变频器基本原理、分类、市场规模及应用领域介绍

高压变频器应用领域集中在高耗能领域。

变频器为工业自动化关键设备，主要起到变频调速的作用。变频器应用变频技术与 微电子技术，通常用来驱动有不同工作频率的交流电机，或者用来提高启动速度，使电 机平稳启动。为了调节电动机的运行频率来调节输出转速，变频器一般会进行多次电压 转换，主要组成结构包括整流器、滤波器和逆变器。变频器上游包括变压器、IGBT、电 阻电容、散热器和各种机柜生产企业。此外，变频器还能通过连接 PLC 进行更准确有效 的控制，在工业自动化中发挥着重要作用。

根据工作电压，可分为中低压与高压变频器。按照输入电压等级进行分类，低于 3KV 的归为中低压变频器（低于 690V 的为低压变频器），高于 3KV 的归为高压变频器。 两者的适用对象不同，但调速原理相同。因目前广泛应用的 IGBT 模块耐压不足，二者在 拓扑结构上差别较大。低压变频器对于电力电子器件和变压器的容量要求相对较低，具 有成熟的一致性的拓扑结构，而高压变频器拓扑结构较多，较为复杂。从功能来看，变 频器主要起到变频调速、软启动、节能等作用。

中国变频器市场规模持续增长，低压变频器规模占比较大。随着国内工业生产规模 不断扩大，我国变频器市场规模整体呈现稳定增长态势，2020 年市场规模达 541 亿元， 同比增长 9.3%，2015-2020 年 CAGR 达到 7.3%。其中低压变频器规模占比较大，2020 年占比为 74%。高效节能的市场需求与国家鼓励政策驱动下，高压变频器规模占比逐年 增长，已由 2012 年 22%提升至 2020 年 26%。

高压变频器应用领域集中在高耗能领域，而低压变频器适用场景广阔。高低压变频 器适用领域差别较大，高压变频器主要用于冶金、电力、石化、采矿等高能耗行业，可 实现对各类高压电动机的风机、水泵、空气压缩机、提升机、皮带机等负载的软起动、 智能控制和调速节能，2021 年 CR5 总占比为 76%。低压变频器适用范围广，下游较为 分散，一般应用在起重机械、电梯、纺织机械等领域，2021 年 CR5 总占比为 43%。