1、機械設(shè)備的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

在實踐中常將生產(chǎn)機械根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性的不同，分為三大類型：恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載和降轉(zhuǎn)矩特性負(fù)載。選擇變頻器時自然應(yīng)以負(fù)載特性為基本依據(jù)。

1.1 降轉(zhuǎn)矩特性負(fù)載

在各種風(fēng)機、水泵、液壓泵中，隨著葉輪的轉(zhuǎn)動，空氣或液體在一定的速度范圍內(nèi)所產(chǎn)生的阻力大致與速度的二次方成正比，轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的二次方變化，負(fù)載功率按速度的三次方成正比變化，這類負(fù)載為降轉(zhuǎn)矩負(fù)載。

1.2 恒功率負(fù)載

這類負(fù)載的特點是需求轉(zhuǎn)矩TL與轉(zhuǎn)速n大體成反比，負(fù)載隨著電動機轉(zhuǎn)速的下降輸出轉(zhuǎn)矩反而增加，即在調(diào)速范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速低力矩大、轉(zhuǎn)速高力矩小，電動機的輸出功率不變。金屬切削機床的主軸和軋機、造紙機、薄膜生產(chǎn)線中的卷取機、開卷機等，都屬于恒功率負(fù)載。

負(fù)載的恒功率性質(zhì)是就一定的速度變化范圍而言的。當(dāng)速度很低時，受機械強度的限制，TL不可能無限增大，在低速下轉(zhuǎn)變?yōu)楹戕D(zhuǎn)矩性質(zhì)。負(fù)載的恒功率區(qū)和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)對傳動方案的選擇有很大的影響。電動機在恒磁通調(diào)速時，最大允許輸出轉(zhuǎn)矩不變，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；而在弱磁調(diào)速時，最大允許輸出轉(zhuǎn)矩與速度成反比，屬于恒功率調(diào)速。如果電動機的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率調(diào)速的范圍與負(fù)載的恒轉(zhuǎn)矩和恒功率范圍相一致時，即所謂“匹配”的情況下，電動機的容量和變頻器的容量均最小。

恒功率負(fù)載的機械特性較復(fù)雜，系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)注意不能使異步電動機超過其同步轉(zhuǎn)速運行，否則易造成破壞性機械故障。通常變頻器的容量一般取1.1～1.5倍異步電動機的容量。

1.3 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載

在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載中，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與轉(zhuǎn)速n無關(guān)，任何轉(zhuǎn)速下負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL總保持恒定或基本恒定，負(fù)載功率則隨著負(fù)載速度的增高而線形增加。例如吊車、傳送帶、注塑機、攪拌機、提升機等摩擦類負(fù)載都屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。這類負(fù)載采用變頻器控制的目的是實現(xiàn)設(shè)備自動化、提高勞動生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量。

變頻器拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時，低速時的輸出轉(zhuǎn)矩要足夠大，并且要有足夠的過載能力，一般為150%額定電流。如果需要在低速下長時穩(wěn)速運行，應(yīng)該考慮異步電動機的散熱能力，避免電動機溫升過高。

系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)注意適當(dāng)增大異步電動機的容量或增大變頻器的容量。變頻器的容量一般取1.1～1.5倍異步電動機的容量。

2、根據(jù)負(fù)載特性選取適當(dāng)控制方式的變頻器

除變頻器制造工藝外，變頻器采用何種控制方式也是非常重要的。變頻器的控制方式主要分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種。其中開環(huán)控制方式，結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，但調(diào)速精度和動態(tài)反應(yīng)性能較低；而閉環(huán)控制方式可以根據(jù)流量、溫度、位置、速度、壓力等參數(shù)的變化進(jìn)行實時控制，動態(tài)反應(yīng)快，但某些時候?qū)崿F(xiàn)起來比較困難，且成本較高。用戶應(yīng)根據(jù)自身需求進(jìn)行選擇相應(yīng)的控制方式，從而獲得需要的調(diào)速特性。

3、根據(jù)安裝環(huán)境選取變頻器的防護(hù)結(jié)構(gòu)

選擇變頻器時應(yīng)考慮其安裝環(huán)境，其中包括環(huán)境溫度、濕度、粉塵含量、腐蝕性氣體等因素，這與變頻器能否長期、可靠運行關(guān)系重大。若無法滿足其運行條件，需采用相應(yīng)的防護(hù)措施。

變頻器廠家大多會提供以下幾種常見的防護(hù)結(jié)構(gòu)供用戶選擇。

（1）開放型IP00，它從正面保護(hù)人體不能觸摸到變頻器內(nèi)部的帶電部分，適用于安裝在電控柜內(nèi)或電氣室內(nèi)的屏、盤、架上，尤其是多臺變頻器集中使用較好，但它對安裝環(huán)境要求較高。

（2）封閉型IP20、IP21，這種防護(hù)結(jié)構(gòu)的變頻器四周都有外罩，可在建筑物內(nèi)的墻上壁掛式安裝，可有少量的粉塵或少許溫度、濕度的場合，它適用于大多數(shù)的室內(nèi)安裝環(huán)境。

（3）密封型IP40、IP42，它適用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境條件較差的場合。

（4）密閉型IP54、IP55，它具有防塵、防水的防護(hù)結(jié)構(gòu)，適用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境條件差，有水淋、粉塵及一定腐蝕性氣體的場合。

工程現(xiàn)場選用變頻調(diào)速系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)自己的實際工藝要求和運用場合選擇，應(yīng)權(quán)衡利弊，合理選用，綜合考量。只有正確、靈活地用好變頻器，交流變頻調(diào)速系統(tǒng)才能安全、可靠地運行。

隨著國家節(jié)能減排政策的深入推進(jìn)、高效利用能源需求的不斷提高，直驅(qū)永磁同步機逐步進(jìn)入了電力傳動市場，尤其是在一些煤礦、鋼鐵行業(yè)，對同步機的需求也與日俱增。同步機與異步機相比，在節(jié)能方面擁有絕對的優(yōu)勢，它省去了體積龐大、能耗高且維護(hù)困難的減速箱部件，深得傳動行業(yè)的青睞；而在1140V電壓等級下，其電流大幅減小，線路和銅排上的發(fā)熱量（電損耗）也下降很多，不僅節(jié)省了大量的空間，同時為客戶節(jié)約了成本，市場前景十分廣闊。

AC200系列變頻器是偉創(chuàng)電氣最新研發(fā)的一款高性能矢量變頻器，該產(chǎn)品采用了國際領(lǐng)先的磁場定向矢量控制技術(shù)，不僅能兼容異步、同步電機控制，而且還支持速度、轉(zhuǎn)矩、位置3種控制方式。在不斷提高產(chǎn)品可靠性和功能性的同時，還在易用性和專業(yè)性方面做了強化設(shè)計。AC200系列變頻器將憑借其卓越的控制性能、可靠的保護(hù)功能、豐富的接口資源，以及超強的拓展能力，成為偉創(chuàng)電氣深得客戶認(rèn)可和信賴的新一代產(chǎn)品之典范。

AC200技術(shù)特性簡介：

1.同步、異步電機驅(qū)動一體化，同時具備有、無PG高性能矢量控制。

2.精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)矩勵磁解耦，出色的動態(tài)性能，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時間小于10ms。

3.低頻出力效果大大提高，SVC下0.50Hz可輸出180%高起動轉(zhuǎn)矩。

4.電機參數(shù)學(xué)習(xí)能力升級，靜態(tài)帶載情況下可以準(zhǔn)確辨識出電機的全系列參數(shù)。

5.全新的轉(zhuǎn)速追蹤功能，大功率電機也能實現(xiàn)零等待時間、零沖擊電流的轉(zhuǎn)速跟蹤啟動。

6.支持CANOPEN、MODBUS、PROFIBUS等多種通訊協(xié)議。

在施加150%額定負(fù)載下，AC200對電機進(jìn)行頻繁起停控制，電機啟動過程平穩(wěn)，過沖電流小。（黃色為U相電流、藍(lán)色為V相電流）

重載啟動后長時間運行，電流波形平穩(wěn)，電機轉(zhuǎn)速控制精度高，低載頻設(shè)計使得整機散熱效果好，加上120%額定速超速運行能力，其控制效果可以很好地滿足礦用皮帶機應(yīng)用需求。

AC200系列變頻器的發(fā)布，是偉創(chuàng)電氣變頻器產(chǎn)品線的又一里程碑之作。在不斷追求滿足客戶需求的道路上，偉創(chuàng)持續(xù)完善產(chǎn)品，力爭成為變頻器行業(yè)研制本土化、市場國際化的先行者。

日前，NI宣布推出NI首款I(lǐng)P67級控制器IC-3173工業(yè)控制器。 全新的控制器非常適合在惡劣的環(huán)境中作為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)邊緣節(jié)點使用，包括噴涂制造環(huán)境、測試單元和戶外環(huán)境，而且無需保護(hù)外殼。IP67防護(hù)等級可以確保機器在粉塵和潮濕環(huán)境下嚴(yán)格按照IEC 60529標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定運行。

工業(yè)控制器是高性能的無風(fēng)扇裝置，提供高性能處理和連接功能，適用于極端環(huán)境的自動化圖像處理和控制應(yīng)用。該系列控制器最高配置2.2GHz的Intel Core i7雙核處理器、8GB DDR3 RAM、64GB存儲容量、四個以太網(wǎng)供電(PoE)GigE端口、兩個USB 3.0端口和兩個DisplayPort，堅固耐用，無移動部件，IP防護(hù)等級達(dá)到IP67。工業(yè)控制器還包括一個用戶可編程Xilinx Kintex-7 FPGA，通過提供定制的I/O時序、同步、控制和圖像協(xié)處理功能來提高系統(tǒng)性能。

“NI工業(yè)控制器擁有一套強大的I/O資源，我們只需使用一個控制器就能滿足各種自動化需求，包括測試、視覺、運動控制和數(shù)字I/O。”Federal-Mogul Powertrain制造工程師Jordan Larson表示，“對于運動和調(diào)理I/O，使用內(nèi)置的EtherCAT主節(jié)點，大大減少了我們自行開發(fā)的自動化機器的布線和調(diào)試時間。 使用工業(yè)控制器后，與以前用于機器視覺的其他相機相比，每臺相機的成本也大大降低了。借助NI的工業(yè)控制器，我們減少了機器內(nèi)部的部件數(shù)量，并將所有的控制軟件集成到一個平臺上，這是我們以前無法做到的。”

NI正在不斷研發(fā)可支持時間敏感型網(wǎng)絡(luò)(TSN)的新產(chǎn)品，工業(yè)控制器就屬于其中的一部分。TSN是IEEE 802.1以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)版，提供了分布式時間同步、低延遲和時間關(guān)鍵及網(wǎng)絡(luò)流量收斂。除了使用TSN進(jìn)行控制器之間的通信外，工程師還可使用NI今年年初發(fā)布的基于TSN的CompactDAQ機箱來集成高度同步的傳感器測量。

.在國外很多的國家工業(yè)機器人的使用比國內(nèi)要普及的多，最早的機器人取代了不受人們歡迎的工作。機器人接管了危險的手動工作和繁瑣的工作，如在制造和施工中操作重型機械或在實驗室中處理危險化學(xué)品。很多的機器人在很大程度上可以做到獨立運作，在未來機器人將會與人類合作。

工業(yè)機器人的保障措施是確保機器人和工作人員的安全，如何確?？焖僖苿拥臋C器人不會因為過多的力量撞擊或是傷害到人，這是至關(guān)重要的。當(dāng)人類遠(yuǎn)程控制機器人是，他們的機械手可以輕松地完成任務(wù)?，F(xiàn)在我們可以通過人工手來跟蹤和復(fù)制人的手指運動。一家國外工廠的工會代表說，由于工業(yè)機器人接管了生產(chǎn)線上的一些體力工作，工人們的健康問題已經(jīng)得到了緩解。在以前，從事這項工作的工人經(jīng)?；技珙i部問題和腕管綜合征。

隨著機器人在工業(yè)領(lǐng)域得到更廣泛的部署，這給社會帶來更多的好處。在學(xué)習(xí)使用新技術(shù)的同時，工人將會變得更有資格提高自己的收入水平。工業(yè)機器人可以有效地完成工作，加快整個的生產(chǎn)流程，減少員工的工作時間。想讓工業(yè)機器人做得越來越完美，就需要更多的研究來讓機器人做到更完美地融入工作中。

據(jù)國外媒體報道，電動汽車廠商特斯拉在三季度的財報中披露，其位于上海的超級工廠已經(jīng)開始試產(chǎn)，公布的照片顯示，工廠內(nèi)的生產(chǎn)線上裝配有大量美的旗下庫卡公司的機器人。

特斯拉三季度的財報是在當(dāng)?shù)貢r間周四發(fā)布的，這一次的財報較以往有了較大的變化，不僅公布了三季度的營收等各項數(shù)據(jù)及電動汽車的產(chǎn)量、交付量狀況，還特別介紹了上海超級工廠的狀況。

特斯拉在財報中表示，上海超級工廠Model 3的試產(chǎn)已經(jīng)開始，雖然未公布具體的試產(chǎn)日期，但其表示是先于計劃的時間試產(chǎn)。

特斯拉在財報中公布了9張上海超級工廠的照片，包括沖壓車間、車身加工車間、噴漆車間、總裝車間、外觀及工廠破土動工和準(zhǔn)備生產(chǎn)的狀況。

值得注意的是，特斯拉所公布的車身加工車間生產(chǎn)線上，裝配有大量的庫卡機器人公司的工業(yè)機器人，這些機器人正在對車身進(jìn)行加工，機器人的顏色也是庫卡標(biāo)志性顏色。

庫卡原是德國的一家工業(yè)機器人公司，目前是國內(nèi)家電廠商美的集團(tuán)控股的公司，美的在2016年的5月份向庫卡發(fā)出收購要約，提議以每股115歐元收購庫卡公司的股份，最終接受收購要約的股份，占到了庫卡已發(fā)行股份的81％，收購交易在2017年的1月份正式完成，美的花費了37億歐元（當(dāng)時折合人民幣約292億元）。加上美的此前已經(jīng)持有的庫卡公司股份，收購交易完成后美的共持有庫卡公司94．55％股份。

木材加工機器制造商采用伺服控制獲得了更高的精度和產(chǎn)能。一塊2x4英尺大小的木料是建筑工業(yè)的基本商品，這也是為什么木材加工業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者開始使用復(fù)雜的自動化來在這樣價格敏感的產(chǎn)品上獲得競爭優(yōu)勢。





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