在现代工业中,随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展,变频器技术广泛应用于钢铁、玻璃、造纸、化工、纺织、化纤、线缆、冶金、油田、水利、电站、提升、工程机械等多种行业的电机传动设备。虽然近年来随着中国经济进入“新常态”,中国自动化市场增长明显放缓,但中国变频器市场仍保持平稳增长。据统计,在过去的几年内中国变频器市场保持着12%-15%的增长率,预计至少在今后5年内,变频器市场需求仍将保持10%以上的增长率。由于变频市场***诱惑力,潜在容量十分可观,不断吸引着行业新参与者进入,未来的市场竞争不断加剧将是必然,对于自动化企业来说,如何抓住新一轮产品变革中用户需求的变化,不断以创新提升产品竞争力是未来致胜市场的关键所在。
性能提升和专业定制并重
随着市场的扩大和用户端需求的多样化,变频器产品的功能在不断完善和增加,集成度和系统化越来越高。从类型看,变频器也正逐渐走向多元化,通用型、专用型产品的出现都是为了满足用户的多样需求。此外,变频器厂商也更多关注产品质量和使用安全,积极寻求更大的突破。
结构小型化和性能大容量化是变频器产品当前普遍的发展方向。通过采用大容量耐压开关器件及其串联、并联技术和控制技术,目前已经能实现工业变频器的大容量化,相信未来随着新技术的出现,变频器的容量必将得到进一步的提高。紧凑型的变频系统要求功率和控制元件具有很高的集成度。主电路中功率电路的模块化、控制电路采用大规模集成电路和全数字控制技术,均促进了变频装置结构小型化,从而能减小整个自动化系统器件所占用的空间。大容量化和小型化在目前变频器产品上已经得到了一定程度的体现,在今后的发展过程中,它们仍然是一个不可忽视的因素。
近年来,国内变频器市场上,专用型变频器发展迅速。根据某一类负载的特性,有针对性地制造专门化的变频器,不但有利于对负载的电动机进行经济有效的控制,而且可以降低制造成本,如风机、水泵专用变频器、起重机械专用变频器、电梯控制专用变频器、张力控制专用变频器和空调专用变频器。 专用型变频器能更好地发挥变频器在某一个领域的独特功能,方便用户的使用。专用型变频器要适应特定系统的工作条件,要有利于系统更好的发挥功用,因此,专用化已经成为变频器发展的一个主流方向,相信在未来的发展过程中一定还会有更多专用型变频器种类出现。
网络化和智能化是大势所趋
随着工业4.0时代的到来,作为制造业生产线中的重要一环,变频器在提升节能功效的同时,还需要其具备网络化、智能化特征。
变频器经常被用于系统复杂、工作环境恶劣、高负荷、长时间运行的工况中,如无人值守泵站、油田磕头机等。变频器故障在此类环境中更易于发生,以前对此都采取事后维修的方式,随着电子技术的发展,传统的维修方式将变为故障预报和整机在线维修。有必要对其实现在线工作状态的监测以及常规故障机理的综合分析研究,以便对其故障的事先诊断分析。目前大功率变频器的故障诊断、远程监控系统及智能控制方面取得了较大进展,并已经投入实际运行。
在网络化日益普及的今天,与普通的点对点硬线连接方式而言,通过高速通讯连接的变频器系统可以***大程度上降低系统维护时间、提高生产效率、减少运行成本,如Profibus、Interbus、DeviceNet、CANOpen和Modbus等现场总线。而且通过现场总线模块,可以不考虑变频器的型号,而以同一种语言来与不同功率段、不同型号地变频器进行组构,如功率、速度、转矩、电流、设定值等。 并且可以通过PC机来方便地进行组态和系统维护,包括上传、下载、复制、监控、参数读写等。
此外,通过新近推出的变频器产品所展现出的发展趋势,可以预计未来的变频器都要集成工业以太网通讯协议与网页服务器,使得工厂操作人员本地或远程通过智能手机、平板电脑或其它无线设备访问设备信息,获取实时在线数据,从而实现多种内置的智能服务功能。在未来只有能够帮助客户节省劳动力成本,提高生产线效益和制造的精度、效率的产品才能更有竞争力。
智能化的变频器安装到系统后,不必进行复杂的功能设定,就可以方便地操作使用,有明显的工作状态显示,而且能够实现故障诊断与故障排除,甚至可以进行部件自动转换。利用互联网可以遥控监视,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。
当前,在变频技术已经越来越趋于同质化的情况下,变频器企业需要通过不断满足客户新的需求来赢得市场,促进产品差异化:一是加大新产品研发力度。利用不断涌现的新技术,不断提升变频器产品的网络化、智能化水平,研发性能更加出色、更加贴近终端用户需求的产品,以***的产品和服务为客户创造不同寻常的使用体验;二是发挥企业在行业领域的深刻积淀,以行业需求为导向,针对不同行业客户的特殊需求做细做深,提供符合行业特色的高附加值产品和系统方案,从而有效避开同质化竞争的局面。