150年來，創(chuàng)新精神一直是威樂走向成功的源泉，客戶滿意更是我們最寶貴的財(cái)富。為滿足廣大客戶的需求，威樂始終以可靠、高效、舒適和環(huán)保為基本原則精進(jìn)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，威樂的產(chǎn)品、系統(tǒng)和服務(wù)均在全球樹立了標(biāo)桿。

　　為此推出《因熱愛而堅(jiān)守，在傳承中創(chuàng)新》系列文章，向大家揭秘150余年來威樂集團(tuán)關(guān)于創(chuàng)新的故事。

　　電子/控制

　　（1980-1995）

　　上一篇講到，1957-1979年威樂成功研發(fā)了旁通閥及多級(jí)開關(guān)（戳藍(lán)字回顧），為了打造高能效水泵，下一步的關(guān)鍵是改進(jìn)電子調(diào)速。

　　20世紀(jì)70年代末，隨著速度級(jí)數(shù)的增加，電機(jī)轉(zhuǎn)速的機(jī)械和電子切換已顯現(xiàn)出局限性。為了解決這一問題，1982年，面向三相濕轉(zhuǎn)子電機(jī)的控制系統(tǒng)面世，成為首個(gè)旨在研發(fā)電子多速開關(guān)的技術(shù)創(chuàng)新，并命名為“AS-System”。在這一控制系統(tǒng)中，向變速控制的發(fā)展邁出了第一步，通過相位角的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了220伏和380伏交流電（50赫茲）的快速切換。這就是所謂的相位角控制，最初只在配備三相濕轉(zhuǎn)子電機(jī)、輸出功率低于1.5千瓦的AS08電子開關(guān)設(shè)備上使用。

*在短短幾年內(nèi)，威樂技術(shù)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了一代又一代更為精密的開關(guān)設(shè)備，從最初的簡(jiǎn)單開關(guān)功能發(fā)展到支持兩級(jí)至四級(jí)速率的調(diào)節(jié)（從左到右）。

　　由于效率更高、操作更簡(jiǎn)便，“分相和無級(jí)”調(diào)速在循環(huán)泵的功率調(diào)節(jié)方面愈發(fā)受到市場(chǎng)青睞，尤其是在中低功率產(chǎn)品中。這是一種具有高度靈活性的多樣化操作方式。通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，可以迅速影響流量、揚(yáng)程和功率等性能參數(shù)。

　　下面展示了相關(guān)的物理關(guān)系：

　　威樂首臺(tái)用于三相濕轉(zhuǎn)子電機(jī)的電子變速控制系統(tǒng)采用微處理器控制。新技術(shù)使轉(zhuǎn)速降低了30%至40%。

　　上述這些例子說明了變速控制的高能效潛力。

　　水泵的液壓輸出由三個(gè)部分組成：泵的水力部件（葉輪和泵殼）、電動(dòng)機(jī)和電子裝置。這三個(gè)組件各自具有一定的能效，而總能效則是三個(gè)單獨(dú)能效的乘積。

　　所述性能指的是液壓輸出(Q x H)，即泵的輸出。如果將泵的速度減半，即僅以50%的速度運(yùn)行：

　　流量降至50%

　　輸送揚(yáng)程減至25%，即四分之一

　　液壓輸出功率降至12.5%，因此整整降低了八倍

　　不過，水泵的能效只是威樂一直關(guān)注的優(yōu)化方面之一。自創(chuàng)立以來，質(zhì)量意識(shí)一直是公司的重中之重。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，從創(chuàng)立伊始，開拓性的解決方案和相應(yīng)時(shí)代的領(lǐng)先技術(shù)始終是公司發(fā)展理念中不可或缺的組成部分。

　　Wilo-Star-E

　　20世紀(jì)80年代初電子多速開關(guān)的發(fā)展和AS控制系統(tǒng)的引入代表著邁向電子時(shí)代的第一步。然而，這種電子開關(guān)設(shè)備的缺點(diǎn)之一是電子控制裝置安裝在外部配電箱內(nèi)，這導(dǎo)致安裝和試運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生額外費(fèi)用，因?yàn)殚_關(guān)設(shè)備、傳感器需要與水泵通過接線連接在一起。而且，布線過程中會(huì)存在出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)。所以，當(dāng)時(shí)威樂的研發(fā)人員積極尋求一種解決方案，以將電子控制裝置集成在泵中，而無需額外接線。

　　在開發(fā)過程中，必須克服多項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)：

　　電子裝置必須小到能夠放入水泵外殼內(nèi)。由于這樣的電子裝置無法直接安裝到泵上，威樂最初僅專注于生產(chǎn)功率更小的水泵。到20世紀(jì)80年代中期，電子裝置的小型化進(jìn)展迅速，可以將控制和電力電子裝置集成在水泵外殼內(nèi)

　　電子裝置不得產(chǎn)生額外的噪音。從AS08電子開關(guān)設(shè)備獲得的經(jīng)驗(yàn)來看，所采用的相位控制不能完全無噪音地工作。在某些設(shè)備中，嗡嗡聲可能會(huì)傳遍整個(gè)建筑。因此，威樂開發(fā)團(tuán)隊(duì)需要找到一個(gè)盡可能無噪音的解決方案

　　為了能夠合理控制水泵，必須了解水泵的液壓大小、壓差和/或流量情況。如果想把水泵的壓差調(diào)節(jié)至目標(biāo)值，就必須知道壓差。這就像開車一樣。如果想在城市中以50公里/小時(shí)的速度行駛，就需要知道車輛當(dāng)前的速度，以便判斷駕駛速度是過快還是過慢。在AS08開關(guān)設(shè)備中，這一任務(wù)是通過外部壓差傳感器來完成的，但是這種傳感器價(jià)格昂貴，而且需要現(xiàn)場(chǎng)接線

　　經(jīng)過深入的研究并克服最終的困難后，威樂在1987年成功開發(fā)出一款可無級(jí)變速的全電子控制水泵。1988年，全球首臺(tái)電子控制的循環(huán)增壓泵Wilo-Star-E面世。由于采用電子控制，這一泵技術(shù)方面的創(chuàng)新不僅提升了便利性，還實(shí)現(xiàn)了高達(dá)50%的能源節(jié)省。

*在這一時(shí)期，威樂出品的水泵系列名稱位于公司名稱之前，例如Star-Wilo

　　伴隨著電子控制技術(shù)的不斷精進(jìn)，威樂向市場(chǎng)推出具有不同電機(jī)功率輸出的全系列水泵產(chǎn)品。

Wilo-TOP-S和TOP-E

　　在成功推出Wilo-Star-E之后，威樂的重點(diǎn)迅速轉(zhuǎn)向了該產(chǎn)品的優(yōu)化升級(jí)。Wilo-Star-E是一款輸出功率相對(duì)較低的電子控制型水泵，專為獨(dú)戶和雙戶住宅而設(shè)計(jì)。威樂的目標(biāo)是擴(kuò)大該泵的性能范圍，使其滿足多戶住宅、辦公樓、高校、中小學(xué)或醫(yī)院的需求。

　　隨著自主電機(jī)研發(fā)和生產(chǎn)制造的開始，靈活的模塊化和電機(jī)概念的基礎(chǔ)得以確立。隨著威樂技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)電機(jī)專業(yè)知識(shí)的積累，工程技術(shù)人員對(duì)電機(jī)的物理和技術(shù)細(xì)節(jié)有了深入的了解，這為威樂開發(fā)電子控制型水泵打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　依托模塊化的設(shè)計(jì)理念，威樂成功開發(fā)出電機(jī)輸出功率從100瓦到1500瓦的多款水泵產(chǎn)品，其中包括Wilo-TOP-S和TOP-E。

　　電子裝置

　　威樂針對(duì)模塊化概念設(shè)計(jì)了用于連接電機(jī)的插入式接口。此外，威樂還首次在Wilo-TOP-S上配備了顯示屏。這一創(chuàng)新模塊可以直接插入水泵的模塊中，用于顯示W(wǎng)ilo-TOP-S的運(yùn)行和診斷信息。

　　相比之下，輸出功率500瓦及以上的Wilo-TOP-E系列的電子控制需要全新的高性能電子技術(shù)。為此，威樂開發(fā)了一種與之適配的變頻器。在開發(fā)高性能電子裝置模塊的過程中，內(nèi)部熱量的大幅增加也構(gòu)成了一大挑戰(zhàn)。因此，威樂從一開始就設(shè)計(jì)了主動(dòng)和被動(dòng)冷卻方案來防止電子裝置過熱。

*Wilo-TOP-E：適合輸出功率500瓦及以上的水泵及電子裝置和暖氣裝置

　　在后續(xù)的發(fā)展中，電子控制型水泵開始朝著通信技術(shù)的方向推進(jìn)。這些泵越來越多地配備了豐富的通信和診斷功能，得以連接各種通信和監(jiān)控設(shè)備。

　　在此期間，樓宇服務(wù)領(lǐng)域已經(jīng)確立了多種通信標(biāo)準(zhǔn)，為此威樂的工作轉(zhuǎn)而尋求一種解決方案，以期盡可能多的此類設(shè)備實(shí)現(xiàn)通信。Wilo-TOP-E和IP-E系列中的IF模塊（接口模塊）解決了這一問題。

　　診斷功能方面，90年代中期推出的Wilo-TOP-E 25已經(jīng)做到能夠檢測(cè)并顯示各種警告和錯(cuò)誤條件。

　　Wilo-TOP-E系列的設(shè)計(jì)匯集了多種卓越的創(chuàng)新型解決方案：

　　首個(gè)帶顯示屏和單鍵操作的創(chuàng)新理念：“旋轉(zhuǎn)然后按下”顯示屏和轉(zhuǎn)子按鈕

　　紅外監(jiān)視器，可以在幾米外對(duì)泵進(jìn)行操作和診斷。這對(duì)于難以接近的水泵而言是一大優(yōu)勢(shì)。而且，紅外監(jiān)視器上可顯示的信息遠(yuǎn)超水泵本身的（有限的）顯示內(nèi)容IR監(jiān)視器

　　引入如上所述的接口模塊IF模塊

　　自20世紀(jì)80年代以來，威樂在電子領(lǐng)域的發(fā)展迅猛。從首個(gè)電子控制多速開關(guān)到全球首款全電子加熱循環(huán)泵Wilo-Star-E，公司持續(xù)改進(jìn)了各種泵及其部件，提高了電子部門的產(chǎn)品品質(zhì)和效率。

　　與此同時(shí)，威樂的全球布局也在不斷拓展。繼最初在比利時(shí)、荷蘭、希臘、瑞士和愛爾蘭設(shè)立子公司和關(guān)聯(lián)公司之后，1980年后，奧地利、法國(guó)、意大利、英國(guó)和瑞典也相繼加入。

*1997年，豐富多樣的高壓離心泵產(chǎn)品組合亮相法蘭克福ISH展會(huì)

　　冷水泵系統(tǒng)技術(shù)中心

　　1995年，威樂在德國(guó)奧舍斯萊本(Oschersleben)開設(shè)了一家配備先進(jìn)技術(shù)的新工廠。該工廠由自主管理工作小組負(fù)責(zé)生產(chǎn)，采用創(chuàng)新的工作方法，并可根據(jù)需求靈活安排工作時(shí)間。此外，生產(chǎn)大樓還可根據(jù)不同用途進(jìn)行改造。

　　奧舍斯萊本工廠后經(jīng)擴(kuò)建成為冷水泵系統(tǒng)技術(shù)中心。其產(chǎn)品范圍包括開關(guān)設(shè)備、雨水利用系統(tǒng)、消防系統(tǒng)，以及用于建筑、水廠、工業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域飲用水供應(yīng)的增壓系統(tǒng)。

　　Wilo-EMU TRE

　　隨著二十世紀(jì)八九十年代對(duì)水務(wù)和污水管理方面資源節(jié)約型可持續(xù)解決方案需求的日益增長(zhǎng)，威樂再次看到了在另一領(lǐng)域以可持續(xù)理念和可靠的專業(yè)能力脫穎而出的機(jī)會(huì)。

　　威樂隨之開發(fā)了多款用于污水處理的泵和設(shè)備，例如TP泵系列。1995年，第一臺(tái)三葉片低速運(yùn)行的潛水式攪拌器Wilo-EMU TRE問世。

　　在污水的生化處理過程中，潛水式攪拌器的任務(wù)是為微生物反應(yīng)活動(dòng)提供最佳性能支持。Wilo-EMU TRE低速攪拌器確保了生化池中保持必要的恒定水流，使污水污泥持續(xù)流動(dòng)，防止池底形成沉積物。曝氣是維持生物處理過程的必要條件，氣流在其中起到屏障作用。即使在不利的進(jìn)水條件下，曝氣與攪拌過程的良好配合也能確保污水污泥均勻分布在污水收集池中。

　　*2003年，威樂收購了位于霍夫的EMU Unterwasser- pumpen GmbH和位于羅特的EMU Anlagenbau GmbH，擴(kuò)大了威樂在水處理技術(shù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)范圍，并有效拓展了水泵產(chǎn)品線而進(jìn)軍供水和污水處理領(lǐng)域。

　　在這些特殊設(shè)備中，通過使用高效的異步電動(dòng)機(jī)、極為高效的齒輪和均衡的水力部件，可以將每立方米污泥在池中移動(dòng)所需的能量降至最低。為此，最優(yōu)的尺寸設(shè)計(jì)至關(guān)重要。威樂引入了尺寸設(shè)計(jì)軟件，用于計(jì)算池中各攪拌器的最佳數(shù)量和位置，以及其他重要功能。

　　由于攪拌器處于持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，因此將維護(hù)需求降至最低并延長(zhǎng)使用壽命是關(guān)鍵。為此，我們確定了以下幾種技術(shù)解決方案：

　　電動(dòng)機(jī)和齒輪箱外殼采由鑄鐵制成，表面覆蓋獲專利的特殊Ceram涂層，以抑制潛水式攪拌器與水的持續(xù)接觸所導(dǎo)致的腐蝕

　　槳片的幾何設(shè)計(jì)既能節(jié)約能源，也能防止阻塞

　　通過有針對(duì)性地開關(guān)攪拌器，也能有效防止堵塞

　　攪拌器還可配備不銹鋼下降裝置，方便在維護(hù)時(shí)快速升降