西门子低压变频器是利用电力半导体器件的通断作用将I频电源变换为另-频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交一直一交方式,先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。
近年来,我国变频器的市场保持着较高的增长率,变频器市场还在向成熟阶段迈进,市场应用领域不断扩大,而用户需求也日趋多样化,大众的节能环保意识显著提高,同时越来越多的新型技术和材料被应用在变频器研制中,未来,西门子低压变频器技术将向智能制造、行业定制、系统集成和节能低噪方向发展。
(1)智能制造
制造设备逐渐升级,变频器作为智能制造的执行单元,要求变频器自身也具备智能化,在完成节能调速、转矩控制、位置控制等电机驱动功能外,还要能够对驱动设备实施振动、电流、速度、温度等多维度在线监测,可通过监控参数来实现故障诊断和故障预警功能。同时,变频器能够对本体器件提供寿命监测和更换预警等功能,避免故障扩大化和减少非正常停机。工业总线的高效率传输可将大型复杂设备的所有信息集中处理,各个智能节点即各自分工又高效协同。
(2)行业定制
随着市场应用领域的不断扩展,用户需求也是多样化。在不断满足功能和性能需求的同时,还要不断满足操作习惯需求、机械设备安装简便和空间节省需求、多台自动化设备融合兼容需求等一系列个性化的需求。通用变频器的结构和特征无法全面满足新的个性需求。所以符合机械结构,方便操作,减少多台自动化设备组合不兼容问题的定制机型开始在细分机型种类中获得客户的认可和青睐。如起重机械专用变频器、电梯控制专用变频器、空调专用变频器等。这些行业定制化变频器不但可以提供适应性更好的控制策略,而且能降低设备的综合成本。
(3)系统集成
为满足客户生产现场自动化设备的各类驱动需求,变频器需要有多台变频器联动、多段速电机并行驱动、兼容多种类型电机驱动的集成能力,而且变频器、控制系统、电气件、执行系统等这些需要灵活集成在一起,形成系统解决方案。系统集成可以精简控制系统,降低成本,减少数据冗余,多控制单元并行高效运行,具备可扩展性,满足客户长期发展需要。此外伴随5G通讯速度提升,物联网系统发展和广泛应用。通过互联网和云平台进行远程遥控监视,实现多台变频器按工艺程序联动,形成优化的变频器综合管理控制系统,实现无人工厂。(4)节能低噪
国家一直提倡绿色节能,同时实施一系列举措来督促企业开展节能环保升级。变频调速可以使得异步电机在满足工业要求下以节能的转速运行。另外高效节能的同步电机、同步磁阻电机等新型高效电机的运行离不开变频器的驱动。驱动永磁同步电机节能降耗非常可观,事实也证明了变频驱动的节能降耗效果。随着变频器向大功率节能应用领域的渗透,未来对变频器降低噪音、减少谐波对电网或其他电气设备的干扰的要求进一步提高。
