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警惕!——低价的中压变频器可能会导致更高的长期成本

时间:2019-12-10来源:控制工程中文版 作者:Pat Lemmon

导语:在购买或指定中压变频器时,请仔细考虑可靠性和性能对企业总体拥有成本的影响,而不是仅仅关注初始价格。

在购买或指定中压变频器时,请仔细考虑可靠性和性能对企业总体拥有成本的影响,而不是仅仅关注初始价格。

中压变频器是重工业运行中最关键的设备之一。鉴于在大规模运营中,停机成本很高,大多数公司都无法承受变频器的停机,哪怕只有1小时。然而,随着采购优先级的变化,变频器可靠性已成为许多运营的挑战。试图进一步扩大资本的企业正在选择更便宜的变频器,从而将其长期业务目标置于风险之中。

支持远程监控的变频器允许供应商监控其性能。如果有任何超出规定容差的故障、警告或性能,供应商会立即通知用户。图为罗克韦尔自动化的Allen-BradleyPowerFlex6000中压交流变频器,适用于在各种应用,无论是新建还是改造,可变扭矩还是恒定扭矩。图片来源:IntermountainElectronics

改变采购优先级

从历史上看,工业企业倾向于购买可以持续稳定运行长达20年的中压变频器。但在全球经济衰退之后,许多企业似乎收紧了预算。这导致他们(或他们所代表的EPC公司)优先考虑变频器的前期成本而不是长期性能。一些变频器供应商已经注意到这些新的趋势,并且正在使用更便宜、质量更低的部件,来提供价格低廉的变频器选项。然而,像这样牺牲产品质量,很可能是以牺牲最终用户的性能和可靠性为代价。

例如,一些供应商在变频变压器中使用铝而不是铜。虽然这可以降低变频器的成本,但会导致变压器效率降低。最终用户在变频器的生命周期内支付的能源成本,将高于他们在初始成本上节省费用。

较低质量的变频器更容易出现故障,在其整个寿期的维护费用也更高。它们的使用寿命可能只有几年而不是几十年。

不要仅根据前期成本来指定或采购中压变频器,而是要考虑其总体拥有成本(TCO)。这需要评估变频器的性能和可靠性,以及如何在集成到控制系统和风险管理等领域节省成本。

长期性能和可靠性

用户需要咨询中压变频器可以可靠运行多长时间。如果答案是20年,请在采购过程中说明。一些供应商可以提供平均故障间隔时间(MTBF)超过100,000小时的变频器,在典型运营环境中这已经超过20年。而另外一些它供应商提供的变频器,其MTBF只能达到上述的一部分。如果在5年而不是20年内更换变频器,那么今天看起来成本更低的变频器,实际上成本更高。

同样,考虑一下变频器的设计如何影响运营成本。回到变压器的例子,使用铝的变压器的效率,可能比铜的要低5%。这看起来很少,但是在变频器的整个使用寿命期间,较低效率而导致的额外能源成本,比初始购买价格节约的费用更多。

如果冗余很重要,请考虑使用带旁路选项的变频器。如果关键部件发生故障,变频器可以绕过故障部件以保持变频器运行。这可以为用户提供制定停机计划的窗口。

快速启动带来节省

如果用户可以最大限度地减少在工厂中启动和运行所需的时间,那么中压变频器可以更快地获得收益。例如,手动集成和配置设备和系统可能是一个费时费力的过程,因此具有内置高级集成控制系统的变频器可以减少开发和配置时间。

通过高级集成,控制器可以识别某些设备并自动导入其附加配置文件。由于工程师不再需要手动将参数编号与描述相关联或输入设备的详细信息,因此映射设备变得更容易。使用开发环境的能力,可以降低开发和输入/输出不匹配错误的可能性。

具有适当应用专业知识的系统集成商,可以最大限度地提高效率,从而将控制器与中压变频器、人机界面以及所有连接站点应用程序的远程监控集成在一起。

某些变频器还配置了附加指令(AOI),这些指令是可复用的代码对象。AOI在控制器项目中定义一次,可以多次重复使用。这有助于更快地调试系统,并在工厂的运营中提高编程一致性。

最后,不同的变频器供应商提供不同的工厂验收测试(FAT)等级。在全电压和功率下测试变频器的供应商,可以在变频器到达设施之前为变频器提供更大的信心。

风险管理

另一项需要重点考虑的因素是,中压变频器是否可以帮助企业更好地管理潜在安全、安保和停机事故所带来的风险和成本。

安全性:抗电弧驱动器可帮助用户满足严格的抗电弧标准。这些变频器将电弧中产生的有害能量和气体,重新导离工厂人员。这可以降低安全风险并保护设备。变频器还可以使用安全转矩关闭(STO)技术来切断电机的电源,而无需切断变频器的电源。这对于减少批处理应用程序的循环时间至关重要,并且有助于在达到安全状态后实现更快的重启系统。安全转矩关闭设计用于变频控制,不需要额外的机电部件,这有助于降低硬件、库存和安装成本。

安保:与工业运营的各个方面一样,变频器也越来越紧密的连接在一起。伴随着更大的连接性,带来的是更大的安全风险。如果变频器提供远程监控和数据收集功能,请确保它通过标准因特网连接提供安全连接功能,如安全套接字层。

停机时间:除了指定或购买可靠的变频器以防止停机外,不同级别的支持还可以帮助监控和维护变频器。

例如,支持远程监控的变频器允许供应商监控其性能。如果有任何超出规定容差的故障、警告或性能,供应商会立即通知用户。在预测分析设计方面,如果可以提供预测设备运行状况并主动安排维护,将有助于用户识别并响应任何问题,从而完全减少或避免停机。它还可以通过将变频器监控分配给受信任的供应商来消除技能短缺所带来的挑战。

中压变频器应有助于促进公司的运营和业务目标。在指定变频器时,请调查标签价格以外的因素,以了解停机时间、能源使用情况、系统集成和风险管理等关键领域的生命周期成本。

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