智能電機將成為未來(lái)主打市場(chǎng)

工業(yè)4.0(Industry4.0)是德國政府《高技術(shù)戰略2020》斷定的項目之一，該項目旨在經(jīng)過(guò)利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，將制造業(yè)向智能化轉型，工業(yè)4.0已上升為德國的國家戰略。

“工業(yè)4.0”分為兩大主題，一是“智能工廠(chǎng)”，重點(diǎn)研討智能化生產(chǎn)體系及進(jìn)程，以及網(wǎng)絡(luò )化分布式生產(chǎn)設備的完成，意味著(zhù)設備之間能夠彼此溝通，并能在智能聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)流程中獨立運作二是“智能生產(chǎn)”，首要觸及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流辦理、人機互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)程中的運用等。

IHS公司高檔分析師周萬(wàn)木指出，德國提出工業(yè)4.0，美國提出先進(jìn)制造業(yè)國家戰略方案，我國也在推動(dòng)傳統制造業(yè)的轉型與升級，在這樣的大布景下，傳統的電機和電機操控職業(yè)也正在發(fā)生改變，對電機操控芯片也提出了新的需求。

分析師周萬(wàn)木認為首要的趨勢包含以下三個(gè)方面：

分布式電機操控體系與集成的電機操控產(chǎn)品趨勢

獨自的機械設備中電機的軸數正變得更多，多軸操控越來(lái)越多的運用在包裝機械、電子拼裝機械、食物飲料機械，機械手和印刷機械中。為了滿(mǎn)足小批量，定制化和柔性化的加工需求，客戶(hù)需求靈敏的調整電機操控的軸數，要求電機操控體系愈加開(kāi)放，能夠重復編程。

另外，現代工廠(chǎng)的生產(chǎn)線(xiàn)正變得越來(lái)越復雜，比方汽車(chē)制造，包裝，食物飲料，倉儲物流等產(chǎn)線(xiàn)正在運用成百上千個(gè)變頻器、伺服和電機來(lái)操控物料活動(dòng)，這些產(chǎn)線(xiàn)對分布式電機操控體系需求量比較大。曾經(jīng)的電機操控體系會(huì )有個(gè)中心電氣操控柜安裝電機驅動(dòng)器，而分布式電機操控體系可供給一套緊湊的模塊化解決方案，有助于簡(jiǎn)化接線(xiàn)、縮短調試時(shí)刻和下降對額定機柜空間的需求，更少的線(xiàn)纜銜接也能夠削減攪擾，提高生產(chǎn)線(xiàn)的可靠性，無(wú)需運用電氣操控柜使得電機能夠快速銜接到工業(yè)以太網(wǎng)。

電機操控體系的分布式同時(shí)意味著(zhù)電機操控產(chǎn)品的集成化，比方電機和電機驅動(dòng)的集成，電機操控器和PLC的集成，電機操控器和驅動(dòng)的集成。電機，電機驅動(dòng)及其操控體系的高度集成化，使得三者的規劃，制造和運轉都嚴密融為一體，與傳統電力傳動(dòng)體系比較，它們體積更小，分量更輕，功率密度更高。

IHS公司高檔分析師周萬(wàn)木說(shuō)到，集成的概念不僅僅停留在電機，電機驅動(dòng)和電機操控器，還包含整個(gè)電機體系的集成。西門(mén)子公司正在推行IDS(IntegratedDriveSystem)集成驅動(dòng)體系包含兩個(gè)層面，第一個(gè)層面是橫向集成，包含電機操控器，電機驅動(dòng)，電機和減速機的集成第二個(gè)層面是縱向集成，是將電機體系歸入到整個(gè)工業(yè)操控體系，也叫TIA。

電機操控的集成化趨勢使客戶(hù)對電機操控MCU，FPGA和DSP功用的要求越來(lái)越高，同時(shí)要求半導體芯片廠(chǎng)商也能供給集成的解決方案，在單顆芯片中集成更多的功用，I/O，驅動(dòng)，操控算法以及工業(yè)以太網(wǎng)模塊等。

智能化、網(wǎng)絡(luò )化和長(cháng)途操控趨勢

整個(gè)電機操控體系的智能化、網(wǎng)絡(luò )化和長(cháng)途操控將是大勢所趨。電機操控體系不但是變換和傳送能量的裝置，也是傳遞和溝通信息的通道，未來(lái)的工業(yè)電機體系不僅僅是一個(gè)執行機構，同時(shí)也會(huì )是整個(gè)工廠(chǎng)體系的一個(gè)有機組成部分和動(dòng)力運用監控點(diǎn)。IHS公司高檔分析師周萬(wàn)木舉例說(shuō)，比方西門(mén)子，ABB生產(chǎn)的一些電機，能夠主動(dòng)的采集和記錄電機內的電壓，電流，溫升，振蕩等狀況改變，并經(jīng)過(guò)以太網(wǎng)將數據實(shí)時(shí)的送到操控中心，以供對電機的運轉狀況進(jìn)行檢測和毛病診斷，使操作員不管身在何處均可拜訪(fǎng)參數、狀況和診斷信息，并可進(jìn)行參數設置。

8位MCU因為價(jià)格便宜，功用安穩，運用規模極為廣范，比方信號檢測，LED照明操控，電源變換操控和BLDC電機操控，這些運用中8位MCU就現已足夠。而電機體系主動(dòng)毛病報警、長(cháng)途監控和長(cháng)途診斷調試等需求，將會(huì )運用越來(lái)越多的功用更多，處理才能更強的MCU、DSP和FPGA。8位MCU在變頻器操控、伺服電機操控、電力與動(dòng)力監控，越來(lái)越多的以太網(wǎng)運用等現代工業(yè)環(huán)境下遇到了瓶頸。另外，32位MCU價(jià)格在進(jìn)一步的走低，8位MCU和32位MCU的價(jià)格差異在縮小，所以未來(lái)的電機操控體系會(huì )用到越來(lái)越多的32位MCU。另外，長(cháng)途電機溫度檢測、反常震動(dòng)檢測和電流電壓監測等需求將會(huì )為模仿芯片發(fā)明更多的商場(chǎng)機會(huì )。

電機體系節能趨勢

電機體系節能也是大勢所趨。為提高能效等級，工信部發(fā)布了電機能效提高方案完成電機產(chǎn)品升級換代，50%的低壓三相籠型異步電動(dòng)機產(chǎn)品、40%的高壓電動(dòng)機產(chǎn)品到達高效電機能效標準規范累計推行高效電機1.7億千瓦，篩選在用低效電機1.6億千瓦，施行電機體系節能技改1億千瓦，施行篩選電機高效再制造2000萬(wàn)千瓦。

但是僅僅用高效電機替換一般電機對整個(gè)電機體系的節能效果提高并不明顯，整個(gè)電機體系的節能才是真正的節能。因而，變頻器，伺服，逆變器和專(zhuān)用電機驅動(dòng)大量用在風(fēng)機、泵、壓縮機、升降機、電焊機、電動(dòng)車(chē)電機、空調壓縮機、洗衣機電機和冰箱壓縮機中。變頻器是電機體系節能的主力，節能首要表現在風(fēng)機、泵類(lèi)的運用上，選用變頻器后，能夠經(jīng)過(guò)下降供電頻率來(lái)下降泵或風(fēng)機的轉速，跟著(zhù)轉速的下降，功率會(huì )快速下降。

同時(shí)變頻器一般選用交-直-交變頻供電的方式，溝通異步電機吸收滯后的無(wú)功功率，經(jīng)過(guò)變頻器供電，對電網(wǎng)而言，功率因數也有了一定提高，總體上節約了一部分電網(wǎng)輸電進(jìn)程中損耗的電能。

而變頻器，伺服驅動(dòng)，逆變器和專(zhuān)用操控器中的IPM模塊，IGBT和MOSFET對節能降耗起到關(guān)鍵性效果?？蛻?hù)對這些功率器材要求也越來(lái)越多，比方要求更低的產(chǎn)品成本、更緊湊的封裝尺度、更好的散熱功用，對功率器材的多樣化也提出要求，比方低功耗器材、緊湊規劃的大功率器材、低壓大功率器材、大電流高電壓器材等等。

（來(lái)源 今日電機）