海南西门子变频器总代理 原装正品

上海西齐机电设备有限公司

公司主要从事工业自动化领域设备的研发、销售、维修和承接自动化工程及技术服务等，集产品销售、

自动化控制工程、设备维修为一体，销售西门子PLC、触摸屏、变频器、SITOP电源、数控系统(840D、

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提高功率密度

电机诞生于150年前。现在，西门子正完全从头开始，重新设计适用于电动汽车的新型电机。西门子此举着眼于提高功率密度。

这听起来就像是发明家的梦想：一台几乎可以将能量**转换为动能，平稳地加快车辆行驶速度的电机，其外形竟如此之小巧，因此*发动机舱，而只要安装在轮轴或车轮上。然而，这并非梦想；采用电机而非内燃机提供动力的汽车已经快要将之变成现实。

西门子工业电动汽车内部系统业务部的开发负责人Karsten Michels博士表示，“电机堪称**的动力总成。”尽管如此，开发电机不是件容易事。虽然西门子迄今已拥有约150年的电机制造历史，但绝不可能随随便便将一款现货供应的工业电机安装到已经投产的汽车上。汽车制造商的要求十分苛刻，电机必须适于通过高度自动化的生产流程，安装到成千上万辆汽车中。这样的电机必须具备很高的输出功率，同时又要尽可能地轻巧。它们还必须实现尽可能较高的运行效率，并且哪怕在较端温度波动条件下也能保持正常运行。

决定应当将哪个开发目标列为重中之重，取决于汽车制造商*一**的需求。就像汽油和柴油引擎一样，电机也有多种不同类型。目前，汽车中使用的几乎每一款电机都要么是电励磁异步电机，要么是永励磁同步电机。较之于具备同样输出功率的同步电机，异步电机的重量和体积增加了10%到15%左右，因而其功率密度相对略低。然而，异步电机的战略优势在于其不要求永磁体，因为电流的流动本身就形成了磁场。不需要永磁体就意味着不需要稀土金属如钕。这样一来，制造异步电机的企业就不必依赖于稀土金属的主要供应国中国，同时也*担心关键材料价格飙升。

异步电机的一个特有特征是，当转速很高时，其扭矩下降幅度大于同步电机。对于未来的异步电机，主要目标是进一步提高其功率密度。譬如，研究人员正致力于采用具备更好的磁性和机械性能的新型金属薄板来制造电机，以及优化其散热系统。同燃烧引擎不同的是，电机的较高输出功率比平均输出功率高得多。譬如，一台50千瓦电机可以轻而易举地在短时间内产生高达120千瓦的功率。这种“电动增压”特性的持续时间长度在很大程度上取决于所用散热系统的类型。如今的电机都包裹着一层水外套。更好的散热方法或许是直接在电机内部吸收额外的热量。而在旋转的电机中蛇形盘绕水管的想法，并不像听起来那么危险。Michels说：“我们执行的电机试验表明，可以在电动汽车中做到这一点。” 异步电机将受益于这种方法，因为这能更有效地为其载流转子散热。

高达近97%的效率。毫无疑问，永励磁同步电机是性能较优的电机。其能效已经接近于97%。在同步电机中，转子的运动总是与定子形成的磁场保持精确一致，这意味着不会产生转差率。其电损耗也低于异步电机。因此，只要能较大限度地减少其稀土金属使用量，这种电机就能赢得开发工程师的青睐。实现这一点的途径之一是，利用能够在部分负荷下像永磁电机那样运行，同时亦能利用磁场的单独励磁满足较高输出功率要求的混合型电机。

电动汽车内部系统业务部不仅想要开发新的电机技术，他们也想优化整个动力总成。其目标是，通过针对汽车的要求，改良成熟的工业传动系统技术，开展客户定制项目。用于将电池输出的直流电转换为电机运行所需的交流电的换流器，特别适合这种开发方式。换流器还为储蓄电机在发电机模式下工作时将制动能量转换而得的电能创造了可能。Michels指出，“在这一点上，工业应用与汽车应用的要求差距甚至比对电机的要求差距还要大。”

首先，电动汽车所配备的沉重的电池，令每一公斤重量和每一升容量都成为了一个主要问题。汽车换流器的使用寿命约为8,000个小时，比工业换流器的使用寿命短，并且汽车换流器必须既能承受低温，又耐得住酷热。工业换流器通常采用风冷散热，但汽车应用所需的功率密度只能靠水冷解决方案来实现。Michels解释道，“不管怎样，工业换流器都为我们打下了很好的基础，特别是就控制准确度和总体精确度而言。我们还能充分发挥西门子多年来在调节多轴机床方面积累的广博的电机控制技术专长。”

当电动汽车内部系统业务部在开发适于大规模用于电动汽车的动力总成的同时，慕尼黑西门子*研究院（CT）的Tilo Moser博士也在试验动力总成技术的局限性。Moser是Furtive eGT的动力总成的开发者之一。这辆由法国Exagon公司制造的电动汽车，已经在赛道上展示了这个凝结着他的无数心血的动力总成的非凡性能——实现了高达300千瓦的输出功率和500牛米以上的扭矩。这样的性能归功于安装在后车轴上的两台电机，而燃烧引擎若要实现类似的性能，则需要一台大型8缸汽油引擎。动力单元的较高限速为250公里/小时，这并非由于它不能以更快的速度推进汽车，而是因为这样做能延长电池的使用寿命。

开始时，Moser和他在西门子*研究院的同事将其完整的电动动力总成装配到一辆原型车上。这辆汽车高达2.6千瓦/公斤的功率密度令Exagon公司深为震撼，因此该公司请西门子为这款已经投产并计划于2013年底发布的汽车开发组件。

现在，电动汽车内部系统业务部与西门子*研究院正在密切合作，Moser担任技术项目经理，Franz Wagner博士则负责监管整个项目。Wagner解释道，“在这方面，我们的优势是，该项目让我们**会将当今的技术推向较致，哪怕同时要确保投产汽车的质量。”不仅永磁电机的功率密度将大幅提高，动力总成的能效也将得到进一步提升，达到96%左右。西门子的开发人员通过综合采取多项举措，包括使用特殊磁性材料，以及以较大限度地减轻能量损耗为出发点，调整其形状和布局方式等，实现了这个刷新纪录的性能值。

在未来的项目中，电动汽车内部系统业务部将采取其他新思路。譬如，现在他们正在研究面向感应式电池充电的无线解决方案——就像当今的电动牙刷所使用的技术那样。西门子*研究院开发了这些解决方案的基础技术，并已在试验成功之后，将这些技术传给了电动汽车内部系统业务部。未来，功率电子元件和电机也将被用于打造紧凑式电机/动力总成装置。Michels说：“我们面临着许多选择，需要逐一考察。”

凡是能够减轻电动汽车的重量，提高其效率，改善其舒适度的技术，都有利于电动汽车在市场上更快取得成功。据国际能源署预测，到2030年，汽车生产量将达到1.2亿辆以上，其中半数为电动汽车。这相当于电机的**销量将达到至少6,000万台，何况许多汽车实际将配备不止一台动力总成电机。

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在西门子变频器输出侧共有以下几种选件：

1）Outputreactor输出电抗器，当西门子变频器输出到电机的电缆长度大于产品规定值时，应加输出电抗器来补偿电机长电缆运行时的耦合电容的充放电影响，避免西门子变频器过流。输出电抗器有两种类型，一种输出电抗器是铁芯式电抗器，当西门子变频器的载波频率小于3KHZ时采用。另一种输出电抗器是铁氧体式，当变频器的载波频率小于6KHZ时采用。变频器输出端增加输出电抗器的作用是为了增加变频器到电动机的导线距离，输出电抗器可以有效抑制变频器的IGBT开关时产生的瞬间高电压，减少此电压对电缆绝缘和电机的不良影响。同时为了增加变频器到电机之间的距离可以适当加粗电缆，增加电缆的绝缘强度，尽量选用非屏蔽电缆。

2）Outputdv/dtfilter输出dv/dt电抗器，输出dv/dt电抗器是为了限制西门子变频器输出电压的上升率来确保电机的绝缘正常。

3）Sinusolidalfilters正弦波滤波器，它使西门子变频器的输出电压和电流近似于正弦波，减少电机谐波畴变系数和电机绝缘压力

用于改善变频器的功率因数及抑制谐波电流输出电抗器安装在西门子变频器的输出侧，可以减少马达的噪声及震动。当变频器与马达的联线较长时，可以抑制导线上的浪涌。

串联电抗器的异常处理

 电容器串联电抗器一般采用环氧玻纤维多包封并联结构,根据安装场地的特点,采用三相垂直叠放，三相水平”△”和三相水平”-”型分布。

 南方地区变电站发生多起串联电抗器运行当中外绝缘层开裂现象,严重时已影响安全运行.在风调的组织下生产厂家和运行管理部门进行了详细的分析.在网调的组织下生产厂家和运行管理部门进行了详细的分析,通过对比不同的运行条件和气候原因,查找发现因为电容器组是额定负荷运行,运行电流较大,正常西门子变频器运行中负荷电流达1000A,在这样大电流作用下,串联电抗器运行温升接近100℃,如退出运行时正遇暴雨天气,电抗器表面温度迅速下降,短时间内热胀冷缩的变化是造成串联电抗器表面开裂的主要原因.因此网调在工作要求中要求现场值班人员在天气突变的时候尽量少地改变电容器的运行方式。

1│市场概述

A.增长率

10年至11年，我国低压变频器市场的增长速度都**过15%，远**过同期的GDP增速，主要原因在于“四万亿投资”的刺激，市场的应用领域也在不断扩大，用户端需求也越来越多样化。

2012-2013年是分水岭，业绩下滑较严重，主要原因在于“四万亿投资”已经接近尾声，企业资金短缺，许多变频器订单被取消。

2014年，中国工业逐渐趋于稳定，与民生、消费相关的行业（例如食品饮料、包装、电子等行业）处于稳定增长，带动OEM行业自动化市场的回暖。

长期而言，即未来的3-5年，低压变频器市场仍将处于稳定增长状态，增长均速在5-6%。快速增长行业集中在基础建设、油气管网建设、清洁能源行业，变频器存量市场也将成为拉动低压变频器增长的一大动力。

B.市场份额

2014年变频器市场份额和排名情况如下：

**集团以ABB、西门子为代表。市场规**围在15亿以上，重点涉及领域为高端及中端市场应用领域，其市场特点为产品线全，功率段覆盖范围广，产品主要应用于项目型市场及高端OEM市场。

*二集团以汇川、台达、安川、施耐德以及三菱为代表，市场规**围为10亿左右，其所有市场都会涉及，但是专注于OEM和高端风机泵类市场的群体，竞争日趋激烈。一方面西门子等高端公司开始进一步重视中端市场；另一方面，低端的市场的成长威胁日益加重，其产品应用于各行业。可以预测，这一集团的厂商数量会进一步增加，而价格则存在向低端市场滑落的可能性。

*三集团：这里主要指艾默生、罗克韦尔和森兰等，市场规**围为2-5亿，由于规模相差不多，所以排名和份额也不明朗。重点涉及中端及低端市场的应用领域，产品应用主要集中于OEM机械设备中。

较后是本土的零散供应商，数目仍在增加，除去少数几个技术导向的公司，多数公司没有明确的成长目标和潜力。市场仍在无序竞争中。

C.分析与评论

变频器市场分额的首要特点是分散，亿元以上供应商接近30家，而其他较小厂商（多为本土）则以百计。其中，ABB,西门子市场占比较大。

2014年ABB、富士、海泰克业绩表现较差。ABB14年同比增长0.7%，ABB工程变频下滑较为严重，多个工程取消及延后严重影响ABB变频器业绩。

富士14年同比略有增长，增幅1.8%。富士因为渠道整合不成功，渠道管理较混乱，许多代理商放弃富士的代理，影响业绩增长。

海泰克内部政策和渠道管理较混乱，再加上14年工程行业订单少导致14年同比下滑17%。

2014年西门子、三菱、汇川、英威腾低压变频器快速增长。

西门子2014年同比增长14.7%，业绩增长主要集中在上半年。西门子上半年变频器大幅度增长的主要原因是西门子去年将物流中心从上海搬至苏州，下半年未能及时给代理商交货，导致代理商2014年上半年大量进货。

2014年英威腾同比增长13%，2014年英威腾接了一些大项目，抢到安川流失的电梯行业客户也是增长的一大原因，另外在电梯行业发展较快。

D.中端市场的竞争

由于高端市场（大传动、提升负载）的门槛较高，使得中端市场的供应商很难在短期内企及。而中端市场（高端风机泵类以及OEM）的巨大规模则吸引着高端供应商自上而下，以及低端供应商的向上冲击。

可以预见，在未来一段时间，中端市场竞争将更加激烈。首先受影响的是价格，但长远而言，更先进的生意模式和客户服务才是取得成功的关键。

2│市场规模与细分

谈论变频器市场，大家动辄就会使用百亿市场这一论述。但是对于多数的市场参与者，只能触及到部分的市场，或者在不同的市场细分，有着强弱不同的表现，需要制定不同的策略去适应不同的游戏规则。这就是市场细分的意义所在。

通常，变频器以电压、功率、负载类型、行业（项目Vs.OEM）等标准进行细分。

A.电压

在本报告中，以低压变频器为研究对象，不涉及690V以上产品。

400V以上产品，实际上是大多数低压变频器制造商不涉及的，仅有ABB和Siemens两家主要供应商。即使在他们内部，690V产品也归属到另外部门，而不与400V以下产品在一起。

400V以下变频器是一个较为拥挤的领域，参与厂商多，产品多，竞争激烈；而690V低压变频器是参与厂商少，竞争局面较为稳定，是一个有发展潜力的领域。

B.功率

不同的功率段面对不同的用户群体，并且往往有不同的供应商。

按照不同的用户群体分为四个部分：<=7.5KW，11-30KW，37-90KW，及>=110KW，其中30KW以下变频器的应用较为普遍。

大功率传动主要在项目市场，或者大型机械设备。厂商也以欧美系为主，例如西门子，ABB。

中等功率开始复杂化，有传统的风机水泵应用，也有复杂的机械应用或者项目应用。供应品牌驳杂，各大供应商皆有涉及该工艺手段。

小功率则以机械应用为代表，主要是日系厂商，和部分欧美及中国台湾厂商，例如台达、富士、三菱等。

C.负载类型

提升负载主要指起重和电梯，也包含其他行业涉及到的提升类应用。目前而言，以ABB、Siemens和Yaskawa为主。

机械负载占据市场的一半以上，包括纺织机械、包装机械等主流机械设备，也包含非OEM领域的机械应用，这一市场在经济危机下受影响较大。

风机泵类是较常见的应用，技术要求低，大多数厂商都能生产，是市场的低端。

按照不同的应用负载，将低压变频器的负载类型分为提升负载，机械负载及风机水泵。其中：

提升负载主要指起重和电梯，也包含其他行业涉及到的提升类应用。目前而言，以ABB、Siemens和Yaskawa为主。13年因为电梯行业增长较快，提升负载类变频器份额有所上升。

机械负载占据市场的一半以上，包括纺织机械、包装机械等主流机械设备，也包含非OEM领域的机械应用。

风机泵类是较常见的应用，技术要求低，大多数厂商都能生产。是市场的低端。

D.行业

首先把行业分成两个集群：项目型和OEM型。变频器应用广泛，在各行各业，甚至可以说只要有电机的地方就会有涉及。从市场的规模看，项目和OEM接近持平。但是其应用的变频器还是有很大不同的。

项目市场可以划分为两块，一为常规的风机泵类市场，各个工业的公用工程都归属到这一块。另外，就是较为特殊的传动应用，譬如钢铁中的轧制环节等，其要求是**常规的风机泵要求的，是较为高端的一块。项目市场在经济危机中受到的影响相对较小。国家推行投资计划后，受益会较多，预计会较快恢复。

OEM主要指机械类市场。这部分市场受到经济形势的影响较大，增长缓慢。并且在短期内恢复困难。

项目型市场2014年变频器市场规模占14年低压变频器市场的48.2%，其中化工、冶金业绩较为**，占项目型市场变频器的32.3%，占低压变频器整体市场的15.6%。

在项目性市场主要分为以下两个方面：

常规的风机泵类市场，主要用于各个工业的公用工程；

传动应用，其要求是**常规的风机泵要求的，是较为高端的一块领域，譬如钢铁中的轧制环节等。

2014年变频器变现比较**的行业有化工、公共设施、交通运输、油气及石油石化，煤化工、新型材料等新兴化工行业投资持续增长，以及能源需求的持续上涨和国家的能源储备、油田数字化战略等战略刺激变频器行业的增长。

OEM市场2014年变频器市场规模占14年低压变频器市场的51.8%，其中纺织机械、电梯、起重业绩较为**，占OEM市场变频器的52.7%，占低压变频器整体市场的27.3%。

在OEM市场主要分为以下两个方面：

电梯、起重行业用提升负载；

机械类配套设施，应用于机械调速或者风机、泵、空压机等。

OEM市场受到经济形势的影响较大，增长缓慢，并且在短期内恢复困难。

14年OEM市场变频器增长较为快速的是包装、电梯、HVAC及电子设备机械行业。

其中，起重、玻璃机械、水泥机械、机床市场依旧处于惨淡状况。