高压变频器项目可行性研究报告书
变频器项目可行性研究报告
变频器项目可行性研究报告一、项目背景近年来,我国经济持续增长,工业生产水平不断提升,对设备精准控制的需求也在逐渐增加。
变频器作为一种电气控制器件,具有调节电机转速、提高系统效率、节能减排等重要作用,被广泛应用于各个领域。
然而,目前国内变频器市场仍存在着产品品质参差不齐、技术创新滞后等问题,市场需求与产品供应之间存在一定的矛盾。
因此,开展一项关于变频器项目的可行性研究,对于促进我国变频器产业的发展具有重要意义。
二、研究目的本报告旨在通过对变频器项目的市场需求、技术发展、投资风险等方面进行全面分析,评估该项目在当前市场环境下的可行性,为潜在投资者提供决策参考和风险提示。
三、市场分析1. 变频器市场需求:随着我国经济的发展,各行业对变频器的需求不断增加。
特别是在工业制造领域,变频器被广泛应用于电机系统中,可以降低系统能耗、提升产品质量、延长设备寿命等。
据统计,我国变频器市场规模近年来呈现稳步增长的态势。
2. 技术发展趋势:随着电子技术的不断进步,变频器技术也在不断创新,产品性能不断提高。
目前,高性能矢量变频器、智能化控制系统等新型产品已经逐渐成为市场的主流。
未来,随着工业智能化的发展,变频器的应用领域将会更加广泛。
3. 市场竞争分析:目前,我国变频器市场竞争激烈,国内外知名企业纷纷进入这一领域。
其中,ABB、西门子、施耐德等国际品牌在市场中具有一定的优势,而国内企业则主要集中在中低端产品市场。
因此,要在激烈的市场竞争中立足,需要产品具备更高的性价比和技术优势。
四、投资分析1. 投资规模:变频器项目的投资规模主要包括研发投入、生产设备购置、生产厂房建设等方面。
根据初步测算,项目总投资约为5000万元。
2. 投资回报:根据市场需求和预测,变频器项目的年销售额预计可达8000万元,年净利润约为2000万元。
按照常规计算方法,项目投资回报期为3年左右。
3. 投资风险:变频器项目的投资风险主要来自市场波动、技术创新以及产业政策等方面。
高压变频器项目可行性研究报告书
⾼压变频器项⽬可⾏性研究报告书⾼压变频器项⽬可⾏性研究报告⽬录第1章研究项⽬概述 (1)1.1⽴项的背景和意义 (1)1.2 研究⽅法 (1)第2章市场环境分析 (3)2.1 相关政策分析 (3)2.2 上游产业分析 (4)2.2.1 功率器件 (4)2.2.2 变压器 (6)2.2.3 电量传感器 (7)2.2.4 电容器 (7)第3章国内外研究开发现状与趋势 (9)3.1 概述 (9)3.2 ⾼压变频调速技术发展历程 (9)3.2.1 交-交⼤功率⾼压变频器 (9)3.2.2 同步电机交-直-交⾼压变频器 (10)3.2.3 异步电机交-直-交⾼压变频器 (11)3.3 ⾼压变频器技术分类及⽐较 (12)3.4 我国⾼压变频器技术应⽤现状 (15)3.4.1 功率单元串联多电平技术 (15)3.4.2 中性点钳位三电平技术 (18)3.4.3 电流源型交直交⾼压变频器 (19)3.4.4 负载换相LCI技术 (20)3.5 ⾼压变频器技术发展趋势 (21)3.5.1功率器件 (22)3.5.2 功率器件 (22)3.5.3 全⾯实现数字化和⾃动化 (23)3.5.4 控制技术 (23)3.5.5 PWM及多电平技术 (23)3.5.6 ⼤功率、⼩型化、轻型化 (24)3.5.7 相关配套⾏业正朝着专业化,规模化发展 (24)3.6 本章⼩结 (24)第4章⾼压变频器⾏业应⽤分析 (26)4.1 电⼒⾏业 (26)4.1.1 电⼒⾏业应⽤情况 (26)4.1.2 电⼒⾏业应⽤前景 (28)4.2 钢铁⾏业 (29)4.2.1 钢铁⾏业应⽤情况 (29)4.2.2 钢铁⾏业应⽤前景 (31)4.3 矿⼭⾏业 (31)4.3.1 矿⼭⾏业应⽤状况 (31)4.3.2 矿⼭⾏业应⽤前景 (32)4.4 ⽔泥⾏业 (32)4.4.1 ⽔泥⾏业应⽤状况 (32)4.4.2 ⽔泥⾏业应⽤前景 (34)第5章主要⾼压变频器⼚商竞争⼒分析 (36) 5.1 西门⼦ (36)5.2 ABB (38)5.3 东芝三菱-TMEIC (39)5.4 利德华福 (40)5.5 合康亿盛 (41)5.6⼴州智光 (41)5.7 荣信电⽓ (41)5.8 市场展望 (42)5.8.1 ⾏业竞争因素 (42)5.8.2 ⾏业市场前景 (44)第6章项⽬⽬标和研发内容 (45)6.1 概述 (45)6.2 ⾼压变频器设计 (45)6.2.1 ⾼压变频功率柜 (45)6.2.2 ⾼压变频控制柜设计 (46)6.2.3 ⾼压变频控制器软件开发 (48)6.2.4 ⾼压变频器试验 (48)6.3 原辅材料和基础配套 (48)6.3.1 主要原材料供应 (48)6.3.2 基础配套 (49)6.4 项⽬建设内容 (49)6.4.1 ⽣产⼚房 (50)6.4.2 设备及配套设施建设 (50)6.4.3 研发与设计过程 (51)6.4.4⽣产规模 (51)6.4.5 ⾼压变频器⽣产⼯艺流程 (52)6.5 技术经济 (53)6.5.1 ⼈员编制 (53)6.5.2 财务评价 (53)6.6 项⽬进度计划 (57)第1章研究项⽬概述1.1⽴项的背景和意义近⼏年,我国⾼压变频器市场正处于⼀个⾼速增长的时期,⾼压变频器在电⼒、冶⾦、⽯油化⼯、供⽔、⽔泥、采矿等⾏业得到了越来越⼴泛的应⽤。
高压变频技术改造可行性
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目录
• 项目背景 • 高压变频技术概述 • 技术改造方案设计 • 经济可行性分析 • 社会效益分析 • 风险评估与对策 • 结论与展望
01
项目背景
高压变频器的应用场景
电力行业
高压变频器广泛应用于火电厂 、水电站、核电站等电力生产 设施中,用于控制风机、水泵 等大型电动机的能耗和性能。
研究意义
高压变频技术改造对于提高企业能源利用效率、降低生产成本、增强企业竞争力具有重要意义,同时也是实现可 持续发展的重要途径。
02
高压变频技术概述
高压变频器的原理及分类
高压变频器是一种将电源电压根据负 载需求进行变换的设备,主要应用于 工业领域。其工作原理是将输入的电 源电压通过一系列的电力电子开关器 件进行变换,以实现输出电压频率和 幅值的调节。
02
实际应用中,高压变频技术改 造的成功案例很多,证明了其 在工程实践上的可行性和优越 性。
03
高压变频技术改造在改善工艺 流程、提高产品质量和提升设 备效率等方面具有重要作用。
研究不足与展望
尽管高压变频技术改造的优点已被广泛 认可,但实际应用中仍存在一些技术难 题和挑战,如设备投资成本高、技术实
要点二
详细描述
采用高压变频技术改造后,企业的能源消耗降低,运 营成本降低,提高了企业的经济效率。同时,随着环 保政策的日益严格,采用高压变频技术改造的企业在 环保方面更具优势,提高了企业的市场竞争力。此外 ,改造后的设备性能得到提升,为企业的产品升级和 质量提升提供了技术支持,进一步增强了企业的竞争 力。
电源和接地设计
进行合理的电源和接地设计,保 证系统的安全运行和电磁兼容性
。
高压变频技术改造可行性
高压变频设备的运行需要消耗大量的能源和材料,如果运 行成本过高,可能会给企业的经营带来压力和风险。
市场风险
高压变频技术的应用市场变化较快,市场需求和竞争状况 不断变化,需要密切关注市场动态,及时调整经营策略, 以降低市场风险。
05
项目实施计划和时间表
项目实施计划
设备采购
根据方案设计和预算,采购所 需的高压变频设备及其辅助设 施。
02
改造的成本包括设备购置费、安装费、维护费等, 收益包括节能效果、设备寿命延长等。
03
通过经济性分析,可以确定改造方案的可行性和经 济效益,为企业的决策提供依据。
04
技术改造风险评估
设备风险评估
设备选型风险
在选择高压变频设备时,需要考 虑设备的性能、可靠性、适用性 等因素,避免设备选型不当带来 的风险。
02
故障频繁,维护成 本高
由于设备老旧,故障率较高,经 常需要进行维修和更换,增加了 维护成本。
03
排放不达标,环保 压力大
由于设备老化,排放指标难以达 到现行标准,给企业带来较大的 环保压力。
改造的目的和意义
1 2 3
提高运行效率,降低能耗
通过高压变频技术改造,可以提高设备的运行效 率,减少能源消耗,为企业节省能源成本。
可靠性高
高压变频技术具有较长的使用寿命和较低的故障 率,可以提高设备的稳定性和可靠性。
高压变频技术的应用范围
电力行业
用于大型电动机的调速 和节能,如火力发电厂
、水力发电厂等。
冶金行业
用于钢铁、有色金属等 生产过程中的风机、泵 等设备的节能和调速。
化工行业
用于化工生产过程中的 流体控制和节能,如泵
高 低压变频器项目可行性研究报告
高/低压变频器项目可行性研究报告核心提示:高/低压变频器项目投资环境分析,高/低压变频器项目背景和发展概况,高/低压变频器项目建设的必要性,高/低压变频器行业竞争格局分析,高/低压变频器行业财务指标分析参考,高/低压变频器行业市场分析与建设规模,高/低压变频器项目建设条件与选址方案,高/低压变频器项目不确定性及风险分析,高/低压变频器行业发展趋势分析提供国家发改委甲级资质专业编写:高/低压变频器项目建议书高/低压变频器项目申请报告高/低压变频器项目环评报告高/低压变频器项目商业计划书高/低压变频器项目资金申请报告高/低压变频器项目节能评估报告高/低压变频器项目规划设计咨询高/低压变频器项目可行性研究报告【主要用途】发改委立项,政府批地,融资,贷款,申请国家补助资金等【关键词】高/低压变频器项目可行性研究报告、申请报告【交付方式】特快专递、E-mail【交付时间】2-3个工作日【报告格式】Word格式;PDF格式【报告价格】此报告为委托项目报告,具体价格根据具体的要求协商,欢迎进入公司网站,了解详情,工程师(高建先生)会给您满意的答复。
【报告说明】本报告是针对行业投资可行性研究咨询服务的专项研究报告,此报告为个性化定制服务报告,我们将根据不同类型及不同行业的项目提出的具体要求,修订报告目录,并在此目录的基础上重新完善行业数据及分析内容,为企业项目立项、上马、融资提供全程指引服务。
可行性研究报告是在制定某一建设或科研项目之前,对该项目实施的可能性、有效性、技术方案及技术政策进行具体、深入、细致的技术论证和经济评价,以求确定一个在技术上合理、经济上合算的最优方案和最佳时机而写的书面报告。
可行性研究报告主要内容是要求以全面、系统的分析为主要方法,经济效益为核心,围绕影响项目的各种因素,运用大量的数据资料论证拟建项目是否可行。
对整个可行性研究提出综合分析评价,指出优缺点和建议。
为了结论的需要,往往还需要加上一些附件,如试验数据、论证材料、计算图表、附图等,以增强可行性报告的说服力。
变频器投资项目可行性研究报告
变频器投资项目可行性研究报告报告摘要《项目可行性研究报告》从系统总体出发,对技术、经济、财务、商业以至环境保护、法律等多个方面进行分析和论证,通过对的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究调查,在专家研究经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科学预测,从而为客户提供全面的、客观的、可靠的投资价值评估及项目建设进程等咨询意见。
为了积极响应国家《中国制造2025》和《工业绿色发展规划(2016-2020年)》以及德阳关于促进变频器产业发展的政策要求,某某有限公司通过科学调研、合理布局,计划在德阳新建“变频器生产建设项目”;预计总用地面积38192.42平方米(折合约57.26亩),其中:净用地面积38192.42平方米;项目规划总建筑面积51559.77平方米,计容建筑面积51559.77平方米;根据总体规划设计测算,项目建筑系数77.95%,建筑容积率1.35,建设区域绿化覆盖率6.22%,固定资产投资强度247.63万元/亩。
根据谨慎财务测算,项目总投资16447.09万元,其中:固定资产投资14179.29万元,占项目总投资的86.21%;流动资金2267.80万元,占项目总投资的13.79%。
在固定资产投资中建筑工程投资4287.42万元,占项目总投资的26.07%;设备购置费3960.60万元,占项目总投资的24.08%;其它投资费用5931.27万元,占项目总投资的36.06%。
项目建成投入正常运营后主要生产变频器产品,根据谨慎财务测算,预期达纲年营业收入18146.00万元,总成本费用13716.06万元,税金及附加77.24万元,利润总额4429.94万元,利税总额5150.85万元,税后净利润3322.45万元,达纲年纳税总额1828.39万元;达纲年投资利润率26.93%,投资利税率31.32%,投资回报率20.20%,全部投资回收期6.45年,提供就业职位311个,达纲年综合节能量23.75吨标准煤/年,项目总节能率22.77%,具有显著的经济效益、社会效益和节能效益。
高压变频器项目可行性研究报告
高压变频器项目可行性研究报告第一章高压变频器项目总论第二章高压变频器项目建设背景及必要性第三章高压变频器报告编写说明第四章高压变频器建设规模及产品方案第五章高压变频器项目节能分析第六章高压变频器环境保护第七章高压变频器项目进度规划第八章高压变频器投资估算与资金筹措第九章高压变频器经济效益分析第十章高压变频器项目评价第一章项目总论一、项目提出理由实施知识产权战略,加强标准体系建设。
加强重点产业专利布局,建立重点产业知识产权评议机制、预警机制和公共服务平台,完善知识产权转移交易体系,大力培育知识产权服务业,提升工业领域知识产权创造、运用、保护和管理能力。
深入开展企事业单位知识产权试点示范工作,实施中小企业知识产权战略推进工程和知识产权优势企业培育工程。
完善工业技术标准体系,加快制定战略性新兴产业重大技术标准,健全电子电气、关键零部件等工业产品的安全、卫生、可靠性、环保和能效标准,完善食品、化妆品、玩具等日用消费品的安全标准。
支持基于自有知识产权的标准研发、评估和试验验证,促进更多的技术标准成为国际标准,增强我国在国际标准领域的影响力和话语权。
我们日益清楚地看到,中国的经济转型将是极为痛苦的过程。
然而,若要首先提高一些领域停滞不前、甚至下滑的工业竞争力,转型是绕不过去的道路。
转型对中国经济的良好运行以及消费情况起着决定作用。
好在服务业高速增长,但还不足以提供大量稳定且薪资优越的工作职位来促进消费。
工业仍然是中国的“核心实力”,这一点在德国亦是类似的。
中国只有保持工业上的优势,才能长期实现高远的增长目标。
二、项目基本情况(一)项目名称高压变频器项目(二)项目选址xxx新兴产业示范区在未来10年,抚顺计划以《中国制造2025》提出的十大重点领域为基础,围绕构建现代产业体系,加快产业转型升级,结合抚顺现有产业基础和资源优势,瞄准先进装备制造、智能化应用、新材料、农副产品深加工、新一代信息技术、新能源汽车等九大重点领域,集中力量突破一批关键技术和重大装备(产品),加快产业化步伐,引领制造业向中高端迈进,到2025年,基本建成智能融合制造强市。
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高压变频器项目可行性研究报告目录第1章研究项目概述 (1)1.1立项的背景和意义 (1)1.2 研究方法 (1)第2章市场环境分析 (3)2.1 相关政策分析 (3)2.2 上游产业分析 (4)2.2.1 功率器件 (4)2.2.2 变压器 (6)2.2.3 电量传感器 (7)2.2.4 电容器 (7)第3章国内外研究开发现状与趋势 (9)3.1 概述 (9)3.2 高压变频调速技术发展历程 (9)3.2.1交-交大功率高压变频器 (9)3.2.2 同步电机交-直-交高压变频器 (10)3.2.3 异步电机交-直-交高压变频器 (11)3.3 高压变频器技术分类及比较 (12)3.4 我国高压变频器技术应用现状 (15)3.4.1 功率单元串联多电平技术 (15)3.4.2 中性点钳位三电平技术 (18)3.4.3 电流源型交直交高压变频器 (19)3.4.4 负载换相LCI技术 (20)3.5 高压变频器技术发展趋势 (21)3.5.1功率器件 (22)3.5.2 功率器件 (22)3.5.3 全面实现数字化和自动化 (23)3.5.4 控制技术 (23)3.5.5 PWM及多电平技术 (23)3.5.6 大功率、小型化、轻型化 (24)3.5.7 相关配套行业正朝着专业化,规模化发展 (24)3.6 本章小结 (24)第4章高压变频器行业应用分析 (26)4.1 电力行业 (26)4.1.1 电力行业应用情况 (26)4.1.2 电力行业应用前景 (28)4.2 钢铁行业 (29)4.2.1 钢铁行业应用情况 (29)4.2.2 钢铁行业应用前景 (31)4.3 矿山行业 (31)4.3.1 矿山行业应用状况 (31)4.3.2 矿山行业应用前景 (32)4.4 水泥行业 (32)4.4.1 水泥行业应用状况 (32)4.4.2 水泥行业应用前景 (34)第5章主要高压变频器厂商竞争力分析 (36)5.1 西门子 (36)5.2 ABB (38)5.3 东芝三菱-TMEIC (39)5.4 利德华福 (40)5.5 合康亿盛 (41)5.6广州智光 (41)5.7 荣信电气 (41)5.8 市场展望 (42)5.8.1 行业竞争因素 (42)5.8.2 行业市场前景 (44)第6章项目目标和研发内容 (45)6.1 概述 (45)6.2 高压变频器设计 (45)6.2.1 高压变频功率柜 (45)6.2.2 高压变频控制柜设计 (46)6.2.3 高压变频控制器软件开发 (48)6.2.4 高压变频器试验 (48)6.3 原辅材料和基础配套 (48)6.3.1 主要原材料供应 (48)6.3.2 基础配套 (49)6.4 项目建设内容 (49)6.4.1 生产厂房 (50)6.4.2 设备及配套设施建设 (50)6.4.3 研发与设计过程 (51)6.4.4生产规模 (51)6.4.5 高压变频器生产工艺流程 (52)6.5 技术经济 (53)6.5.1 人员编制 (53)6.5.2 财务评价 (53)6.6 项目进度计划 (57)第1章研究项目概述1.1立项的背景和意义近几年,我国高压变频器市场正处于一个高速增长的时期,高压变频器在电力、冶金、石油化工、供水、水泥、采矿等行业得到了越来越广泛的应用。
据统计,在过去的几年内中国高压变频器的市场保持着年均40%以上的复合增长率,这个速度己经远远超过了近几年GDP的平均增长水平。
随着现代电力电子技术及计算机控制技术的迅速发展,促进了电气传动的技术革命。
交流调速取代直流调速,计算机数字控制取代模拟控制已成为发展趋势。
交流电机变频调速是当今节约电能,改善生产工艺流程,提高产品质量,以及改善运行环境的一种主要手段。
变频调速以其高效率,高功率因数,以及优异的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。
以前的高压变频器,由可控硅整流,可控硅逆变等器件构成,缺点很多,谐波大,对电网和电机都有影响。
近年来,发展起来的一些新型器件将改变这一现状,如IGBT、IGCT、SGCT等等。
由它们构成的高压变频器,性能优异,可以实现PWM逆变,甚至是PWM整流。
不仅具有谐波小,功率因数也有很大程度的提高,可以达到0.96以上。
已广泛应用于治金、化工、水泥、机械制造、发电等各个领域。
1.2 研究方法本报告所涉及的产品范围为可调输出频率的高压交流电机驱动装置,包含相关的零配件,不含采用同类技术的伺服产品。
电压等级范围:﹥1000V如:3kV/6kV/10kV等。
按国际惯例和我国国家标准对电压等级的划分,对供电电压≥10kV时称高压,1kV~10kV时称中压。
我们习惯上也把额定电压为6kV或3kV的电机称为“高压电机”。
由于相应额定电压1~10kV的变频器有着共同的特征,因此,在本报告中我们把驱动1~10kV交流电动机的变频器通称为高压变频器本次研究通过大量调查研究,收集了大量样本,获取了大量真实有效的一手数据,从而全面、深入地分析中国高压变频器行业的市场规模、市场划分、市场份额、行业应用、技术发展趋势、主要厂商状况等问题。
第2章市场环境分析2.1相关政策分析国家的升级战略中,让企业进行智能化、工业化相结合的改进升级,是中国企业更好提升和发展的一条重要途径。
2015年10月,中德政府在第三轮磋商后发表《中德合作行动纲要》,宣布两国将开展“工业4.0”合作,该领域的合作有望成为中德未来产业合作的新方向。
从全球范围来看,当前工业互联网得到了多个国家重视——国际上工业互联网的代表是美国的先进制造战略,和德国的工业4.0。
通过互联网、大数据、云计算、宽带网络等技术,通过接入传感器,实现对物理设备的信息感知、网络通信、远程控制和协作。
早前有消息表示,美国GE公司提出工业互联网的概念,投资10亿美元提高效率。
而德国工业4.0德国将工业分为机械化、电气化、数字化、智能制造四阶段。
国内情况来看,十八大报告提出四化协同、两化深度融合的方向。
而“中国制造2025”更被认为将拉开工业互联网序幕。
有分析指出,在未来20年中,中国工业互联网发展至少可带来3万亿美元左右的GDP增量。
应用工业互联网后,企业的效率会提高大约20%,成本可以下降20%,节能减排可以下降10%左右。
分析认为,行业内将出现两条显著的高速成长主线。
一是高端智能装备加速成长,如工业机器人、自动化装配线、自动化仓储设备等,第二条主线是本土自动化龙头。
“中国制造2025”是中国制造“三步走”战略的第一步。
作为未来国家级重大战略的组成部分,工业自动化被认为将是其中一个具备中长期高景气度的分支。
工业自动化设备属于智能装备的范畴,是“十二五”期间国家重点扶持发展的战略性新兴产业(2010年10月《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》)。
在未来五年里,伴随着人口红利消失和原材料、能源成本的上涨,中国制造业将经历由粗放型、低附加值模式向集约型、高附加值模式的转变。
作为高端制造业的“基石”,工业自动化装备面临着传统产业改造提升、新兴产业发展需求双重机遇。
其中,行业内将出现两条显著的高速成长主线。
一是高端智能装备加速成长——前期渗透率已经较高的数控机床、过程自动化系统、变频器等产品增速在明显放缓,而随着低端劳动力成本加速上行、产业升级进入白热阶段,“替代人工”属性更强、前期渗透率较低的高端智能装备,如工业机器人、自动化装配线、自动化仓储设备等,有望越过产品导入期、进入高速成长期,未来5年保持年均20-30%的快速增长。
第二条高速成长主线是本土自动化龙头有望崛起。
受益于国家支持国产化率提升的政策意图、关键零部件的突破,掌握核心技术、研发能力强劲的国内自动化装备企业有望加快进口替代的速度,实现超过行业平均的高速成长。
2015年1月1日开始正式实施《新环保法》,对电力行业等多个领域提出了更高的节能环保要求。
目前,《新环保法》已经实施近一年,对电力行业的影响不言而喻。
变频器依托提高功率因数、传动效率、改善工艺等节能优势,拓展电力市场,已经逐渐成为火电厂“标配”。
统计结果显示,电厂用电大部分都是风机、水泵耗掉的,高压变频器的使用可使得该类负载平均节电30%,甚至有些电厂达到了节能40%~50%的高水平。
按节能30%计算,大概3年就能收回成本,而一台高压变频器的寿命达20年以上,在此后的十几年内,可以想象收益之大。
专家认为,高压变频调速系统将成为当前工业节能推广的首要产品。
2.2 上游产业分析2.2.1 功率器件高压变频器的上游产业主要是电力电子器件行业,主要包括功率器件、变压器、电量传感器、电解电容、连接器、PCB板、周边设备等器件。
近些年变频器产业的高速发展导致对电力电子器件需求的激增,06年年底至07年上半年甚至一度出现IGBT严重缺货的状况,国家近年也出台政策鼓励国产电力电子器件的发展。
变频技术的发展始终与电力电子元器件的发展密不可分,从大功率二极管到晶闸管器件,再从IGBT到IGCT,每一次功率器件的飞跃都会带动变频器技术的发展。
上世纪80年代早期,美国RCA公司和GE 公司推出新的IGBT 功率器件之后,就在低压变频领域产生了一次革命。
大功率高压变频器之所以技术较复杂,其成本价格也相当高昂,是因为高压变频器必须采用数量庞大的功率器件以串并联的方式构成整流电路和逆变电路。
可用于高压变频的电力电子器件有IGBT、IGCT、GTO、SGCT、SCR、GTR 等,各种功率器件性能比较如下所列。
1)IGBT:目前最高水平为6.5kV/600A 和1.7kV/3.6kA,实际应用中以1.7kV 以下最为成熟,其优点是电压控制、驱动简单、开关频率高、开关损耗小,可实现短路保护;缺点是导通(压降)损耗稍高、封装热阻大、损坏后可能产生开路。
2)IGCT:新型器件,目前最高水平为6.5kV/4kA,实验室水平电压等级达10kV,其优点是电压/电流控制、开关频率较高、开关损耗小、导通损耗低;缺点是驱动较复杂,目前应用尚不太成熟、价格高。
3)IEGT:IEGT(Injection Enhanced Gate Transistor)是耐压达4kV以上的IGBT 系列电力电子器件,通过采取增强注入的结构实现了低通态电压,使大容量电力电子器件取得了飞跃性的发展。
IEGT具有作为MOS系列电力电子器件的潜在发展前景,具有低损耗、高速动作、高耐压、有源栅驱动智能化等特点,以及采用沟槽结构和多芯片并联而自均流的特性,使其在进一步扩大电流容量方面颇具潜力。
综上比较,IEGT具有导通压降低、工作频率高、电压型门极驱动、安全工作区宽、易于串联使用等优点。
从功率等级和电压等级上来讲,IGCT、IEGT与IGBT的定位远不相同,IGCT及IEGT主要应用在高压大容量的场合,IGBT应用在低压高频小容量场合。