71 国内外高压变频企业在技术上分几类，分别有什么特点?
答：1)电流源型，如图20 所示。电流源型逆变部分采用SGCT直接串联解决耐压问题，直流部分用电抗器储存能量，目前的技术水平可以做到输出电压为7.2 kV，可以适应国内大部分电压为6 kV 这一现状，但无法用在10 kV 电压。电流源型变频器输入侧的功率因数比较低，电抗器的发热量较大，效率比电压源型变频器低，由于采用电流控制，输出滤波器的设计比较麻烦，而两电平变频 器的共模电压和谐波、dv/dt 问题较突出，所以对电机的要求较高。虽然电流源型变频器有可回馈能量的优点，但是需要回馈能量的负载毕竟不是很多，尤其是通用型变频器。所以电流源型变频 器的市场竞争能力已经逐渐变弱。
2)功率单元串联多电平型，如图21 所示。此变频器采用多个低压的功率单元串联实现高压输出，输入侧的降压变压器采用移相方式，可有效消除对电网的谐波污染，输出侧采用多电平正弦波PWM 技术，可适用于任何电压的普通电机，另外，在某个功率单元出现故障时，可自动退出系统，而其余的功率单元可继续保持电机的运行，减少停机所造成的损失。系 统采用模块化设计，可迅速替换故障模块。由此可见，单元串联多电平型变频器的市场竞争力是很明显的。
3)三电平型，如图22 所示。三电平型变频器采用二极管钳位和电容飞渡分压电路，解决了两只功率器件的串联的问题，并使相电压输出具有三个电平。三电平逆变器的主回路结构环节 少，虽然为电压源型结构，但易于实现能量回馈。三电平变频器在国内市场遇到的最大难题是电压问题，其最大输出电压达不到6 kV，所以往往需要用变通的方法，要么改变电动机的绕组接法(星/三角改接)，要么在输出侧加升压变压器。这一弱点限制了它的应用范围。
目前，虽然有人提出了其他不同的高压变频器解决方案，但大部分不具有明显的可行性，或者说不具有将上述三种主流变频器结构取而代之的潜力。随着高压 变频器成本的进一步降低，在中等功率市场，高低型变频器将会退出竞争，而只关注于较小功率的场合。对于单元串联多电平型变频器，主要缺点是变流环节复杂， 功率元器件数目多，体积略大一些，但是，在其他的方式不能解决国内应用的需要，高压器件应用的可靠性还不是太高的情况下，其竞争优势在最近的一段时期内， 可能还是无法代替的。三电平型变频器由于输出电压不高的问题，主要的应用范围应该是在一些特种领域，如轧钢机、轮船驱动、机车牵引、提升机等，这些领域的 电机都是特殊制定的，电压可以不是标准电压。在一定的功率水平下，三电平型变频器取代传统的交交变频器是技术发展的趋势。三电平变频器的更大发展有待于更 高耐压的功率器件的出现和现有产品可靠性的进一步提高。在超大功率场合，即大约8 000 kW 以上的功率，用晶闸管构成的LCI(负载换流变流器)电流源型变频器仍旧是主角。由于以上所述的技术特征，通用型高压变频器目前是单元串联多电平型变频器 占多数，约占七成以上，目前国内基本上都采用这种电路结构。
72 国内与国外企业生产的变频器在技术上有什么差异?
答：国内变频技术的理论不比国外差多少，但在变频器的开发和生产上，由于中国的工业基础较薄弱，制造技术不及发达国家，功率开关器件的质量难以与发达国家抗衡，目前完全国产化的变频器还没有。在变频器领域，国内企业还很年轻，要走的路还很长。
1) 与国外大公司相比，国产企业进入电气传动领域时间太短，无拳头产品，无成套电气设备。像ABB 的ACS-600/1000 系列，采用DTC 技术，独树一帜;法国Schneider 的TE 系列是世界领先的电气产品，用户在享受高质量TE 系列产品的同时，很可能会顺便接受Schneider变频器;Siemens更是欧洲老牌劲旅，涉足广泛，在电力、电气传动、金融设备、家电行业都是名 牌。这三个公司都基本能提供工厂的全套电气设备。国外现阶段发展情况主要表现如下：
(1)技术开发起步早，并具有相当大的产业化规模。
(2)能够提供特大功率的变频器，目前已超过10 000 kW。
(3)变频调速产品的技术标准比较完备。
(4)与变频器配套的产业及行业初具规模。
(5)能够生产变频器中的功率器件，如IGBT、IGCT、SGCT等。
(6)高压变频器在各个行业中被广泛应用，并取得了显著的经济效益。
(7)产品国际化，当地化加剧。
(8)新技术，新工艺层出不穷，并被大量的、快速的应用于产品中。
(9)目前，没有10 kV产品。
2)国内仅有少部分的中、高压电机进行了变频调速改造，且普遍采用V/f 控制方式。所以，高压变频器的品种和性能还处于发展阶段，每年市场仍需大量进口。国内这些状况主要表现在如下几个方面：
(1)国外各大品牌的产品正加紧占领国内市场，并加快了本地化的步伐。
(2)具有研发能力和产业化的国内企业少。
(3)国产高压变频器的功率等级较低，目前不超过3 500 kW。
(4)国内高压变频器的技术标准还有待规范。
(5)与高压变频器相配套的产业很不发达。
(6)生产工艺落后，勉强满足变频器产品的技术要求，但是价格低廉。
(7)变频器中使用的功率半导体，驱动电路，电解电容等关键元器件完全依赖进口。
(8)与发达国家的技术差距在缩小，具有自主知识产权的产品正应用在国民经济中。
(9)已经研制出具有瞬时掉电再恢复、故障再恢复等功能的变频器。
(10)能够进行四象限运行的高压变频器尚在研究与开发中。
73 国内高压变频企业在技术上应走什么道路来加强企业竞争力?
答：1) 关键元器件尽量自己开发，掌握核心技术，降低成本，因为企业在产品上的竞争实际是核心技术的竞争。像国内空调业，目前真正自己拥有变频空调技术的厂家没几 个，绝大多数是与外企合资，所以成本下不来。据统计国内智能芯片正以每年32豫的速度增长，2005 年将达30 亿美元，市场前景广阔。其实在通讯业，华为、中兴自主开发的芯片抢夺市场就是证明。
2)开发高性能的大容量变频器将是这个领域下一步的发展方向。 高性能主要体现在容量更大，动态响应更快，稳态精度更高，低速力矩更大。主要应用于高速列车、舰船和轧钢过程等，它的用途就不仅仅是节能，而且起到多拉快 跑、提高生产效率的作用。国外几家大公司，如ABB、西门子、阿尔斯通，它们已经具有很成熟的高性能大容量变频技术了，而国内还尚处于研究阶段。要想把这 种技术产品化需要非常大的投资，但一旦成功了利润则很可观。同时，对于整个行业的发展也是件好事，如果在关键项目上采用国外产品，核心技术还是掌握在别人 手里。采用国产产品还可以降低成本，为国家节约大量的资金。除了开发高性能产品，还有一个研发方向就是如何利用新的器件(如高压IGBT、IGCT)可以 将高压变频器做到更大的容量，以至于将来可以将晶闸管完全代替。此外，利用DSP 进行全数字化控制也是目前的研发重点。现在高压变频器已经基本实现了数字化控制，而采用DSP 会使高压变频器的硬件成本更低，功能更多。如可以实现人机对话、与其他设备的通信，甚至远程控制，厂家通过网络就可以将用户产品的故障排除了，这将大大降 低维护成本。高压大容量电力电子变换技术已在我国工业拖动领域中体现出了节电、高性能的优势，其进一步的延伸可为我国形成新的生产力和经济增长点，其发展 前景与计算机信息产业、通信行业并驾齐驱，具有巨大的市场前景。如果说20 世纪为电气时代的话，那么人类在21 世纪无疑将进入信息时代，作为这一时代重要标志的计算机是第一次电子革命大规模集成电路的产物。但集成电路本身是弱电，不能直接控制和驱动电气时代工业革 命的主力电动机及各种电力设备。以功率集成器件为代表的电力电子技术所具有的独特的弱电控制强电的作用，使其成为信息产业和传统产业之间的一个必不可少的 接口，必将成为一个庞大的产业。在器件、线路或控制技术任一领域出现突破，均会使系统性能进一步提高，成本进一步下降，从而产生巨大的经济效益，有人称其 为第二次电子革命。正如工业社会中的拖拉机使从事农业生产的人数大大减少一样，电力电子技术加计算机控制构成的用在数控机床，加工中心及机器人生产线中， 并实现了整个工厂的全面自动化，从而使人类从繁重的传统工业劳动中解放出来。
74 国内高压变频器市场竞争激烈，后发企业如何有效进入市场?
答：市场是一巨大的系统工程，由若干子系统构成，这些因素包括产品、功能、外形、品牌、渠道、价格、推广、营销、广告、服务等，有着十分复杂的交叉效应，需综合平衡，不能顾此失彼。
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