叉车等设备上被广泛使用,但其绝缘电压为仅有60v。
我们知道,380v的变频器整流后,在直流母线上的电压为直流514vDC,对接触器的绝缘电压要求应为直流690v。690v的变频器整流后的电压为直流930v,对接触器的绝缘电压要求应为直流1500v。
为了解决绝缘不够的问题,有些变频器生产企业采用悬空的办法安装该产品。这样虽然避免了该产品与变频器外壳直接接触,变频器在关上门正常运行时没有**问题,但对日后变频器的带电检修和调试留下了**隐患。还有一部分变频器生产厂,将这种产品直接安装在机壳上,给变频器留下了更为严重的**隐患。
由于这种接触器不是针对变频器设计的,虽然它非常接近符合变频器对接触器的要求,但如果使用这种绝缘电压为仅有60v的单极直流接触器,会使变频器存在致命缺陷。
另外这种普通单极直流接触器的操作电压为直流,线圈启动电流为5A左右,对开关电源有冲击。
1.2三极交流接触器,不防尘、成本高
如采用三极交流接触器,须用母排将三极主触头进行并联,增加了成本。交流接触器不防尘,在粉尘较多的环境下易出故障。因触头的三个极在吸合或释放时均存在不同步误差,故在吸合或释放的瞬间实际上只有单个触头在接通主电流,超过了单个触头的接通能力,一但一极触头出现故障,如触头融化、粘连等,就会发生雪崩效应,接触器的寿命也就会大大降低。为了满足接触器的使用寿命,一般采用在选型时加大接触器容量,但增加了成本。
额定工作电压380v的交流接触器主要用途为控制交流电机,其特性符合对交流电机控制的要求,但不能完全符合变频器的特点。
1.3晶闸管,非主流
晶闸管有发热情况,需配散热器,易烧毁。通过程序控制,系统复杂。
2变频器专用直流接触器的设计思路,鼎研实业给出了答案,并且提供全系列产品和技术服务:
(1)能满足变频器的绝缘要求,提高变频器的**性
针对变频器的绝缘特点,接触器外壳采用增强阻燃尼龙66,绝缘电压为直流1500v,直流耐压3500v。消除**隐患,产品可直接安装在机壳上,提高变频器的**性。
(2)单极直流
由于接触器在直流母线上工作,切换一个缓冲电阻,只需一极。故设计为单极直流。根据18.5kw以上功率的变频器使用缓冲电路接触器的特点,接触器的电流规格应为50a、100a、200a、265a、400a、600a、800a等。
(3)耐高温、防尘
低压变频器的功率元件为igbt,在工作时要产生热量,为了散热要在变频器壳体上装风扇用来散热,这就导致变频器内部的防尘性能大大降低。也就是安装在变频器内部的接触器是在温度较高,粉尘较多的环境下工作。为了解决这些问题,接触器的线圈采用耐180℃高温的漆包线绕制,触头系统和磁系统均应封闭在壳体内。
(4)满足各种规格的控制电压
变频器中的接触器,控制电压分为直流和交流两种流派。直流控制以DC24v为主,主要理由是他们认为直流24v散热风扇性能比较稳定,故接触器也采用DC24v,可以和风扇共用一个开关电源。
交流控制以ac220v和380v为主。交流220v需通过控制变压器,虽提高了接触器的可靠性,但也增加了成本,而交流380v则无需控制变压器。
关于控制电压可以说是见仁见智,直流24v,ac220v和380v都是可以的,所以基本倾向于DC24V控制。
(5)安装方式符合目前变频器的规范
目前三相交流接触器在变频器上使用的品牌很多,较难有一个适合行业的外形及安装尺寸,但在设计时可考虑螺钉和卡规两种安装方式。
3 目前活跃在国内变频器市场的主要有以下系列品牌:
(一)、欧系:以ABB,西门子,施耐德,丹佛斯为代表。约占市场份额的30%左右,市场主要集中在***领域。受价格因素及本土企业产品性能逐年提高的影响,欧系品牌将在未来市场竞争中市场逐步萎缩,部分市场将会逐渐被本土 品牌占领。
(二)、日系:以富士,三菱,安川、三垦为代表。日系企业进入中国较早,有针对性地推出了适合我国国情的产品,目前市场占有率仍然高达30%左右。并且在价格方面一些日本品牌变频器售价已经低于国产品牌,具有很强的竞争力。但在近期受中日关系的影响,尤其是***事件发生以来,日系品牌的市场占有率呈下滑趋势。本土品牌应抓住机会 迅速抢占市场,否则这些日系客户中的部分企业,比如财大气粗的国有企业和政府部门会选择欧系品牌,而另一部分则有可能会选 择台系品牌
(三)、台系:以台安,台达,普传为代表。市场占有率约在10%左右。台系品牌产品以中档产品为主,价格适中,经营比较稳健,预计将会维持其市场份额。
(四)、本土系:以英威腾,汇川,欧瑞传动,合康亿盛,中山明阳为代表。约占市场份额的30%左 右。主要集中在中低端领域。本土企业与欧美企业在技术上有一定的差距,但这种差距在逐步缩小。从客户购买行为上看,国内一些大企业特别是民营企业更倾向于国产变频器,这主要是国产变频器在价格上相对外资企业有很大的优势。而政府部门及**部门往往注重品牌,大多采购国外产品。因此国产变频器厂家应加强对政府及**企业的销售力度,有针对性的开发适合政府及**企业需求的产品,力争在这类市场上占据更大的份额。
本土的变频器企业主要分布在深圳和华东地区,山东地区、北京地区也有一些**企业。深圳地区近年来变频器企业发展较快,除英威腾和汇川这两个领军企业外,易能、蓝海华腾、阿尔法、四方等企业也都发展迅猛,具备了一定 的市场影响力。但总体来说,国产变频器企业规模都相对较小,缺乏一统江湖的重量级企业。
一直以来,鼎研实业电气事业部始终为 变频器 行 业提供高质量变频器专用直流接触器为己任。随着公司的发展,鼎研开始研发和生产的一系列 变频器专用接触器 产品正在得到越来越多的客户的认可和使用。今后,鼎研将再接再厉,为广大客户朋友提供更多系列技术**、质量可靠的**产品。