變頻器助力“節能風(fēng)”在全球盛行

變頻器應用領(lǐng)域不只僅是電梯、紡織行業(yè)，另外。但其發(fā)展代表的整個(gè)驅動(dòng)控制領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。

孫華祥介紹，電梯行業(yè)，變頻器將向大容量領(lǐng)域發(fā)展，小功率的應用也將更加普遍；功率器件及變頻器整體的功率損耗將越來(lái)越小，變頻器的能效越來(lái)越高；帶有能量回饋功能的變頻器將逐漸在電梯領(lǐng)域普及，應用超級電容等大型蓄能器件的變頻器也將會(huì )在電梯的變頻驅動(dòng)領(lǐng)域中出現。陸賀卿則認為，紡織行業(yè)，變頻與傳動(dòng)技術(shù)目前正朝著(zhù)多軸同步傳動(dòng)驅動(dòng)、現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )化控制等新技術(shù)的方向發(fā)展。一個(gè)變頻器已能夠同時(shí)控制多個(gè)軸，進(jìn)行精確同步運轉。但不可忽略的臨時(shí)運轉時(shí)，尚有一定的故障率，其穩定性和可靠性還有待改善。

孫華祥還提到變頻技術(shù)與控制技術(shù)的結合—一體化控制器。這種產(chǎn)品的出現使得電梯控制系統（包括電梯驅動(dòng)、控制管理系統）實(shí)現高度集成化，這有利于電梯控制系統的小型化，節省占用空間，也有利于生產(chǎn)電梯控制系統的非電梯整機廠(chǎng)的技術(shù)進(jìn)步。但孫華祥強調，這種“一體化控制”思想應該是相對較小規格電梯的一種趨勢。對于中高速電梯等較大規格電梯，由于系統容量較大，這并不一定可行。同時(shí)，性能方面，孫華祥認為，要注重集成后的控制系統的高可靠性和今后維保的便當性與低成本。

著(zhù)國內制造業(yè)整體水平的升級，電梯方面。利息意識逐漸成為各行業(yè)關(guān)注的共識，因為這直接關(guān)系到企業(yè)的生存與發(fā)展。由于電氣傳動(dòng)是制造業(yè)主要的耗能器件，控制柜內占據空間也較大，所以企業(yè)對于傳動(dòng)技術(shù)的選擇也決定了生產(chǎn)本錢(qián)的高低，加之“節能風(fēng)”全球盛行，變頻器就是這樣的需求下逐漸發(fā)展起來(lái)。

紡織、電梯等行業(yè)是變頻器應用的激進(jìn)行業(yè)，隨著(zhù)這些激進(jìn)行業(yè)發(fā)展方向的引導，變頻器的應用也出現了很多新的特點(diǎn)。這些領(lǐng)域，國內外的變頻器產(chǎn)品可謂“萬(wàn)馬齊喑”競爭也十分激烈，如何在紅海市場(chǎng)”脫穎而出，變頻器廠(chǎng)商無(wú)不在新技術(shù)、新理念上煞費苦心。特邀請到來(lái)自上海三菱電梯有限公司產(chǎn)品開(kāi)發(fā)二部電氣科長(cháng)孫華祥與上海二紡機股份有限公司主任工程師陸賀卿，請他介紹一下在電梯與紡織行業(yè)，變頻器如何進(jìn)行“藍海創(chuàng )新”

變頻器要通用還是要專(zhuān)用？

據臨沂華耀自動(dòng)化了解，國內外的電梯行業(yè)中，雜梯、自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道還大量采用非變頻技術(shù)，其他電梯產(chǎn)品幾乎都采用了VVVF變頻技術(shù)。孫華祥介紹，業(yè)內一般討論的電梯“變頻系統”有兩大派系：其中大型企業(yè)基本采用分立元器件組裝的電梯專(zhuān)用變頻系統，即：控制柜的一定空間內相對分立地裝置功率模塊、大電容、驅動(dòng)用控制印板，使其與整個(gè)控制系統融為一體；另外一個(gè)派系是個(gè)別大型企業(yè)和絕大多數的中小企業(yè)，采用通用的變頻器。這種變頻器是一個(gè)完全獨立的裝置，可以向專(zhuān)門(mén)的變頻器廠(chǎng)家獨立推銷(xiāo)。

談到專(zhuān)用變頻器與通用變頻器孰優(yōu)孰劣，孫華祥認為這個(gè)問(wèn)題很難有確切的答案。介紹說(shuō)：國內，三菱電梯、通力電梯、東芝電梯、奧的斯電梯、日立電梯等公司均采用的分立式的電梯專(zhuān)用變頻系統。而XIZI-OTIS與一些中小型電梯整機企業(yè)，大多采用通用變頻器。

同時(shí)，對于兩者的應用前景，孫華祥也給出了判斷：專(zhuān)用變頻器由于大多是由電梯廠(chǎng)家自行開(kāi)發(fā)的所以很容易與其控制系統（電梯的控制系統）進(jìn)行信息交流，可以做到電梯控制系統與驅動(dòng)系統的無(wú)縫接合，這對于電梯的平安性、可靠性有重要意義。另外，由于專(zhuān)用變頻裝置是分立組裝的所以，若損壞了某一變頻器件，只要更換該元器件即可，維修利息相對較??；而對于通用變頻器來(lái)說(shuō)，由于其輸入、輸出等接口資源有限，所以與電梯控制系統的信息交流受限。另外，若通用變頻器某一元件損壞，則基本上要去更換整個(gè)變頻器，其維修利息較高。但他同時(shí)強調，由于專(zhuān)用變頻器的分立性，其電磁兼容性能可能比較差，而通用變頻器由于采用整體化設計，可以做到較好的電磁兼容性；另外，由于通用變頻器的通用性，其生產(chǎn)利息可能較低，并且對于中小企業(yè)來(lái)說(shuō)，有較大的推銷(xiāo)選擇余地和貨比三家的機會(huì )。

變頻器產(chǎn)品性能提升應注重細節

變頻器技術(shù)的日新月異與行業(yè)需求的關(guān)系越來(lái)越緊密，有專(zhuān)家分析：新一代的變頻器首先要實(shí)現全數字化，特別是分布式的具有通信、聯(lián)網(wǎng)功能并具有可編程功能；行業(yè)專(zhuān)用的變頻器要實(shí)現體積的小型化；網(wǎng)絡(luò )化與系統化會(huì )減少生產(chǎn)本錢(qián)，這一趨勢也十分明顯。但是行業(yè)內，這些需求是不是用戶(hù)最需要的呢？

陸賀卿介紹，所在上海二紡機，變頻器已廣泛應用于各道紡紗工序中，光從棉紡行業(yè)來(lái)說(shuō)，包括從梳棉機、精梳機、并條機、粗紗機、細紗機、自動(dòng)絡(luò )筒機等，都已用到變頻器。

目前在上海二紡機的紡織機型中，變頻器的應用范圍基本上已達到80％以上。由于采用變頻器控制主電機可最大潛力挖掘電機的無(wú)功功率，充分利用和提高功率因素，從而達到節電節能。同時(shí)變頻調速對加強紡織廠(chǎng)機電一體化，實(shí)現在線(xiàn)檢測、顯示和控制，提高對工藝過(guò)程的控制精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量有很好的效果。所以目前除了少部分老式的機型外，上海二紡機所有的慣例機型和新機型都廣泛使用了變頻器。

強調，從用戶(hù)的角度講，變頻器的散熱性能是比較突出的問(wèn)題。由于紡織廠(chǎng)環(huán)境溫度高，不同品種的紡紗工藝濕度變化大。紡低支數紗時(shí)，紗棉飛絮現象十分嚴重。這就要求紡織設備在環(huán)境溫度達到40℃，電氣柜內溫度達到60℃以上時(shí)，能穩定工作，并且不報警。目前，一般的中小型紡織廠(chǎng)環(huán)境衛生也不理想，工程師打開(kāi)電氣柜時(shí)，變頻器常常是被大量的棉絮層所覆蓋，這更要求變頻器要有較低的發(fā)熱量和較好的散熱能力。

平安性能始終是第一要素。孫華祥認為，變頻器產(chǎn)品在電磁兼容性方面將更加合理，使其對于外界的干擾越來(lái)越小。同時(shí)，對于更加節能的矩陣變頻，將由于其可靠性的提高而逐漸應用到包括電梯的各個(gè)工業(yè)電機控制領(lǐng)域。