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施耐德電氣TeSys Giga系列電動機控制與保護

瀏覽次數(shù):8933 發(fā)布時間:2021/8/9 22:18:12 修改時間:2021/8/9 22:18:12

施耐德電氣TeSys Giga系列電動機控制與保護

  【性能指標&功能】
  ● 模塊化組合、快速高效:TeSys Giga系列采用模塊化分段單元設計,輕松實現(xiàn)備件更換,大大縮減工時,提高效率,并能有效減少粉塵進入風險,增強電氣及機械壽命。此外,寬電壓電子線圈設計,使產品型號數(shù)量減少80%,可大幅減少庫存,實現(xiàn)快速選型。
  ● 自診斷功能,有效預警:獨有專利的觸頭磨損指示,可準確預測接觸器壽命,并提示線圈欠壓、過壓等故障狀態(tài),結合獨特算法,實現(xiàn)預測性維護,有效減少意外宕機,縮短停機時間,讓現(xiàn)場作業(yè)更高效。
  ● 創(chuàng)新設計、靈活簡單:相比同類產品,TeSys Giga系列產品寬度減少了40%,擁有更理想的機柜安裝空間,可與電子熱繼電器即插式直連,且擁有獨創(chuàng)的延伸接線端子,能夠讓用戶在10分鐘內快速的更換備件,方便用戶快速安裝、接線及維護,提高工作效率。
  ● 數(shù)字化標識,互聯(lián)互通:產品自帶二維碼標識,用戶可輕松查看產品出廠信息、配件型號、產品文檔、安裝調試視頻,還可進行防偽檢測。根據(jù)客戶需求,還能提供遠程控制和診斷模塊,實現(xiàn)遠程運維管理。
  ● 靈活配制、全面保護:全新電子熱繼電器,可提供包括接地故障、相位不平衡等保護功能,64位旋鈕更精準設置電流,還具有脫扣指示,電機運行指示,系統(tǒng)故障預警功能,全方位保障設備的安全穩(wěn)定運行。
  【產品介紹】
  TeSys Giga系列電動機控制與保護產品通過融入多項自主創(chuàng)新專利技術,以更簡約的創(chuàng)新設計,創(chuàng)造更簡單的使用體驗,提供更可靠的全面保護,助力設計師、盤廠、集成商、OEM廠商及最終用戶從容應對愈加繁復的使用場景,在全生命周期內創(chuàng)造更大價值。
  全新TeSys Giga系列電動機控制與保護產品在數(shù)字化創(chuàng)新方面實現(xiàn)突破,以最簡單的方式滿足各類型客戶復雜的需求。通過一系列強大功能的融入,產品讓電機控制變得更加智能高效、安全可靠,而優(yōu)化的產品設計,也讓機器安裝、集成、使用和維護變得極致靈活與高效,最終幫助用戶縮短50%的機器上市時間,提升選型設計階段效率50%,并降低宕機概率 50%以上。
  TeSys Giga產品最初概念的提出可以追溯到10年前,當時調研的客戶群體集中在歐美和日本市場,經過大量的走訪,各個地區(qū)用戶提出的需求不盡相同,其中也包括了對不同標準的合規(guī)要求,比如美國和日本等國家客戶更多要遵循UL標準,而歐洲、亞洲其他國家的客戶則更多以IEC標準為指導,雖然兩種權威標準也在不斷趨同,但在一些細微之處還是有所區(qū)別,因而對于單一產品設計要同時符合兩個標準的最高等級來說,難度非常之大。
  為了取得突破,施耐德電氣集結了法國、美國、中國研發(fā)團隊的力量,以加速產品的落地。其中,中國研發(fā)團隊于2018年5月,正式加入到TeSys Giga的開發(fā)之中。中國團隊著眼于國內市場,對國內超過100位客戶進行了走訪,收集到更多來自于本地用戶的聲音,同時結合歐美及亞洲客戶的需求匯總,發(fā)現(xiàn)很多需求都集中在以下方面--更小的尺寸、質量更好和適配性更好的線圈、更簡單的替換選型安裝、更少的庫存、更全面更精準的保護、更好的防塵性可靠性、更節(jié)能的表現(xiàn)等。經過總結與分析,團隊將"簡化"作為這次產品開發(fā)的核心訴求,并提出要通過設計達到保證性能的目標。
  一、接觸器本體
  接觸器本體部分的開發(fā)架構被設置為矩陣型的組織結構,主要包括驅動、機械、分斷三個單元,設計團隊也依此"兵分三路",分別針對一個單元,全權負責不同框架等級的開發(fā)工作,以確保每個等級在不同單元設計的架構和原理保持一致。
  · 驅動單元:加入"智能大腦、電子線圈"
  基于簡化的設計思路,與傳統(tǒng)接觸器電路板利用電阻電容和芯片的組合進行簡單邏輯判斷不同,設計團隊為TeSys Giga系列的電路板內嵌入了MCU,就像電腦的CPU一樣,這個智能化"大腦"的加入,讓產品獲得了獨有的"內置自診斷"功能。此外,未來根據(jù)用戶需求的增多,產品還能通過寫入新的程序,來實現(xiàn)包括更高等級的通訊,乃至接入云端的功能。
  針對線圈的設計部分,施耐德電氣將傳統(tǒng)線圈升級為寬電壓電子線圈。得益于寬電壓電子線圈設計,同類產品的1000多種型號選擇,被大幅縮減至20多種。此外,電子線圈與MCU的結合,還能降低接觸器啟動時和"待機"狀態(tài)下的功耗,實現(xiàn)更大程度的節(jié)能。
  · 機械單元:"極限減寬"
  接觸器本體機械設計的重點攻關課題就是要做到不同框架等級產品的體積保持一致,并盡可能地縮小寬度。經過反復的實驗,TeSys Giga系列產品與同類其他產品相比,體積均實現(xiàn)了不同程度的縮小,以265A到500A這一結構段為例,寬度大幅縮小了40%之多。除此之外,減寬設計還讓產品實現(xiàn)了直銅排連接,簡化安裝,讓用戶在布局整個系統(tǒng)時更加容易和省時。
  · 分斷單元:模塊化設計,讓一切復雜、風險"化為無形"
  這一部分的創(chuàng)新,是TeSys Giga系列接觸器本體的最大亮點--分斷單元的模塊化。TeSys Giga系列分斷單元的模塊化設計將分段單元內所有組件"打包"成一個整體,徹底顛覆了過去產品工廠裝配及后期維修復雜費力情況,提高了產品生產效率、后續(xù)產品研發(fā)效率,還讓產品具有更好的密閉性,隔絕外界的粉塵等污染,使產品壽命延長。此外,這種設計將讓客戶的維護性更換變得非常簡單,讓整個操作就像"子彈摁進彈夾",即使是沒有受過專業(yè)培訓的人員,也能夠輕松、快速地完成。
  二、電子式過載繼電器部分
  在這一部分,產品開發(fā)除了要滿足標準、用戶和系統(tǒng)的需求,項目本身還提出了"更多的功能、更好的性能、更低的成本"的訴求,因而團隊從包括軟件、電子、機械等架構單元著手,最終在使用效果與投入成本這兩者間達到了"絕佳"的平衡。
  · 軟件架構:"解耦、沿用、交互"
  軟件架構在很大程度上決定著電子式過載繼電器在發(fā)揮保護和控制功能方面的靈活性。在時間和成本限制下,團隊盡可能地弱化或切斷了產品各功能模塊的關聯(lián)性和依賴性,把一些已有代碼進行編輯或優(yōu)化,將一些原本需要利用獨立MCU進行控制的功能進行了"嫁接",最終達到了理想的效果。
  · 電子架構:對傳統(tǒng)設計的徹底顛覆
  為了能夠更好地支持這些額外的高精度保護功能,在電子架構方案設計方面,團隊摒棄了傳統(tǒng)的設計方式,研發(fā)了全新的電子架構平臺作為各個保護和控制功能的載體,從而更好地對馬達實現(xiàn)全方位的保護。與前代產品相比,一方面在熱過載保護的基礎上,增加了相不平衡保護及接地故障保護功能,讓對馬達的防護更加完善;另一方面,針對前代產品額定電流設置分辨率較低是客戶的一大痛點,同時檢測電流精度以及保護精度有所局限,難以滿足用戶如今精細化需求等問題,團隊不僅將過去10位旋鈕升級為64位旋鈕,同時通過高智能的圖像識別系統(tǒng)定位打印區(qū)域,并采用超高精度的激光設備打印電流設定值,從而極大地提高了設置精度,還創(chuàng)新設計"表計級"高精度測量電路方案,通過新一代高可靠性,高精度及高靈敏度算法,極大增強了產品測量和保護的精確度和靈敏度,進一步降低了故障風險。
  · 機械架構:以"直連"來更好的連接穩(wěn)定性
  在機械架構部分,重點考量角度離不開便捷性和可靠性。從這一點出發(fā),團隊設計出的創(chuàng)新架構能夠實現(xiàn)"一機兩用",既支持全新的直連安裝方式,又支持彈性的分離式安裝,不但能夠與接觸器本體實現(xiàn)"完美"連接,也讓所有控制與保護功能得以更加穩(wěn)定的實現(xiàn)。為了保障繼電器能與上方的接觸器連接的更加牢靠,團隊設計了"公頭、母頭"的方式,即把繼電器頂端的灰色隔板適配器去掉以后殼體連接處由母頭切換為公頭,可以直接插入設置在接觸器底端的母頭,兩者連接就像"鑰匙插進鎖眼",不但方便,兩者之間的縫隙也非常小,連接強度很高,比傳統(tǒng)產品的連接方式更加可靠和穩(wěn)定,而且能夠更好地抵御振動或沖擊。通過這樣的設計,不但能夠更好地保障產品性能,也進一步降低了大約20%的產品制造成本。
  兩大組成部分核心環(huán)節(jié)的精心設計,還不是TeSys Giga創(chuàng)新的全部,為了在充分保障產品及電機等控制對象的安全可靠,并進一步簡化用戶從設計、安裝,到調試、運維等操作,提高效率,研發(fā)團隊還為TeSys Giga系列設計了更多創(chuàng)新、靈活的功能。
  以往在接觸器更換或維修過程中,往往需要拆掉接觸器上下的銅排,客戶要花費一天,甚至更長的時間進行相關操作,不但效率低,而且也會影響到業(yè)務的正常運轉。針對這一情況,研發(fā)團隊為TeSys Giga系列提供了延伸接線端子的方案,利用這種冗余的設計,客戶在需要維護的時候,在不拆卸銅排和電纜的情況下,就能夠實現(xiàn)接觸器核心部分的更換,如果僅更換內部的分斷單元,可以將原來一小時的用時大幅縮短至5分鐘,極大提升了效率,有效減少了宕機時間。
  TeSys Giga系列全部產品均自帶二維碼標識,用戶可輕松查看產品出廠信息、配件型號、產品文檔、安裝調試視頻,搭配施耐德電氣千里眼運維專家還可幫助客戶更好的維護資產。

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