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施耐德电气-变频器简介

  本视频的主要内容是与大家一起探讨——什么是变频器?变频器为什么能调速?为什么要用变频器;

   什么是变频器?

   变频器是将恒压恒频的交流电转换为变压变频的交流电的装置,以满足交流电动机变频调速的需要;

   施耐德变频器种类丰富,可以覆盖客户的各种应用需求,为客户提供丰富的配置选择。

   变频器为什么能调速?

   在说变频器调速之前,我们先来看看电动机:

   三相鼠笼型异步电机的定子铁芯上嵌有对称的三相绕组,每个绕组在空间上相差120°电角度,绕组可以星型连接也可以三角形连接,鼠笼电机的转子上有均匀分布的导条(一般是铜条或者铝条),两端分别用铜环把它们联接成一个整体,形成一个短路的绕组,因为形状像松鼠笼子,所以叫鼠笼型。

   当三相电流通入对称定子三相绕组时,必然会产生一个转速一定的旋转磁场。这时候转子上的导条被这种旋转磁场切割,转子导条上产生感应电动势,并产生电流,转子电流与磁场相互作用,产生电磁转矩,于是转子就跟随着旋转磁场旋转。

   当三相电流随时间变化经过一个周期T,旋转磁场在空间上相应的转过360°,即电流变化一次,旋转磁场转过一转儿。

   因此,如果电机极对数是1,电流每秒变化f1次(f1就是电源频率),那么旋转磁场每秒转过f1转。所以定子上的旋转磁场转速(也称同步转速)n0=f1/p,其中F1为电源的频率,P为绕组磁场的极对数。

因为我们习惯用r/min来表示电机转速,所以经过单位换算后,同步转速=60f1/p

   在一般情况下,异步电动机的在电动状态下,转速不能达到旋转磁场的同步转速n0,总是略小于n0,这是由于异步电动机转子导条上之所以能受到电磁转矩,关键在于导条与旋转磁场之间存在一种相对运动从而发生电磁感应作用,如果异步电动机的转子转速达到同步转速n0,则旋转磁场与转子导条之间不再有相对运动,因而不可能在导条内产生感应电动势,也就不会产生电磁转矩来拖动机械负载。

   因此,异步电动机的转速n总是略小于旋转磁场转速n0,它是跟随旋转磁场,与“旋转磁场”异步转动,异步电动机由此而命名。

   同步转速n0与电机转速n之间的差值,我们称之为转差,这个转差与同步转速n0之间的比值我们称之为转差率s,用百分比的形式表示

根据这个公式,就可以推导出异步电动机的转速公式n=60f1除以p 再乘上1-s

根据这个公式,通过改变供电电源频率f1就可以改变异步电动机转速,这就是变频调速,是三相异步电动机最主要的调速方式。

   变频可以调速,那么变频器是怎样一个结构来实现变频呢?

   通常使用的变频器是交直交结构的,这种结构的简单示意图(见视频),它是把交流通过整流桥整流成为直流,然后再按照PWM的原理通过逆变桥IGBT转换为需要的可变频变压的交流给电机,从而实现无级调速。

   通常变频器的整流采用二极管全波整流,整流后的直流电存储在滤波电容里,直流电压一般是进线电压的根号2倍,有的变频器还内置直流电抗器和制动晶体管(例如:施耐德ATV900系列),制动电阻一般是外部选件。逆变部分一般是由6个IGBT和6个二极管组成,最终输出到电机。

   变频器将直流逆变为交流,采用的最普遍的就是PWM脉冲宽度调制技术,通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要的波形(含形状和幅值)。 这种方式保持逆变器的工作频率不变,即载波频率不变,而通过改变 IGBT 的导通时间或截止时间来改变占空比,这样就可以获得一列列幅值相等,脉宽不同的波形。这个幅值就是变频器的直流母线电压。设想将正弦波N等分,看成N个相连的脉冲序列,宽度相等,但幅值不等。变频器控制IGBT输出矩形脉冲波形,等幅不等宽,中点重合,面积(冲量)相等,宽度按正弦规律变化,实现等效正弦波,最终实现变压变频。

   可以看到,变频器的输出波形并非正弦波,只是面积等效正弦波,所以变频器的输出端只能接电机,不能当成电源接其它用电设备。

   为什么要用变频器?

   前面说了变频器就是变频的装置,所以变频调速是它基本的用途,在需要变频调速的场合就可以考虑变频器;另外,变频器在风机泵类负载的应用中节能效果明显,一般可以达到20%~30%,甚至更高。它还可以减少传动环节的应力,减少电机的电流冲击,提高机械与电机的使用寿命。另外变频器还集成了丰富的应用功能、通讯接口,实现自动化与信息化的融合,助力智能制造。


  1. 2021/3/15
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创造电气新世界 创赢数字化未来:EP China 2020 施耐德电气

12月3日-5日,第三十届中国国际电力设备及技术展览会(EP China 2020)将在上海盛大开幕,全球能源管理与自动化领域数字化转型的专家施耐德电气将以“创造电气新世界 创赢数字化未来”为主题,携其中低压一体化的数字化智能配电解决方案盛大亮相。  在能源电力行业稳步推进可持续发展的背景下,当前中国的能源转型正在深入推进,并呈现出 数字化、低碳化、电气化的趋势特征。 施耐德电气全面升级的中低压一体化的智能配电解决方案将围绕这三大趋势,带来智能配电领域的“全局掌控、全景覆盖和全新体验”,打造一个人人向往的“电气新世界”。    九大明星产品全新演绎数字化、电气化和低碳化  面对数字化、电气化和低碳化的趋势,施耐德电气认为,一方面,只有电气化和数字化融合,才能实现低碳化;另一方面,低碳化需要将可持续发展理念融入到产品研发、生产的每一个环节。此次展示的九大明星产品,则全新演绎了这两大理念:  新一代预智中低压成套设备 PIX/MVnex/Blok SeT / Okken/ Prisma SeT 系列,可实现标准网关、无线连接、测温等多种功能的预制化搭载,打造出厂即自带数字化基因的新型智能中低压成套设备,为合作伙伴及最终用户带来无与伦比的数字化体验,结合多款数字化软件,全面优化配电资产从设计、建造到部署、营维的全生命周期数字化管理,提高用电可靠性,提升供配电系统的运维效率。 新一代Com PacT NSX 系列塑壳断路器:通过模块化设计和产品系列的拓展,可实现无线通讯、电能质量及电气状态监测等数字化功能的快速扩展,以及对不同行业和使用场景个性化需求的满足,从而助力客户不断提高配电可靠性及能效和成本优化,创造更安全、智能、高效、灵活且专业的价值和体验。 新一代绿色智能中压开关设备GM Air SeT 、 RM Air SeT 和SM Air SeT : 通过使用 干燥空气代替六氟化硫气体作为绝缘气体,帮助用户有效控制碳排放、提升成本效益,从而更加安全、可持续地利用数字化技术解锁数据价值,迈出走向电网低碳化、打造真正绿色电力系统的关键一步。 除了9大明星产品,EcoStruxure Power配电和EcoStruxure Grid电网两大专业领域也带来了位于边缘控制层、应用、分析与服务层的领先数字化解决方案:  在边缘控制层,施耐德电气FE千里眼运维专家(EcoStruxure™ Facility Expert)、PSO电力监控系统(EcoStruxure Power SCADA Operation)、以及PME电能管理系统(EcoStruxure Power Monitoring Expert)等,帮助客户高效采集,准确解读海量数据,并从中挖掘价值,实现对中低压系统的一体化监控,同时增加对关键设备的主动预防监测和设备分析,以数字化全面保障电气资产健康,提高运维管理效率。  在应用、分析与服务层,施耐德千里眼资产顾问(EcoStruxure Asset Advisor),电力顾问(EcoStruxure Power Advisor)等一系列专家级顾问应用,将数据化为智慧和行动,从关键电力到分散站点,以数字化工具打破传统模式中建设投入(Capex)与运营投入(Opex)的区隔,激发行业应用再创新。EMA微电网顾问(EcoStruxureMicrogrid Advisor)等应用,不但可以帮助系统更好地提高分布式能源的接入、优化和整合,改善能源结构并进行预测性维护,更可以借助分析以及专家技术的数字化服务为配网提供电网运行辅助/增值服务,实现更高等级的资产管理、电网运营和电网灵活性,助力配电企业数字化转型。  创造电气新世界,创赢数字化未来  在“十四五”蓝图徐徐展开之际,加快数字化、能源的绿色低碳转型已成为后疫情时代推进可持续发展的重要任务。积极以科技创新推动能源行业的数字化转型,打造绿色、智慧、安全的现代化配电网已成为整个行业的强有力共识。  一直以来,依托全新升级的EcoStruxure Power配电及EcoStruxureGrid电网两大专业领域及中低压一体化解决方案,施耐德电气从硬件、软件及数据方面融合更多互联互通的产品、更专业的边缘控制软件以及全生命周期数字化顾问服务,实现电力设备连接、系统架构、应用场景的全面覆盖,为客户提供安全、可靠、高效、可持续的数字化配电解决方案,全面引领能源管理领域的数字化变革,赋能未来能源“电气新世界”无限潜能。  施耐德电气愿以此次EP China为契机,与政府、公共机构、行业合作伙伴一道,通过绿色数字化的创新技术,创造电气新世界,创赢数字化未来。

  1. 2020/12/11
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乘风破浪,实力绽放施耐德电气携绿色智能制造成果亮相2020工博会

9月15日-19日,第二十二届中国国际工业博览会上,施耐德电气以“绿色智能制造 创赢数字化未来”为主题,呈现了工业自动化、能源管理、工业边缘计算、全生命周期服务解决方案,以及涵盖流程工业、离散工业以及混合工业的绿色智能制造实践。承袭施耐德电气50年现场控制经验的EcoStruxure 过程控制专家、Harmony P6 全新定制化工控机、Modicon 新一代交换机等新品在展会首发,新一代预智低压成套设备、智能高效的中压设备、胶囊数据中心及IT基础设施数字化平台、全新同步运动控制解决方案等明星产品则在线下实景展示。

  1. 2020/9/16
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施耐德电气绿色智能制造 施耐德电气(中国)有限公司高级副总裁 工业自动化业务中国区负责人 庞邢健

施耐德电气绿色智能制造 施耐德电气(中国)有限公司高级副总裁 工业自动化业务中国区负责人 庞邢健  !2020年,意外的“新冠”疫情导致经济活动一度停摆,而数字经济却逆势上扬,在支撑全民抗疫、复工复产等方面发挥了独特作用。此后,国家相关部委先后启动“上云用数赋智”和 “数字化转型伙伴行动”,助力中小微企业数字化转型。5月,习近平总书记强调,要加快推进数字经济、智能制造等战略性新兴产业。从国家到各地各部门、各行业企业,加快数字化转型成为共识,我国数字经济发展全面提速。         在技术层面,随着5G加快建设,人工智能、区块链、云计算、大数据、边缘计算、物联网等数字技术将广泛地落地于产业应用。对于大而不强的中国制造而言,数字化升级更是迫在眉睫,数字化可以让各类要素配置更加优化,生产制造更加智能,供需匹配更加精准,专业分工更加精细,国际贸易更加广阔。可以看到,数字化已经驱动传统物流向智慧物流、传统制造向无人工厂转变……可以预见,数字化即将驱动我国“工业经济”向“数字经济”变革演进。         2020年又适逢“制造强国”战略实施五周年,为持续深入落实、推进国家战略,把握新一轮科技革命和产业变革带来的机遇,升级制造产业向更高质量发展,促进更多产业快速数字化升级,中国工控网联袂中关村多媒体创意产业园、中国智能制造系统解决方案供应商联盟 、商务部投资促进局智库、工业和信息化部赛迪研究院、中国工业互联网产业联盟,以及施耐德电气、众业达电气、工控猫、工业速派等共同举办“中国制造数字化服务云端峰会”。

  1. 2020/8/12
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漫步云端、智联未来,施耐德电气水务及环保公用事业行业云端峰会

我们诚挚邀请您拨冗参加2020年6月23日下午 举办的, 施耐德电气水务及环保公用事业行业云端峰会。

作为全球能效管理和自动化领域数字化转型的专家,施耐德电气深入洞察水务及环保公用事业行业发展,持续以创新加速数字化与电气化的融合,并不断赋能合作伙伴,共同直面未来。本次线上活动将以“漫步云端 智联未来”为主题,邀请多位大咖参与分享经验,探秘施耐德电气工厂产线,演示成功案例,与您一同打造可靠高效的智慧市政。

期待与您相约云端,一同探索水务及环保领域的升级转型之道。


  1. 2020/6/23
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施耐德绿色智能制造创赢计划发布

施耐德电气以绿色智能制造理念为指导,携手生态圈合作伙伴共同推出“绿色智能制造创赢计划”,通过对工业生态圈的资源整合,共建开放、融合、创新的产业链平台及数字化解决方案,挖掘并孵化有创新潜力的中小企业,助其快速成长为优质绿色智能制造解决方案提供商,加速提升整个绿色智能制造生态圈的数字化、智能化及创新能力。


  1. 2020/3/18
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江苏联固:传统制造业的数字化“变身”

秉承“联贤兴业,固本创新”的企业精神,江苏联固作为传统成套设备制造行业的典型代表,正处于数字化时代转型革新的关键时期。联固电气,成为施耐德电气Smart Panels授权合作伙伴后,帮助20家江阴电力企业参与了江苏省省政府的电力需求侧响应活动,又相继获得了施耐德电气Prisma高端品牌柜合作授权、EcoXpert智能配电合作伙伴认证,以及数字服务认证级合作伙伴的授权。借助施耐德电气智能配电数字服务解决方案在江阴政府大楼改造项目中的成功部署,联固实现了首个“服务级”智能化项目的突破,树立了行业标杆。施耐德电气助力众多像联固一样的合作伙伴完成数字化转型,持续创新,共创共赢,一同打造智能配电生态圈

  1. 2020/2/27
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智慧城市的发展趋势和解决方案

本议题从智慧城市概念切入,阐述智慧城市的成功关键——数据的采集以及管理。在此基础上介绍施耐德电气智慧城市套件愿景,相关解决方案涵盖通用型建筑管理解决方案、(能源表计)计量和照明控制的方法等,打破品牌技术的阻隔,各种应用条件的用户都能够依托该解决方案进行数据的呈现和控制,实现精益管理。

  1. 2020/2/19
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施耐德电气:景德镇综合管廊解决方案

有效应对严苛环境的挑战,保证了项目的顺利实施和按时交付,实现了对管廊环境的可视化实时监控,为稳定运行提供可靠保障,用可靠产品、专精技术和丰富经验,赋能综合管廊行业

  1. 2020/1/3
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2019汉诺威工业展-施耐德电气中国区总裁现场讲解展台

2019德国汉诺威国际工业展览会-施耐德电气全球执行副总裁、中国区总裁尹正先生现场讲解展台!

  1. 2019/4/2
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