變頻器  工業(yè)領(lǐng)域“黑科技”？

變頻器的使用已經(jīng)經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)，其主要優(yōu)點(diǎn)是降低了電能的消耗。隨著工業(yè)4.0的發(fā)展，它搖身成為這場(chǎng)工業(yè)革命中的“黑科技”。其作用從純功率處理器件轉(zhuǎn)變?yōu)榱俗詣?dòng)化系統(tǒng)的智能元件，并且能夠用作智能傳感器，成為實(shí)施工況監(jiān)測(cè)時(shí)的一種自然選擇。

強(qiáng)大的控制功能，不斷優(yōu)化水行業(yè)應(yīng)用

作為功率電氣轉(zhuǎn)換的變頻器已經(jīng)使用了半個(gè)多世紀(jì)。在今天，超過(guò)20%的電機(jī)都采用變頻器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，這是因?yàn)橐环矫婺軌蚪档湍茉吹南?；另一方面，其在水行業(yè)應(yīng)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(yōu)化水井開(kāi)采等領(lǐng)域都有著優(yōu)越的表現(xiàn)。

變頻器在被引入微處理器進(jìn)行控制以來(lái)，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(yè)應(yīng)用中能夠控制泵的運(yùn)行，還可以進(jìn)行多泵控制，以及繞過(guò)某些頻率以避免共振。在工業(yè)應(yīng)用中，變頻器還集成了運(yùn)動(dòng)控制，正在接管越來(lái)越多的PLC功能。

具有信息和互聯(lián)功能的工業(yè)4.0讓變頻器在這些附加功能的基礎(chǔ)上又有了新的飛躍。所以我們開(kāi)始將其用作智能和網(wǎng)絡(luò)傳感器。

電機(jī)和變頻器系統(tǒng)中的工業(yè)4.0

工業(yè)4.0是一個(gè)通用術(shù)語(yǔ)，也可以理解為是第四次工業(yè)革命，它的特征是萬(wàn)物互聯(lián)，繼前三次工業(yè)革命（第一次工業(yè)革命 – 機(jī)械化，第二次工業(yè)革命 – 電氣化，第三次工業(yè)革命 – 自動(dòng)化）

我們可以將其定義為：“利用整個(gè)價(jià)值鏈中所有的數(shù)字化可能性，實(shí)現(xiàn)人、設(shè)備和系統(tǒng)的智能互聯(lián)”。

這種趨勢(shì)為電機(jī)系統(tǒng)帶來(lái)從所謂的“自動(dòng)化金字塔”向互聯(lián)系統(tǒng)遷移的影響，（參見(jiàn)圖1左）意味著系統(tǒng)的各個(gè)部分相互連接，如電機(jī)、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(jìn)行存儲(chǔ)、處理、分析數(shù)據(jù)和制定決策，（參見(jiàn)圖1右）。

圖1:工業(yè)4.0意味著從自動(dòng)化金字塔向網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的過(guò)渡

“自動(dòng)化金字塔”向互聯(lián)系統(tǒng)遷移的這個(gè)過(guò)程也讓變頻器擁有成為“傳感器”的強(qiáng)大能力。除此之外，變頻器要發(fā)揮傳感器的強(qiáng)大功能還需要收集更多的信息數(shù)據(jù)。

變頻器成為工況監(jiān)測(cè)的智能傳感器

在變頻器應(yīng)用中，內(nèi)置微處理器和總線通訊選項(xiàng)，除了可以結(jié)合電流和電壓傳感器外，還可以連接更多傳感器（如振動(dòng)和壓力傳感器）。這也為其開(kāi)辟了新的應(yīng)用機(jī)會(huì)。因此，變頻器可以用作工況監(jiān)測(cè)智能傳感器（圖2）。這些信息數(shù)據(jù)能夠?yàn)槭褂谜咛峁└鞣N應(yīng)用，例如系統(tǒng)優(yōu)化、能效優(yōu)化和基于工況的維護(hù)。

圖 2：變頻器用作傳感器

在工業(yè)4.0互聯(lián)互通的特點(diǎn)下變頻器進(jìn)行了“智能升級(jí)”，增加了集成運(yùn)動(dòng)控制、傳感器等強(qiáng)大功能。這些新功能也讓其成為工況監(jiān)測(cè)的智能傳感器，為水行業(yè)應(yīng)用中的工況監(jiān)測(cè)和系統(tǒng)維護(hù)帶來(lái)新的解決策略。

那么在水行業(yè)應(yīng)用中的工況監(jiān)測(cè)需要哪些環(huán)節(jié)？ 

變頻器在工況監(jiān)測(cè)中又能起到哪些作用？

下期文章里小丹將為大家?guī)?lái)嵌入式工況監(jiān)測(cè)的詳細(xì)內(nèi)容，以及工況監(jiān)測(cè)在水行業(yè)應(yīng)中的案例介紹。記得關(guān)注我們哦！