警惕！——低價(jià)的中壓變頻器可能會導(dǎo)致更高的長期成本

時(shí)間：2019-12-10來源：控制工程中文版 作者：Pat Lemmon

導(dǎo)語：在購買或指定中壓變頻器時(shí)，請仔細(xì)考慮可靠性和性能對企業(yè)總體擁有成本的影響，而不是僅僅關(guān)注初始價(jià)格。

在購買或指定中壓變頻器時(shí)，請仔細(xì)考慮可靠性和性能對企業(yè)總體擁有成本的影響，而不是僅僅關(guān)注初始價(jià)格。

中壓變頻器是重工業(yè)運(yùn)行中*關(guān)鍵的設(shè)備。鑒于在大規(guī)模運(yùn)營中，停機(jī)成本很高，大多數(shù)公司都無法承受變頻器的停機(jī)，哪怕只有1小時(shí)。然而，隨著采購優(yōu)先級的變化，變頻器可靠性已成為許多運(yùn)營的挑戰(zhàn)。試圖進(jìn)一步擴(kuò)大資本的企業(yè)正在選擇更便宜的變頻器，從而將其長期業(yè)務(wù)目標(biāo)置于風(fēng)險(xiǎn)之中。

支持遠(yuǎn)程監(jiān)控的變頻器允許供應(yīng)商監(jiān)控其性能。如果有任何超出規(guī)定容差的故障、警告或性能，供應(yīng)商會立即通知用戶。圖為羅克韋爾自動化的Allen-BradleyPowerFlex6000中壓交流變頻器，適用于在各種應(yīng)用，無論是新建還是改造，可變扭矩還是恒定扭矩。圖片來源：IntermountainElectronics

改變采購優(yōu)先級

從歷史上看，工業(yè)企業(yè)傾向于購買可以持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行長達(dá)20年的中壓變頻器。但在全球經(jīng)濟(jì)衰退之后，許多企業(yè)似乎收緊了預(yù)算。這導(dǎo)致他們（或他們所代表的EPC公司）優(yōu)先考慮變頻器的前期成本而不是長期性能。一些變頻器供應(yīng)商已經(jīng)注意到這些新的趨勢，并且正在使用更便宜、質(zhì)量更低的部件，來提供價(jià)格低廉的變頻器選項(xiàng)。然而，像這樣犧牲產(chǎn)品質(zhì)量，很可能是以犧牲*終用戶的性能和可靠性為代價(jià)。

例如，一些供應(yīng)商在變頻變壓器中使用鋁而不是銅。雖然這可以降低變頻器的成本，但會導(dǎo)致變壓器效率降低。*終用戶在變頻器的生命周期內(nèi)支付的能源成本，將高于他們在初始成本上節(jié)省費(fèi)用。

較低質(zhì)量的變頻器更容易出現(xiàn)故障，在其整個(gè)壽期的維護(hù)費(fèi)用也更高。它們的使用壽命可能只有幾年而不是幾十年。

不要僅根據(jù)前期成本來指定或采購中壓變頻器，而是要考慮其總體擁有成本（TCO）。這需要評估變頻器的性能和可靠性，以及如何在集成到控制系統(tǒng)和風(fēng)險(xiǎn)管理等領(lǐng)域節(jié)省成本。

長期性能和可靠性

用戶需要咨詢中壓變頻器可以可靠運(yùn)行多長時(shí)間。如果答案是20年，請?jiān)诓少忂^程中說明。一些供應(yīng)商可以提供平均故障間隔時(shí)間（MTBF）超過100,000小時(shí)的變頻器，在典型運(yùn)營環(huán)境中這已經(jīng)超過20年。而另外一些它供應(yīng)商提供的變頻器，其MTBF只能達(dá)到上述的一部分。如果在5年而不是20年內(nèi)更換變頻器，那么今天看起來成本更低的變頻器，實(shí)際上成本更高。

同樣，考慮一下變頻器的設(shè)計(jì)如何影響運(yùn)營成本�；氐阶儔浩鞯睦�子，使用鋁的變壓器的效率，可能比銅的要低5％。這看起來很少，但是在變頻器的整個(gè)使用壽命期間，較低效率而導(dǎo)致的額外能源成本，比初始購買價(jià)格節(jié)約的費(fèi)用更多。

如果冗余很重要，請考慮使用帶旁路選項(xiàng)的變頻器。如果關(guān)鍵部件發(fā)生故障，變頻器可以繞過故障部件以保持變頻器運(yùn)行。這可以為用戶提供制定停機(jī)計(jì)劃的窗口。

快速啟動帶來節(jié)省

如果用戶可以限度地減少在工廠中啟動和運(yùn)行所需的時(shí)間，那么中壓變頻器可以更快地獲得收益。例如，手動集成和配置設(shè)備和系統(tǒng)可能是一個(gè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的過程，因此具有內(nèi)置高級集成控制系統(tǒng)的變頻器可以減少開發(fā)和配置時(shí)間。

通過高級集成，控制器可以識別某些設(shè)備并自動導(dǎo)入其附加配置文件。由于工程師不再需要手動將參數(shù)編號與描述相關(guān)聯(lián)或輸入設(shè)備的詳細(xì)信息，因此映射設(shè)備變得更容易。使用開發(fā)環(huán)境的能力，可以降低開發(fā)和輸入/輸出不匹配錯誤的可能性。

具有適當(dāng)應(yīng)用專業(yè)知識的系統(tǒng)集成商，可以限度地提高效率，從而將控制器與中壓變頻器、人機(jī)界面以及所有連接站點(diǎn)應(yīng)用程序的遠(yuǎn)程監(jiān)控集成在一起。

某些變頻器還配置了附加指令（AOI），這些指令是可復(fù)用的代碼對象。AOI在控制器項(xiàng)目中定義一次，可以多次重復(fù)使用。這有助于更快地調(diào)試系統(tǒng)，并在工廠的運(yùn)營中提高編程一致性。

*后，不同的變頻器供應(yīng)商提供不同的工廠驗(yàn)收測試（FAT）等級。在全電壓和功率下測試變頻器的供應(yīng)商，可以在變頻器到達(dá)設(shè)施之前為變頻器提供更大的信心。

風(fēng)險(xiǎn)管理

另一項(xiàng)需要重點(diǎn)考慮的因素是，中壓變頻器是否可以幫助企業(yè)更好地管理潛在安全、安保和停機(jī)事故所帶來的風(fēng)險(xiǎn)和成本。

安全性：抗電弧驅(qū)動器可幫助用戶滿足嚴(yán)格的抗電弧標(biāo)準(zhǔn)。這些變頻器將電弧中產(chǎn)生的有害能量和氣體，重新導(dǎo)離工廠人員。這可以降低安全風(fēng)險(xiǎn)并保護(hù)設(shè)備。變頻器還可以使用安全轉(zhuǎn)矩關(guān)閉（STO）技術(shù)來切斷電機(jī)的電源，而無需切斷變頻器的電源。這對于減少批處理應(yīng)用程序的循環(huán)時(shí)間至關(guān)重要，并且有助于在達(dá)到安全狀態(tài)后實(shí)現(xiàn)更快的重啟系統(tǒng)。安全轉(zhuǎn)矩關(guān)閉設(shè)計(jì)用于變頻控制，不需要額外的機(jī)電部件，這有助于降低硬件、庫存和安裝成本。

安保：與工業(yè)運(yùn)營的各個(gè)方面一樣，變頻器也越來越緊密的連接在一起。伴隨著更大的連接性，帶來的是更大的安全風(fēng)險(xiǎn)。如果變頻器提供遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集功能，請確保它通過標(biāo)準(zhǔn)因特網(wǎng)連接提供安全連接功能，如安全套接字層。

停機(jī)時(shí)間：除了指定或購買可靠的變頻器以防止停機(jī)外，不同級別的支持還可以幫助監(jiān)控和維護(hù)變頻器。

例如，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控的變頻器允許供應(yīng)商監(jiān)控其性能。如果有任何超出規(guī)定容差的故障、警告或性能，供應(yīng)商會立即通知用戶。在預(yù)測分析設(shè)計(jì)方面，如果可以提供預(yù)測設(shè)備運(yùn)行狀況并主動安排維護(hù)，將有助于用戶識別并響應(yīng)任何問題，從而完全減少或避免停機(jī)。它還可以通過將變頻器監(jiān)控分配給受信任的供應(yīng)商來消除技能短缺所帶來的挑戰(zhàn)。

中壓變頻器應(yīng)有助于促進(jìn)公司的運(yùn)營和業(yè)務(wù)目標(biāo)。在指定變頻器時(shí)，請調(diào)查標(biāo)簽價(jià)格以外的因素，以了解停機(jī)時(shí)間、能源使用情況、系統(tǒng)集成和風(fēng)險(xiǎn)管理等關(guān)鍵領(lǐng)域的生命周期成本。

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