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合力与健康 中国高压变频发展之希望——访合康亿盛科技总工程师杜心林

信息来源:chuandong.biz  时间:2006-08-21  浏览次数:176

  相对于低压变频器来说,高压变频器更是一个年轻的行业。但随着中国经济的快速发展和建设节约型社会的需要,高压变频器很快被推上重要舞台。
  在与国际大品牌的较量过程中,为数不多的几家国产高压变频器品牌初露锋芒,而且剑气如虹,在很多领域和区域斩获颇丰,并逐步奠定了自己的优势地位。虽说目前还无法撼动国际品牌的主导地位,但却已可以真正与其同台竞技,而且正在扩大战果,势头正劲。
  得益于优秀的民营资本与精锐的技术、管理团队的良好结合,北京合康亿盛科技有限公司(以下简称“合康”)已逐步成为中国高压变频器行业最具竞争实力的厂家之一。
  这个年轻的公司究竟靠什么在短短三年时间实现了跨越式发展?在风险极大、死亡率极高的高压变频器行业其又将如何攻克技术难关、适应市场需求、持续健康发展?为此,本站记者采访了其总工程师杜心林先生(以下简称“杜总”)。
  三年跨越发展 合康依靠合力
  从2003年创立,至今短短三年的时间里,合康公司敢于迎难而上,在技术进步的速度上保持同行的领先水平,并以开放的合作心态积极利用各种外部资源,实现了以典型业绩为标志的跨越式发展。目前业绩已经超过120台,最大制造功率从三年前的1800kW已发展到6300kW,应用领域涉及电力、石化、冶金、市政、煤炭、水泥等行业,而且在海洋平台、氧化铝、垃圾焚烧发电、矿井提升机等特殊应用领域,取得国内厂家最早的一批应用业绩。合康究竟靠得是什么?
  虽然是技术出身,但作为合康公司的创业者和发展见证人之一,杜总还是很全面扼要地总结了四点:
  第一靠产品的稳定。高压变频器的应用领域往往是工业生产中的核心环节,产品制造商1%的失误,对用户而言,往往是100%的损害。对这样的重要设备而言,稳定压倒一切。合康在产品品质的保障上,首先是从专业本身寻求更高的标准,努力使自己成为同行业产品优化设计的排头兵,成为工艺改善的技术先锋;其次是切实执行和不断完善ISO质量管理体系,形成良好的品质文化和习惯;第三是完善检测、老化和负载试验等各种质量控制的手段和硬件条件,建设国内一流的专业化制造基地。在我们的观念中,对“品质”的理解和要求绝不仅限于产品品质,也包括服务的品质,沟通的品质和做人的诚信等。
  第二是技术上敢于突破,勇于面对挑战。三年前,高压变频领域的许多技术在国内还是一片空白,合康依然走上了这条艰难之路。杜总举例说,当时公司刚成立不久就接到湖北大冶钢厂的订单,其中有6kV/1800kW除尘风机变频器。“当时摆在我们面前的就是敢不敢接的问题,因为原来没做过这么大的。经过仔细考量,我们接受了这个挑战。而且从产品设计、生产、测试到调试运行基本上一气呵成。这个案例为我们奠定了很好的基础。”杜总显然对合康人敢于吃螃蟹的精神很自豪。再如胜利油田海洋石油开发公司埕岛中心1号平台2#注水泵高压变频器,海洋平台寸土寸金,对高压变频器的外型尺寸有较高的要求,同时,平台上盐雾大,室内屋顶上经常有滴水,变频器需要作防滴(防护等级IP31)和三防(防霉、防潮、防盐雾)处理,合康高压变频器的成功投运和持续稳定运行,率先打破了洋品牌在海洋平台上的垄断局面,为国产高压变频器赢得了一份荣誉。
  第三是市场上勇于开拓,而且形式不拘一格。“我们不会局限于某种销售模式,而是根据定单的实际情况,灵活把握市场机会。有自己直销,也有代理分销”,杜总说。合康不仅打造了一支高效卓越的研发团队,也创建了一支能征善战的营销兵团。他们处处为用户着想,帮用户解决实际问题,在把合康优质的产品推广给用户的同时为中国的高压变频器产业发展贡献着自己的力量。今天,他们已经走向国际。近期,合康的5台高压变频器已“远征”俄罗斯。
  第四是合力和谐的企业文化。在合康的高层管理团队中,资本、管理、营销、技术完美结合,形成巨大的合力。而且彼此以诚相待,建立了和谐的文化氛围。这是合康持续健康发展的肥沃土壤。
  高压标准各异 合康选择主流
  高压变频器由于发展之处的特殊环境导致了其没有统一的技术标准。作为这个领域的权威专家,杜总对目前的高压变频器主要形式做了精辟分析:
  一是高-低-高方式。直接用低压变频器做核心器件。输入输出都是通过变压器来变化。这种形式在300~400kW以下还是有一定的空间,但已经不是主流,肯定是属于淘汰型的。
  二是罗克韦尔的电流源型。其优势主要是不怕电源短路,因为电流源型逆变部分采用IGCT直接串联解决耐压问题,直流部分用电抗器储存能量。但缺点主要是动态响应慢。而且从发展趋势来看,全世界其它所有的高压变频器都已经过渡到电压型变频器,这种动态响应更快,结构更简单。因此,电流源型变频器的市场竞争能力已经逐渐变弱。
  三是目前普遍采用的多单元串联方式。其功率单元可以用成熟低压变频器制造的技术;输入侧的降压变压器采用移相方式,很容易解决电网污染的问题,功能因数能做到0.96以上,谐波5%以下。这是非常好的,也是比较完备的。输出侧采用多电平正弦PWM技术,可适用于任何电压的普通电机,6 kV,10 kV都是一样的拓扑结构,甚至将来做到更高的都没有问题。特别是我国国内的10kV的电机已经占到了一个较大的比重,用这种串连方式是更好的解决方案。
  四是三电平型。这种变频器目前主要还在做研发,也有产品,包括西门子、ABB都已经有这种三电平的高压变频器产品。杜总说,从他的了解来看,这种形式的在3 kV的比较多,真正6 kV的比较少,10 kV肯定没有。因为如果做6 kV的,要先改变电机的接法把电压降低,也是一种变通的方式。三电平从拓扑结构上来看比较简单,没有那么多单元串连,但是从成本上来说目前很难有很好的性能价格比。因为三电平的输入还是有变压器,并没有降低成本。
  因此,从市场角度来比较以上四种形式,杜总认为合康选择的多单元串连目前仍是行业的主流。当然三电平型在解决了电压及成本等问题后也可能成为发展的趋势,而且,合康也正在进行这方面的研发工作。
  夯实研发基础 引领技术发展
  技术难度大是高压变频器行业的一大特点。因此,技术研发成为最重要的工作之一。杜总表示,因为研发是他主管的,所以说起来更有针对性。第一是合康在技术方面孜孜不倦的追求,一直在摸索和创新。也正因为这样,合康的产品已经形成了一定的特色。而且他们对产品的认识比较深刻,把产品的内外结合都已经做到比较和谐。第二是公司的文化为技术创新提供了一个很好的氛围。首先,公司为技术人员提供一个开放的平台,让大家尽可能发挥。杜总认为一些公司之所以研发有问题主要是技术人员没有形成合力,甚至是技术人员之间的内讧比较严重,相反合康基本上就没有这些事情,而是很单纯地做自己该做的事。其次是对技术人员给予尊重。公司给舞台,给信任,给机会,同时物质奖励也是一点都不含糊的。
  正是因为这样的研发氛围和团队,合康在技术领域取得了一定的领先优势。一是瞬时停电功能。这已得到了用户的印证。杜总举例说,当时用户同时试用了合康和另外一家国内高压变频器领先企业的各一台产品,运行过程中遇到两路电网切换的时候中间有个交叠时间大概有零点几秒的停电时间,因为另外一家企业的产品没有这个功能,当时就停下来,需要重新启动,而合康的就没有这个过程,当电网停电时,整个变频器就处于发电状态,给单元充电,当电来的时候就正常运转。另外一个就是限流处理功能。因为有些负载很大,限流就能让变频器有自动判别负载的功能。特别是启动的过程当中,尤其是设定的时间很快的话电流会很大。有些公司的产品就会过流,但是合康的产品接到这么大电流之后就可以限制频率的上升,等稳定之后再把它拉到指定的频率。这个功能对解决启动、负载冲击起了很大的作用。还有第三点,就是风机减速停机的时候加了一个能量自动回馈的检测功能,在能量过多的时候阻止减速,在风机减速的情况之下会起作用。例如风机200秒钟从最高减到最低,实际上,在减速过程当中,因为不是均匀的下滑线,会在某一个时段出现过压的,由于有自动的能量回馈检测功能,就会把时间拉长阻止过压。
  杜总说,至于新产品方面合康也开发了很多。比如说现在满功率的能量回馈单元合康已经自主开发出来了,都是用纯软件做的,这个对电网的适应性更强。在单元串联方面合康已经开发出矢量控制,这个在国内来说是比较早的,而且已经在煤炭提升机上得到了应用。此外,合康已经把大功率单元做到4000kW,而且10 kV/ 6300kW也已经不存在问题。
  打造完美品质 适应用户需求
  杜总认为,高压变频器目前都使用在关键地方,因此产品品质以及适应性都非常重要。他说自己原来是科研背景出身,从中科院出来到进入公司之前,他的科研思维是非常活跃的,那个时候在其眼中这个行业没有解决不了的问题,但实际上当真正做产品的时候就发现,科研在原理上可以通过,但是要把产品做好非常难。杜总表示,目前国内做高压变频器的厂家已经十多家了,可是真正能在市场上站住脚的,能够稳定运行的厂家却不多。并不是说这十多个厂家开发不出产品,并且产品都能运行,但说到底是不能长期稳定的运行。有的运行几天,有的运行几周,而要长期稳定运行一年或更长时间,这是非常难的。因此,产品设计的很多经验是来自实践的。杜总说在开发高压变频器的时候他在现场长时间连续值班,要是出了问题就及时总结,积累了丰富的经验。因为变频器是介于电网和电机之间的接口产品,大家原来对电网的认识比较肤浅,以为电网是常规稳定的,实际上电网也在波动,而高压变频器产品的运行是以年计,这么长的时间之内什么情况都有可能出现。有可能旁边有个大的电机启动把电网拉到60%都有可能,在这种情况下,高压变频器就要适应这种电网。不能说电网一拉下来变频器就报限压,用户是不允许这么做的。所以,针对用户合康对电网的余量做了充分的考虑,即时瞬间停电也能正常工作。保证产品可靠性的另一个关键问题就是对关键部件的采购和对产品的质量检验都给予非常重视。因为高压变频器的功率单元是最容易出问题的,这里面有器件本身的问题,也有设计的问题,还有应用的问题,因此器件采购方面要非常严格;在电路设计方面尽可能考虑到各种各样的余量。
  杜总表示,用户的需求是五花八门,需要解决各种不同问题,而合康的工作就是尽可能总结这些问题后制造出一种能适应不同现场需求的通用的产品。因为本身国内在高压变频器方面就没有形成一个标准,怎么做高压变频器也没有统一的模式,合康只能通过市场需求进行总结提炼,产品通过简单的改变就可以适应很多种不同的工况。从性能来讲,合康的产品已经可以适用很多种情况的应用场合了,但是目前产品制造还显单一,需要总结创新。
  现场调试是高压变频器运行前的一个重要环节。合康在设计产品的过程中充分考虑到现场调试的主要特征,因此用户调试起来很快,节省了大量时间。杜总认为,合康主要解决了以下几个问题:一是整机运输。在这方面目前来讲合康应该是走在最前沿的。其他厂家把单元和产品分离,到了现场工作量肯定会很大,而且还需要包装、测试,可能由于动了一根线或一块板,这个单元就会出问题。合康的整机运输就解决了这个问题。二是控制集成。合康的产品现在就是一个功率单元柜和一个控制柜,两个柜子之间是三个插座,插头一插就可以了,这就保证了现场人员只要按照流程来做是绝对不会错的。所以从这个角度来讲合康的产品调试本身是很简单的。
  目前,高压变频器还主要应用于电力、冶金、石化等高耗能行业。而合康已在积极拓展新的应用领域。杜总介绍,合康目前在主推提升机行业,煤炭提升,斜拉井,直拉井都是主攻方向。而在这个领域合康的技术处于国内前沿,并且竞争的产品不是很多,所以已形成一定的优势。另外一个就是在风机水泵类的同步电机领域也加强了推广的力度。合康对产品做了一些调整已经能适应同步电机的运行特点,目前主要是要解决同步电机和励磁之间的接口问题,因为同步电机和异步电机启动方式不一样,还要解决启动问题。杜总表示已基本解决,或者说已经找到解决的方法。
  不断自主创新 提升竞争优势
  杜总认为,作为一家高科技企业,合康必须走自主创新这条路。当然自主创新也是分层次的。杜总坦言,以公司目前的规模及技术水平,做原理上的创新可能还不到时候,现在主要是以应用技术的解决为主。其实,从整个行业来讲,变频器真正原理上的创新也就是七十年代的矢量控制,后来再没有本质上的突破。合康现在主要是以应用上的突破为主,同样的拓扑结构关键在于你能不能做好。另外还有很多技术和应用结合的工作需要摸索和创新。合康在拓扑结构上的某些关键技术方面在自主开发,也会申报自己的知识产权。
  关于目前中国高压变频器市场的竞争格局,杜总认为,ABB、西门子、罗宾康等国外品牌肯定是一支很强的力量,占据了大部分市场,这个格局是暂时是动不了的。而国内包括合康在内的三、四家有一定的规模,已经被市场所接受,其它的还没有形成一定的气候。目前国内厂家的竞争格局有点像原来通讯产业的“巨大中华”,现在是春秋时期,将来还要进入战国时期。因此,要在洗牌之前打造自己的核心竞争力。
  杜总认为,首先,合康在战略组合方面已走出了坚实的一步,吸纳了资本、管理、市场等方面的精英加盟,以后还将继续接纳更多的人才,合康的大门是开放的。其次,公司还是以高压变频器为主,扎扎实实把产品做好,逐步从研发向产业化发展,这个方面要下功夫。合康要确立在这个领域的品牌地位,简单来讲就是让每台产品都百分之百通过,故障率每年降低一个点。杜总说他正在抓质量问题,也在重新做流程,要经过几个循环,合康的产品会稳定地上一个台阶。
  业界普遍认为,高压变频器正在迎来发展的黄金时期。杜总也认为,这个行业目前至少以30%的速度在增长。他说,从用户方面看,目前很多电厂的高压变频器普及率还不到10%,但将来迟早是会用的,因为高压变频器不仅仅是节能,也保护设备,实现自动控制,减轻人的工作量,现在一个关键因素就是要让用户逐步认可和接受国产高压变频器。另外,从应用领域来看,高压变频器不仅仅是风机水泵节能,将来会在运动控制领域发挥巨大作用,比如提升机等。此外,从国外的发展来看,风力发电是一个很有潜力的市场。因为风力发电很关键的一个部分就是能量处理,而合康在这方面已形成一定优势,所以有雄心壮志建立自己的伟业。
  杜总表示,合康很荣幸地选择了高压变频器这个行业,而且已经站稳脚跟。因为这个行业在未来至少十年之内都处于一个稳固向前发展的时期,所以对于国产品牌来说最重要的是有一个良性竞争环境。他呼吁国产品牌之间通过一定机制建立合作,共同攻克一些难题。即使不这样做,也应该在各自的优势领域潜心研究,靠实力获得突破和成功,这里没有捷径可走。只有认清行业的特点,把握用户的需求,苦练基本功,扎扎实实做好研发、生产、市场和服务等工作,国产品牌才能持续健康发展。也只有一批国产品牌的共同进步,中国高压变频器行业才有美好的未来!

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