高壓變頻器應(yīng)用高功率、小型化和可靠性醞釀新突破

時間：2012-04-09 09:51:27    第一對焦：ABB

　　隨著工業(yè)領(lǐng)域?qū)?jié)能和工藝改善需求的提升，國內(nèi)高壓變頻器行業(yè)正在經(jīng)歷著年均12%到15%的高速增長。在應(yīng)用領(lǐng)域，高壓變頻器正在向高功率、輕便化、高效能、通訊多樣化和集成化等方向發(fā)展。為了準(zhǔn)確把握高壓變頻器市場的發(fā)展態(tài)勢，本刊自3月份開始，將邀請行業(yè)內(nèi)的部分代表廠家，分兩期重點探討高壓變頻器行業(yè)的未來發(fā)展趨勢，以饗讀者。

　　高功率、小型化和可靠性

　　在高壓變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域中，電力、石油、冶金等許多行業(yè)對變頻器的功率容量提出了越來越高的要求，更高功率的高壓變頻器產(chǎn)品已經(jīng)成為技術(shù)發(fā)展的一個重點方向，甚至超大功率產(chǎn)品的研發(fā)也已經(jīng)提上日程。另外，面對通常出現(xiàn)的一些較大項目安裝空間狹小、受場地限制的變頻改造需求，高壓變頻器產(chǎn)品也在逐漸向小型化和輕型化方向發(fā)展。

　　北京動力源科技股份有限公司節(jié)能事業(yè)部副總經(jīng)理褚立峰介紹說，該公司目前的產(chǎn)品功率容量已達(dá)到15MW，但目前在現(xiàn)場實際應(yīng)用的最大容量只有10MW，接下來的研發(fā)目標(biāo)是30MW，功率單元從30A到2000A。褚總分析說，變頻器技術(shù)本身就存在一個從低壓向高壓、從小功率向大功率轉(zhuǎn)變的技術(shù)發(fā)展過程，體現(xiàn)在產(chǎn)品發(fā)展趨勢上就是變頻器產(chǎn)品的功率越來越大，適用于更大規(guī)模的電機的節(jié)能調(diào)速需求。近年來，隨著國內(nèi)電力電子技術(shù)的發(fā)展，尤其是高電壓、大電流的SCR/GTO/IGBT/IGCT等器件的生產(chǎn)及并聯(lián)、串聯(lián)技術(shù)的運用，使高電壓大功率變頻器產(chǎn)品的生產(chǎn)及應(yīng)用成為現(xiàn)實。

　　另外，動力源最近還研發(fā)生產(chǎn)了HINV-AMCX系列異步電機用小型化產(chǎn)品。該產(chǎn)品系列擁有多項專利技術(shù)，具有功率密度高、可靠性強、體積輕巧、可一體化運輸、維護(hù)便捷等特點。

　　國內(nèi)高壓變頻器知名企業(yè)北京利德華福電氣技術(shù)有限公司產(chǎn)品設(shè)計部經(jīng)理張釗指出，隨著高壓變頻器技術(shù)的不斷成熟，客戶對節(jié)能和工藝改善方面的變頻改造需求不斷增加，為高壓變頻器行業(yè)帶來市場機遇的同時，也帶來了前所未有的挑戰(zhàn)，為了適應(yīng)更高可靠性、更廣泛工藝工況、更大功率等級以及符合更多國家和地區(qū)特殊電壓等級的要求，需要不斷地提升高壓變頻器的設(shè)計、制造水平。

　　當(dāng)然，對產(chǎn)品進(jìn)行升級改進(jìn)和擴容，都必須建立在產(chǎn)品可靠性的基礎(chǔ)上。變頻器的出現(xiàn)為工業(yè)領(lǐng)域的工藝改善和節(jié)能起到了不可替代的作用，但由于機器的工作惡劣環(huán)境和工況要求高，質(zhì)量水平一般的變頻器給設(shè)備帶來的很可能是麻煩，而不是改善。

　　據(jù)介紹，利德華福高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性設(shè)計措施包括：控制系統(tǒng)由主控單元、SCHNEIDER或SIEMENSPLC、中文操作界面組成；控制器采用VME標(biāo)準(zhǔn)箱體結(jié)構(gòu)，各控制單元板采用FPGA、CPLD等大規(guī)模集成電路和表面焊接技術(shù)；電源系統(tǒng)采用開關(guān)電源技術(shù)，各部分功能單元采用獨立供電措施，保證某一部分發(fā)生故障時，其它部分仍能可靠運行，等等。

　　三墾力達(dá)（江陰）市場部總監(jiān)Shelley表示，三墾高壓變頻器產(chǎn)品在穩(wěn)定性和可靠性方面要求很高，控制部分采用雙電源供電，提高電源穩(wěn)定性，可實現(xiàn)高壓或低壓電源短時失電情況下的穩(wěn)定運行；同時，開關(guān)電源也采用雙回路設(shè)計，即使某個開關(guān)電源發(fā)生損壞也不會影響整機運行；雖然整機過載率為120%一分鐘，但從可靠性考慮，單元按120%過載長時間運行設(shè)計。

　　煙臺東方科技環(huán)保節(jié)能有限公司在產(chǎn)品研發(fā)、制造和服務(wù)的整個生命周期中都始終貫穿著穩(wěn)定和可靠的理念。副總經(jīng)理施明賢介紹，其產(chǎn)品核心器件選用原裝進(jìn)口，并經(jīng)過嚴(yán)格的測試和老化，并自主研發(fā)硬件平臺，利用32位MCU+DSP+FPGA架構(gòu)和核心算法FPGA硬件編程實現(xiàn)，引進(jìn)多條日本、德國原裝貼片和波峰焊生產(chǎn)線及自動檢測設(shè)備，確保電子元器件的貼裝無虛焊、粘連。此外，擁有豐富經(jīng)驗的電力系統(tǒng)工程團(tuán)隊，對現(xiàn)場施工、調(diào)試具有嚴(yán)格的流程，確保規(guī)范操作，減少失誤概率，為產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠嚴(yán)把最后一道關(guān)口。

　　行業(yè)化開發(fā)乃重中之重

　　變頻器行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，用戶需求的已經(jīng)不再是一種單純意義的變頻器產(chǎn)品，還包括由變頻器延伸出來的有源電力濾波器、同步補償器等相關(guān)配套產(chǎn)品。最大程度地貼近客戶，為客戶提供成套的供電服務(wù)解決方案，進(jìn)行詳細(xì)認(rèn)真的行業(yè)化開發(fā)，已經(jīng)成為企業(yè)市場策略中的重中之重。

　　利德華福營銷副總監(jiān)兼EPC項目總監(jiān)劉曉永表示，要做好行業(yè)化開發(fā)關(guān)鍵是對行業(yè)應(yīng)用的特點要有深入的了解研究，才能解決行業(yè)的特殊需求，而煤礦和化工是該公司下一步要重點開發(fā)的新行業(yè)。

　　該公司產(chǎn)品設(shè)計部經(jīng)理張釗也表示，所有的應(yīng)用場所對高壓變頻器的共同要求就是連續(xù)運行的可靠性，因此需要盡一切方法來開發(fā)出適應(yīng)各個行業(yè)特殊情況的配套產(chǎn)品技術(shù)?！氨热?，利德華福針對火力發(fā)電廠開發(fā)出了協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，針對鋼鐵廠開發(fā)出了無擾投切技術(shù)和快速加減速相應(yīng)技術(shù)，而針對水泥生產(chǎn)我們的設(shè)備還要適應(yīng)負(fù)荷突變的工況?！睆堘撜f。據(jù)了解，利德華福為濟南鋼鐵和重鋼開發(fā)的燒結(jié)機主抽風(fēng)機二拖二同步投切互為備用變頻調(diào)速系統(tǒng)就是這方面的杰作。

　　三墾力達(dá)為包頭第二熱電廠吸、送風(fēng)機系統(tǒng)提供的兩套6kV/2240kW高壓變頻設(shè)備，不僅可以根據(jù)發(fā)電量的變化，調(diào)整給定頻率來實現(xiàn)對吸風(fēng)機系統(tǒng)風(fēng)量的快速調(diào)節(jié)，還考慮了變頻器在加減速時間過短造成的過壓或過流問題的自適應(yīng)，大大提高了變頻器的動態(tài)響應(yīng)，避免了因吸風(fēng)機負(fù)載慣性較大調(diào)整時間過短可能導(dǎo)致的故障。三墾力達(dá)市場部總監(jiān)Shelley告訴記者，該公司高壓變頻器產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于電力、冶金、水泥、市政供水、石化等行業(yè)領(lǐng)域，均取得了很好的節(jié)能效果。