利德華福高壓變頻器的改進
http://www.moduwu.com 2005-06-01 17:24 來源：北京利德華福電氣技術有限公司
—— 創新，不懈的追求；領先，永遠的步伐
六年的艱苦努力收獲了豐碩的成果，北京利德華福電氣技術有限公司生產的高壓變頻器已經遍布了祖國的大江南北。從杭州到新疆，從黑龍江到海南島，到處都有我們的身影。可以說，我們的成績是巨大的，我們的產品也基本獲得了用戶的認可。但是，技術的發展日新月異，一日千里，我們絕不可以躺在過去的成績上沾沾自喜，任何的松懈都將會導致我們的落后，我們唯有每一日都竭盡全力，努力研究我們的產品，不斷的改進、完善它，才能源源不斷的為用戶提供更多、更好、更加符合用戶需求的產品，使我們的事業不斷的發展壯大。
通過研發系統全體同仁的艱苦努力，使我們的產品有了巨大的進步，具備了更多更加貼合用戶需求的特點。
1、新一代人機界面開發完成，讓用戶有了更多的選擇
以前我們產品的控制系統采用的是“單片機+工控機+PLC”的聯合控制方式。其中單片機主要負責系統內部的核心控制算法，工控機則主要負責提供友好的人機操作界面以及與上位機的通訊，PLC主要負責系統內部開關量的控制以及與外部控制信號的接口，三者之間互相通訊。
根據現場運行情況統計顯示，由我公司自行開發研制的單片機控制系統可靠性很高，現場故障統計接近于零。于是，我們立項開發了新的單片機控制系統，由它代替工控機實現部分功能，從而達到取消工控機的目的，并進一步減小系統的體積，降低設備的造價。
目前此項開發工作已經完成，并正式推出了新一代人機界面設備——標準操作面板，并將作為標準配置應用于我公司的高壓變頻器系統中，它將以“界面更加實用，操作更加簡單，可靠性更高”的特點，給用戶多一種選擇。
2、實現了監控軟件的模塊化、標準化
為了適應不同用戶的特殊需求，我公司的高壓變頻調速系統控制軟件采用的是面向用戶訂制的解決方案。這樣做有它的優點，比如說，解決了國外同類產品監控軟件不能適應中國國情特殊需求的弊端。國外產品的監控軟件無法實現用戶訂制，只能是用戶遷就制造商，而國產高壓變頻調速系統正是在這一點上實現了突破，緊緊抓住了適合國情這一特點，想用戶所想，急用戶所急，使用戶在操作和監控上更加方便和快捷。但是，這樣也給我們的工作帶來了一定的難度和挑戰。因此，我們既希望我們的監控軟件具有高度的自適應能力和很強的開放性，以實現按用戶要求訂制，還要能實現軟件的模塊化，標準化，使用戶和代理商可以自定義安裝，甚至與自身的自動化控制系統或現場總線相結合，以滿足各自的監控需求。實現監控軟件的模塊化，標準化，將會進一步降低用戶的使用難度及軟件維護的復雜性，同時提高控制軟件的適應能力及穩定性，從而達到進一步提高產品可靠性的目的。
3、采用一體化工控機，并使用更加適應于工業設備的Windows CE操作系統
新的一體化工控機取消了老式工控機中的一些易損部件，例如CPU風扇，電源風扇等，并用閃存代替了硬盤存儲器，使工控機的可靠性更高，真正實現了工控機的免維護。
在以前的產品中，我們使用了微軟公司生產的Windows2000操作系統。大家知道，一個產品或者一個系統，只要能達到相同的效果和目的，他本身如果越簡單，那么它的可靠性就越高。而Windows2000操作系統主要是用于商用或者家用，系統本身非常龐大，而這其中的很多功能在變頻器產品中實際上是不必要的，因此，在新的一體化工控機系統中，我們選用了微軟公司的Windows CE操作系統，它本身的大小只有Windows2000的幾百分之一，而且完全能滿足變頻器產品的要求。可以說，他是更加適合變頻器產品的操作系統，并將進一步提高變頻器產品的可靠性。
4、開發了適應于現場的數據總線接口
目前國內的高壓變頻器產品，絕大多數還不支持標準的工業現場總線的通訊技術。而高壓變頻器在應用現場越來越多地需要與用戶的其它監控系統進行通訊，不同的用戶所選用的現場總線通訊協議經常并不相同。通過對各種現場總線協議的通用性進行調查，我們確立了其中幾種作為目標，開發了與之配套的硬件、軟件，使我們的變頻器可以通過Modbus協議、Profibus協議或者以太網TCP/IP協議實現與用戶現場自動控制系統的數據交換，極大地提高了我公司高壓變頻器產品的適用性。
5、應用新的控制方式，進一步提高變頻器的控制特性，真正實現電機的智能化
我們現有的產品，是以常用的單片機為控制核心，采用VVVF控制方式。對于風機水泵一類的負載，其運算速度已經能夠滿足其對控制精度的要求。但是，對于動態響應要求較高的負載，例如要求識別電機的速度和旋轉起動等，就需要采用新的控制方式，如無速度傳感器矢量控制。這樣一來，原來使用的單片機的運算速度已經不能滿足要求，必須采用新的中央處理器。因此，我們選用了DSP。“DSP”是數字信號處理器的簡稱，它是一種運算速度極快的單片機，用它作為核心控制系統，可以自動檢測電機的參數，建立電機的數學模型，并結合無速度傳感器矢量控制理論自動檢測電機運行的所有中間量，如磁通大小、磁通角度、電機速度等，從而實現對電機隨心所欲的控制。
采用DSP作為中央處理器，無速度傳感器矢量控制作為控制方式是利德華福高壓變頻調速系統新一代產品的又一個突出特點。隨著它的開發成功，將使我公司變頻器的性能得到極大的提高。例如：可以實現真正的恒轉矩和快速動態響應；能夠識別電機的速度并在電機不停轉的情況下直接起動；能夠實現掉電重起動功能；能夠實現電網直接起動和變頻驅動兩種方式的無擾切換；能夠實現能量限制功能；能夠實現負載限制功能等等。另外，我們優化了功率模塊旁路的控制算法，提高了系統在有功率模塊旁路時的帶載能力。總之，以上進步不僅使我們產品的性能得到提高，更重要的是，它還將使我們企業的技術平臺提升到更高的層次上，并在此基礎上不斷完善我們的產品。
6、進一步減小系統的體積，提高系統的功率密度
不斷提高產品的可靠性并減小其體積，是電子設備制造廠商永遠追求的目標。而眾所周知，電子設備的可靠性與其運行時的溫度密切相關，設備溫度的升高很可能會造成可靠性的降低，而溫升的大小又是與設備的體積息息相關的。可以說，減小設備的體積與降低設備的溫度是一對矛盾體，這二者之間有一定的對立互動關系。要想減小體積，就意味著可能會犧牲一定的可靠性。這樣，如何合理解決這一對矛盾體，尋找二者之間的最佳平衡點，就成為我們需要解決的主要問題之一。
在利德華福高壓變頻調速系統的新一代產品上，集中體現了我們對此問題深入探索的最新成果。首先，我們對濾網進行重新設計，新的濾網比以前更加美觀，更方便拆裝，而且增大了通風面積。第二，通過優化風道設計并引入新的散熱器，我們成功的解決了減小體積與溫升相矛盾的問題。在系統體積減小的同時，其運行溫度不僅沒有升高，相對上一代產品還有所下降，這也就意味著我們在減小系統體積的同時，系統的可靠性不是降低了，而是有了進一步的提高。第三，我們重新設計了功率柜以及變壓器柜上所使用的散熱風機，提高了系統的散熱能力，并結合用戶現場的使用條件，設計了變頻器專用的集風罩以及排風管道，以方便用戶將變頻器運行時產生的熱量及時排到室外。總之，不斷的改進設計以減小變頻器的體積并同時提高系統的可靠性，這也正是利德華福高壓變頻調速系統新一代產品的主要特征之一。
7、開發更大功率等級的產品，拓展變頻器的使用領域
2003年，公司成功地完成了2500KW/6KV高壓變頻器的研發工作，并即將投入運行，這標志著我公司的高壓變頻調速系統一舉打破了國外廠商對此類產品大功率領域的長期壟斷，標志著我們終于跨入了高壓變頻調速系統的中高端市場。在此基礎上，我們在2004年初又成功開發完成了3250KW/6KV的高壓變頻調速系統，并向更高功率等級的產品進一步邁進。目前我們正在進行5000KW/6KV系統的研發工作，已經完成了功率模塊的初步測試，正在進一步優化設計，預計將于2004年年底完成各項測試工作，并將在2005年年初正式推出此項產品。
向更大功率等級進軍，打破國外廠商的壟斷，這是利德華福高壓變頻調速系統新一代產品的特征之一，也是我們不斷努力的目標。
相關新聞
編輯精選
