作为国内最大的电梯控制系统配套供应商,新时达在不断深化行业的同时,也依托其完善的技术开发平台逐步向其它行业的变频器等自动化产品延伸。随着AS700系列四象限港机专用变频器的正式推出,意味着新时达开始全面进军起重机械行业。近日,本刊记者(以下简称“记者”)有幸采访到上海新时达电气股份有限公司研发中心总监严彩忠先生(以下简称“严总”),与大家分享对起重机械行业发展的深入看法以及全面了解新时达AS700系列变频器。
记者:从控制到传动,自动化产品在起重机械中的应用都在不断加深。尤其是经济危机之时,国家在基础设施建设上刺激性的投入,加速了起重机械的发展。严总作为业内资深专家,我们想知道您是如何看待自动化产品在起重机械中的发展状况?
严总:起重机械作为应用领域最广的设备之一,它的高速增长离不开自动化产品与技术的支持,同时也拓宽了自动化产品的发展空间。目前我国起重机械行业的自动化应用整体水平还不高,但起重机械生产厂商和起重机械用户都已经认识到了应用自动化产品的优势及必要性,各自动化厂商也纷纷抓住这一机遇,推出了自己的起重机械专用产品推动起重机械行业的发展,提升其自身的市场竞争力。毫无疑问,自动化产品在起重机械行业的应用前景非常广阔。
在传动控制方面,起重机械主要用到了双速电机、变频器、直流调速、定子调压/转子串电阻等自动化产品和技术,从综合性能来看,变频器最优。在高端起重机械上普遍采用变频器驱动,冶金行业的起重机主要使用定子调压装置,更加简单的起重机使用双速电机驱动。市场上除Siemens、ABB、安川、富士、GE等传统的起重机械自动化产品供应商外,众多自动化企业也开始把触角伸向起重机械制造业,例如施耐德就有针对起重机械行业的专用变频器、韩国收获将能源再生装置很好地应用于起重设备、芬兰VACON将提升应用宏和可编程PLC融入其专用变频器中、台达和汇川针对起重行业的一体化设计驱动器,英威腾将共直流母线和模块化设计引入到专用变频器中;而我们公司也推出了起重行业的综合解决方案,包括起重机能量回馈、抓斗控制系统(追绳功能)、主从控制系统、负载转矩高速频率控制功能、起重机抱闸控制功能等。各自动化企业在这一市场的作为将取决于自身的决策方向及速度。
记者:据我们了解,国内对起重机械中自动化产品的应用规定过于具体,导致产品类型单一,这在某种程度上制约了产品多样化的设计,削弱了与国外品牌的竞争力。您认为自动化产品需要从哪些方面进行完善和提高,才能最大程度满足行内用户客制化需求?例如变频器?
严总:起重机械是一个对安全性要求较高的自动化系统,包括传动系统、控制系统、传感器、低压电器都有安全保护的要求,谈不上应用规定过于具体。从客户的应用角度来说,希望有一个既简单实用又性能优异的自动化产品。目前国产起重控制系统和驱动系统还属“试水期”,一方面是产品本身的性能和可靠性问题;另一方面是用户对国产品牌的认知度。对起重机械制造商而言,选用什么样的控制和驱动系统品牌在某种程度上也决定了他们产品的附加值。尽管国产自动化产品从产品性价比来说比国外产品具有优越性,但仍需要最终用户的接受,期待起重机械行业给予国产自动化足够的信任和机会。
起重机械对自动化产品的可靠性、安全性提出了几乎苛刻的要求。如果说国产自动化产品需要完善和提高,我觉得在满足基本功能要求的情况下应该从产品本身的质量、可靠性、安全性上着手,另外也要辅助于品牌推广,最终客户只有了解国产自动化产品,才敢用。
记者:新时达的AS700 起重专用变频器在市场推出已经有一段时间了,用户对该款产品的评价如何?是否达到了公司当初的期望?能和我们分享一些它的成功应用案例吗?
严总:AS700系列提升专用变频器刚进入市场,很多客户还在试用过程中,从反馈来看,性能和功能已经能满足客户的需求。AS700系列分为单传动和多传动,单传动主要针对传统的柜内安装的起重变频器,功率为1.1~385kW;多传动为75kW~2800kW,公共直流母线结构、可控整流、四象限控制(能量回馈)。
首台AS700系列1200kW四象限变频器在客户提升机平台试用,一次上电成功,各项性能和功能指标均达到了客户的要求。
记者:在起重机械行业中,变频器应用最大的市场是港口机械。新时达日前推出的AS700系列四象限港机专用变频器已经成功通过新产品鉴定,您可否介绍一下该款产品的研发背景以及市场定位?
严总:谈到项目背景,首先我觉得还是港口机械行业的市场趋势使然。从相关行业数据得知,国外进口变频器占据了近乎100%市场份额,如安川、西门子、富士、收获、ABB等公司。国内品牌只有英威腾和我们公司在全面进入港机起重领域。按照目前行业的发展,未来港机行业对变频器的需求量依然很大。
其次我认为是变频器技术发展趋势使然。比如大功率技术,在国外的主流变频器产品中,基本功率范围覆盖都在560kW以上,Emerson、ABB、Danfoss等都有超过1000kW的变频器。在类似大型起重设备、化纤设备、冶金设备,大功率变频器几乎全是进口品牌;还有通讯技术,工业以太网(如Profibus DP)、光纤通讯、蓝牙技术、无线网络控制技术等在港口起重设备已经广泛应用,而国产变频器的通讯技术一直是弱项;再有功能及性能,满足了港口起重提升应用的功能要求和性能,也基本满足了诸如冶金等大型设备的变频器要求。
再次我认为是节能减排的趋势使然。2010年的哥本哈根大会纳入了“碳排放”指标,我国签署了相关协议,减排成为了一项重要的工作指标,各个行业开始了减排的工作部署。变频器既要作为驱动装置,同时也要作为节能装置使用,港口机械驱动功率比较大,如果采用能耗制动,无疑是一种能源浪费,为此如何能将电机才生的再生能源回馈电网,成为又一大技术发展趋势。
记者:AS700系列四象限港机专用变频器对新时达来说有哪些创新性呢?
严总:业内都知道新时达变频器以电梯行业为主,之前都是中小功率(<75kW),目前在用的最大的也不过160kW,此次1200kW变频器的确尝试了很多创新性工作:
采用双通道散热方式,一方面可以解决模块的散热问题,另一方面解决了dV/dt电抗器、电容以及铜排所产生的热量;整流/逆变单元人性化结构设计,整流系统和逆变系统中的单元模块的硬件相同;整流/逆变单元模块采用抽屉式安装方式,每个单元壳体设有手柄,底部装有小车,便于单元模块的维修和更换;LCL滤波器、dV/dt电抗器小型化设计,突破传统电抗器的材料,所设计的产品不但体积小(缩小了近1/2),而且温升低,性能好,重量轻;单组光纤通讯设计,控制部分和每台驱动之间只有采用两根光纤互联,大大提高了系统的可扩展性与可靠性,优化了系统结构;功率单元(模块)并联技术,IGBT并联技术,增大了模块的电流,解决了单体400kW以上变频器设计问题,模块单元并联技术,解决了1000kW以上超大功率变频器的设计,突破行业技术壁垒,电容采用叠层母线的方式,减少了杂散电感,使得单元更加小巧和紧凑;单元模块均流技术,通过均流控制,两单元间不需要硬件严格配对,只需在控制上增加算法,使单元间均流;有源整流及其能量回馈技术,三相电压型PWM整流器能够实现输入电流的正弦化,功率因数可调和能量的双向流动,并且可以保证直流电压稳定;恒功率弱磁控制技术,利用电机在间接矢量控制系统中的数学模型,导出一种磁场电流的优化方案,并将其应用到系统之中;主/从控制功能,通过总线连接,由主机向从机发送工作指令,使两套系统协同工作;Profibus通讯控制技术;冗余控制技术;功率前馈技术等。
记者:AS700系列四象限港机专用变频器,实现了单组光纤通讯,并应用了新型材料电抗器,提高了产品的控制性能。面对着国内价格较低的起重机械市场,新技术和材料的加入是否意味着增加了产品的制造成本?
严总:电抗器新材料在AS700系列上的采用不但提高了性能,而且实现了小型化、轻量化。从电抗器本身成本并没有比国产电抗器高,之前由于国外设计及制造,运输和交货期是个问题。目前我们已经跟供应商达成战略合作,不会影响到整体的成本和交货期。光纤通讯技术在新时达高压变频器使用已久,它在工业中已经普及,成本不是很高。
记者:AS700变频器将会采用哪些渠道和方式进行推广?
严总:AS700系列定位提升专用,但是其变频驱动本身可以应用在很多领域。当然我们首先会在起重行业进行推广,我们营销中心会有针对性策略。但是从技术本身来说,我们已经利用AS700系列共直流母线、能量回馈、低谐波高功率因素的特点在大型水泵、船舶、岸电等场合进行尝试性推广。变频器驱动本身不存在专业一说,只是我们在AS700系列中注入了提升专用宏,以后我们还会有水泵专用宏、电梯专用宏等等。
记者:AS700系列四象限港机专用变频器是新时达上市后推出的第一款新品,该款产品的推出对公司未来的发展又有如何的意义呢?
严总:严格说,AS700系列四象限港机专用变频器是新时达上市后推出的第一款战略性产品,在我们研发中心,几乎每天都有新产品问世,新的技术方案、新的电路设计、新的软件等。但AS700系列的推出,确实让我们研发中心感到自豪,该产品解决了公司大功率系列化问题,使新时达变频器实现了0.4~2800kW的全系列覆盖;锻炼了一支具有创新性和实战性的研发队伍;培养了一批软硬件技术人才。该产品的推出是我们研发给营销团队提供了又一战斗武器。
记者:作为国内电梯控制系统行业龙头,随着AS700系列四象限港机专用变频器的推出,是否可以认为新时达也有意全面进军起重机械行业,针对起重机械行业,未来是否计划继续推出相关产品呢?
严总:新时达一直以来都没有局限在电梯行业,在09年开始我们就已经进入了起重行业,沪宁高铁900t龙门吊电控系统、济南/沧州/天津、沈阳等高铁驳克吊电控系统、上海某集装箱码头RTG电控改造等。只是新时达在通用市场一直比较低调,在勤练内功。AS700系列变频器的推出,将使新时达全面进军起重机械行业。
电梯行业的变频器一直是业内人士公认技术要求高的变频器之一,新时达凭借着自身的努力在电梯行业独树一帜,改变了由国外公司垄断中国电梯专用控制系统的局面。随着新时达向起重机械行业的全面进军,我们期待不久的将来看到新时达和更多优秀国产品牌共同开创这一行业的自动化新时代——国产品牌崛起的时代!