變頻器的“智能升級之道”，驅(qū)動水行業(yè)工況監(jiān)測新發(fā)展
變頻器的使用已經(jīng)經(jīng)歷了半個多世紀，其主要優(yōu)點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)榱俗詣踊到y(tǒng)的智能元件，并且能夠用作智能傳感器，成為實施工況監(jiān)測時的一種自然選擇。
變頻器是如何搖身一變成為工業(yè)應用中的“黑科技”呢？接下來小丹為大家介紹其作為智能元件在水行業(yè)應用中的出色表現(xiàn)。
強大的控制功能，不斷優(yōu)化水行業(yè)應用
作為功率電氣轉(zhuǎn)換的變頻器已經(jīng)使用了半個多世紀。在今天，超過20%的電機都采用變頻器進行驅(qū)動，這是因為一方面能夠降低能源的消耗；另一方面，其在水行業(yè)應用中的工藝控制（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行控制以來，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)應用中能夠控制泵的運行，還可以進行多泵控制，以及繞過某些頻率以避免共振。在工業(yè)應用中，變頻器還集成了運動控制，正在接管越來越多的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。所以我們開始將其用作智能和網(wǎng)絡傳感器。
電機和變頻器系統(tǒng)中的工業(yè)4.0
工業(yè)4.0是一個通用術(shù)語，也可以理解為是第四次工業(yè)革命，它的特征是萬物互聯(lián)，繼前三次工業(yè)革命（第一次工業(yè)革命 – 機械化，第二次工業(yè)革命 – 電氣化，第三次工業(yè)革命 – 自動化）
我們可以將其定義為：“利用整個價值鏈中所有的數(shù)字化可能性，實現(xiàn)人、設(shè)備和系統(tǒng)的智能互聯(lián)”。
這種趨勢為電機系統(tǒng)帶來從所謂的“自動化金字塔”向互聯(lián)系統(tǒng)遷移的影響，（參見圖1左）意味著系統(tǒng)的各個部分相互連接，如電機、變頻器、傳感器和控制器等，并且它們和云端相連，在云端中進行存儲、處理、分析數(shù)據(jù)和制定決策。
圖1:工業(yè)4.0意味著從自動化金字塔向網(wǎng)絡化系統(tǒng)的過渡
“自動化金字塔”向互聯(lián)系統(tǒng)遷移的這個過程也讓變頻器擁有成為“傳感器”的強大能力。除此之外，變頻器要發(fā)揮傳感器的強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)測的智能傳感器
在變頻器應用中，內(nèi)置微處理器和總線通訊選項，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（如振動和壓力傳感器）。這也為其開辟了新的應用機會。因此，變頻器可以用作工況監(jiān)測智能傳感器（圖2）。這些信息數(shù)據(jù)能夠為使用者提供各種應用，例如系統(tǒng)優(yōu)化、能效優(yōu)化和基于工況的維護。
圖 2：變頻器用作傳感器
在工業(yè)4.0互聯(lián)互通的特點下變頻器進行了“智能升級”，增加了集成運動控制、傳感器等強大功能。這些新功能也讓其成為工況監(jiān)測的智能傳感器，為水行業(yè)應用中的工況監(jiān)測和系統(tǒng)維護帶來新的解決策略。
