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    變頻器的“智能升級之道”,驅動水行業工況監測新發展

    時間:2020-10-12    作者:津信變頻    點擊:
    變頻器的使用已經經歷了半個多世紀,其主要優點是降低了電能的消耗。隨著工業4.0的發展,它搖身成為這場工業革命中的“黑科技”。其作用從純功率處理器件轉變為了自動化系統的智能元件,并且能夠用作智能傳感器,成為實施工況監測時的一種自然選擇。
     
    強大的控制功能,不斷優化水行業應用
     
    作為功率電氣轉換的變頻器已經使用了半個多世紀。在今天,超過20%的電機都采用變頻器進行驅動,這是因為一方面能夠降低能源的消耗;另一方面,其在水行業應用中的工藝控制(保持恒定的水壓,從而避免高壓引起的泄漏)、避免水錘和優化水井開采等領域都有著優越的表現。
     
    變頻器在被引入微處理器進行控制以來,它在原有的功率處理功能外還增添了其他功能。例如,水行業應用中能夠控制泵的運行,還可以進行多泵控制,以及繞過某些頻率以避免共振。在工業應用中,變頻器還集成了運動控制,正在接管越來越多的PLC功能。
     
    具有信息和互聯功能的工業4.0讓變頻器在這些附加功能的基礎上又有了新的飛躍。所以我們開始將其用作智能和網絡傳感器。
     
    電機和變頻器系統中的工業4.0
     
    工業4.0是一個通用術語,也可以理解為是第四次工業革命,它的特征是萬物互聯,繼前三次工業革命(第一次工業革命 – 機械化,第二次工業革命 – 電氣化,第三次工業革命 – 自動化)
     
    我們可以將其定義為:利用整個價值鏈中所有的數字化可能性,實現人、設備和系統的智能互聯。
     
    這種趨勢為電機系統帶來從所謂的“自動化金字塔”向互聯系統遷移的影響,(參見圖1左)意味著系統的各個部分相互連接,如電機、變頻器、傳感器和控制器等,并且它們和云端相連,在云端中進行存儲、處理、分析數據和制定決策,(參見圖1右)。
     
    圖1:工業4.0意味著從自動化金字塔向網絡化系統的過渡
     
    “自動化金字塔”向互聯系統遷移的這個過程也讓變頻器擁有成為“傳感器”的強大能力。除此之外,變頻器要發揮傳感器的強大功能還需要收集更多的信息數據。
     
    變頻器成為工況監測的智能傳感器
     
    在變頻器應用中,內置微處理器和總線通訊選項,除了可以結合電流和電壓傳感器外,還可以連接更多傳感器(如振動和壓力傳感器)。這也為其開辟了新的應用機會。因此,變頻器可以用作工況監測智能傳感器(圖2)。這些信息數據能夠為使用者提供各種應用,例如系統優化、能效優化和基于工況的維護。
     
    圖 2:變頻器用作傳感器
     
      
    在工業4.0互聯互通的特點下變頻器進行了“智能升級”,增加了集成運動控制、傳感器等強大功能。這些新功能也讓其成為工況監測的智能傳感器,為水行業應用中的工況監測和系統維護帶來新的解決策略。


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