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智能电机将成为未来主打市场
日期:2020-02-25 10:28:43 点击量: 0

智能电机将成为未来主打市场

工业4.0(Industry4.0)是德国政府《高技术战略2020》断定的项目之一,该项目旨在经过利用信息通讯技术和网络技术,将制造业向智能化转型,工业4.0已上升为德国的国家战略。

“工业4.0”分为两大主题,一是“智能工厂”,重点研讨智能化生产体系及进程,以及网络化分布式生产设备的完成,意味着设备之间能够彼此沟通,并能在智能联网的生产流程中独立运作二是“智能生产”,首要触及整个企业的生产物流办理、人机互动以及3D技术在工业生产进程中的运用等。

IHS公司高档分析师周万木指出,德国提出工业4.0,美国提出先进制造业国家战略方案,我国也在推动传统制造业的转型与升级,在这样的大布景下,传统的电机和电机操控职业也正在发生改变,对电机操控芯片也提出了新的需求。

分析师周万木认为首要的趋势包含以下三个方面:

分布式电机操控体系与集成的电机操控产品趋势

独自的机械设备中电机的轴数正变得更多,多轴操控越来越多的运用在包装机械、电子拼装机械、食物饮料机械,机械手和印刷机械中。为了满足小批量,定制化和柔性化的加工需求,客户需求灵敏的调整电机操控的轴数,要求电机操控体系愈加开放,能够重复编程。

另外,现代工厂的生产线正变得越来越复杂,比方汽车制造,包装,食物饮料,仓储物流等产线正在运用成百上千个变频器、伺服和电机来操控物料活动,这些产线对分布式电机操控体系需求量比较大。曾经的电机操控体系会有个中心电气操控柜安装电机驱动器,而分布式电机操控体系可供给一套紧凑的模块化解决方案,有助于简化接线、缩短调试时刻和下降对额定机柜空间的需求,更少的线缆衔接也能够削减搅扰,提高生产线的可靠性,无需运用电气操控柜使得电机能够快速衔接到工业以太网。

电机操控体系的分布式同时意味着电机操控产品的集成化,比方电机和电机驱动的集成,电机操控器和PLC的集成,电机操控器和驱动的集成。电机,电机驱动及其操控体系的高度集成化,使得三者的规划,制造和运转都严密融为一体,与传统电力传动体系比较,它们体积更小,分量更轻,功率密度更高。

IHS公司高档分析师周万木说到,集成的概念不仅仅停留在电机,电机驱动和电机操控器,还包含整个电机体系的集成。西门子公司正在推行IDS(IntegratedDriveSystem)集成驱动体系包含两个层面,第一个层面是横向集成,包含电机操控器,电机驱动,电机和减速机的集成第二个层面是纵向集成,是将电机体系归入到整个工业操控体系,也叫TIA。

电机操控的集成化趋势使客户对电机操控MCU,FPGA和DSP功用的要求越来越高,同时要求半导体芯片厂商也能供给集成的解决方案,在单颗芯片中集成更多的功用,I/O,驱动,操控算法以及工业以太网模块等。

智能化、网络化和长途操控趋势

整个电机操控体系的智能化、网络化和长途操控将是大势所趋。电机操控体系不但是变换和传送能量的装置,也是传递和沟通信息的通道,未来的工业电机体系不仅仅是一个执行机构,同时也会是整个工厂体系的一个有机组成部分和动力运用监控点。IHS公司高档分析师周万木举例说,比方西门子,ABB生产的一些电机,能够主动的采集和记录电机内的电压,电流,温升,振荡等状况改变,并经过以太网将数据实时的送到操控中心,以供对电机的运转状况进行检测和毛病诊断,使操作员不管身在何处均可拜访参数、状况和诊断信息,并可进行参数设置。

8位MCU因为价格便宜,功用安稳,运用规模极为广范,比方信号检测,LED照明操控,电源变换操控和BLDC电机操控,这些运用中8位MCU就现已足够。而电机体系主动毛病报警、长途监控和长途诊断调试等需求,将会运用越来越多的功用更多,处理才能更强的MCU、DSP和FPGA。8位MCU在变频器操控、伺服电机操控、电力与动力监控,越来越多的以太网运用等现代工业环境下遇到了瓶颈。另外,32位MCU价格在进一步的走低,8位MCU和32位MCU的价格差异在缩小,所以未来的电机操控体系会用到越来越多的32位MCU。另外,长途电机温度检测、反常震动检测和电流电压监测等需求将会为模仿芯片发明更多的商场机会。

电机体系节能趋势

电机体系节能也是大势所趋。为提高能效等级,工信部发布了电机能效提高方案完成电机产品升级换代,50%的低压三相笼型异步电动机产品、40%的高压电动机产品到达高效电机能效标准规范累计推行高效电机1.7亿千瓦,筛选在用低效电机1.6亿千瓦,施行电机体系节能技改1亿千瓦,施行筛选电机高效再制造2000万千瓦。

但是仅仅用高效电机替换一般电机对整个电机体系的节能效果提高并不明显,整个电机体系的节能才是真正的节能。因而,变频器,伺服,逆变器和专用电机驱动大量用在风机、泵、压缩机、升降机、电焊机、电动车电机、空调压缩机、洗衣机电机和冰箱压缩机中。变频器是电机体系节能的主力,节能首要表现在风机、泵类的运用上,选用变频器后,能够经过下降供电频率来下降泵或风机的转速,跟着转速的下降,功率会快速下降。

同时变频器一般选用交-直-交变频供电的方式,沟通异步电机吸收滞后的无功功率,经过变频器供电,对电网而言,功率因数也有了一定提高,总体上节约了一部分电网输电进程中损耗的电能。

而变频器,伺服驱动,逆变器和专用操控器中的IPM模块,IGBT和MOSFET对节能降耗起到关键性效果。客户对这些功率器材要求也越来越多,比方要求更低的产品成本、更紧凑的封装尺度、更好的散热功用,对功率器材的多样化也提出要求,比方低功耗器材、紧凑规划的大功率器材、低压大功率器材、大电流高电压器材等等。

(来源 今日电机)