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变频器的出现为工业自动化控制、电机节能带来了革新。工业生产中几乎离不开变频器,即使在日常生活中,电梯、变频空调也成为不可缺少的部分,变频器已经开始渗入到生产、生活的各个角落。然而,变频器也带来了许多前所未有的困扰,其中损伤电机就是最典型的现象之一。  很多人已经发现了变频器对电机损伤的现象。例如,某水泵厂,近两年来,他的用户频繁报告水泵在保修期内发生损坏的现象。而过去,这个水泵厂的产品质量十分可靠。经过调查,发现这些损坏的水泵都是用变频器驱动的。  尽管变频器损伤电机的现象越来越被人们所关注,但是人们对造成这种现象的机理还不清楚,更不知道如何来预防。本文的目的是解决这些困惑。  变频器对电机的损伤  变频器对电机的损伤包括两个方面,定子绕组的损伤和轴承的损伤,如图1所示。这种损伤一般发生在几周至十几个月内,具体时间与变频器的品牌、电机的品牌、电机的功率、变频器的载波频率、变频器与电机之间的电缆长度、环境温度等诸多因素有关。电机的早期意外损坏给企业的生产带来巨大的经济损失。这种损失不仅是电机维修和更换带来的费用,更主要的是意外停产带来的经济损失。因此,在使用变频器驱动电机时,必须对电机损伤的问题有足够的重视。  变频器对电机的损伤  变频器驱动与工频驱动的区别  要了解工频电机在变频器驱动条件下更容易损坏的机理,首先了解变频器驱动电机的电压与工频电压有什么区别。然后再了解这种差别是如何对电机产生不良影响的。  变频器的基本构造如图2所示,包括整流电路与逆变电路两部分。整流电路为普通二极管与滤波电容构成的直流电压输出电路,逆变电路将直流电压变换成脉宽调制的电压波形。因此,变频器驱动电机的电压波形是脉宽变化的脉冲波形,而不是正弦波电压波形。用脉冲电压驱动电机就是导致电机容易损坏的根本原因。
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稀土行业的下一片蓝海在哪里?小微电机所占比例不断上升,这或者是稀土行业的另一个经济增长点。风雨飘摇的2015年,全球经济局势惨淡,而稀土行业也被蒙上一层厚厚的阴霾。  YSA电机微电机的发展  微电机问世已有100多年的历史,早在1879年就有了第一个专利。1907年YSA电机公司生产了3W-4W的微型直流电机。1913年美国GE公司在巴拿马运河应用微电机指示各类控制站的护板、闸门以及测量水位浮标等的位置,从而开始了专业化生产。  国内微电机行业创建于20世纪50年代末期,从为满足国防武器装备需要开始,经历了仿制、自行设计和研究开发的阶段,至今已有40余年的发展历史,已形成了产品开发、规模化生产和关键零部件、关键材料、专用制造设备、测试仪器配套的完整工业体系。  小微电机按功能可分为驱动电机和控制电机, 涉及精密机械加工、化工处理、磁材料处理、绕组制造、绝缘处理等工艺,属于技术、资本密集型产业。在生产、生活中,小微电机扮演了不可或缺的重要作用。   全球市场需求  汽车行业  纵观中国近二十年汽车市场,从2001年到2010年,全国汽车产量年平均增长24.3%,经历了十年的疯狂增长高速路。进入 2010年后,我国汽车市场进入了调整期。在经历了短暂的市场增长恢复后,2014年再次出现下滑趋势,不过,汽车产业仍旧高于GDP增长,是多地拉动 GDP的重要引擎。  从全球分析,世界汽车工业是成熟的工业,供求量平稳,基本上维持6000万辆左右。按每辆汽车平均需要各种微电机约20个,全球原 厂汽车配套需要各种微电机约12亿。在高档轿车中,从车前照灯的自动控制到轮胎气压检测,汽车电子装置无处不在。汽车电子今后的发展方向将是各种控制系统 分散到集中,逐渐形成一个庞大的整车电控系统,由中央计算机控制大量微处理器、传感器、和执行元器件。因此,人们对汽车用微电机的需求 量将不断增加。   家电行业  2015年5月,家用空调的行业生产总量为1194.35万台,同比下降5.8%,环比减少14.1%。冰箱总产量为740万台, 同比下降1.3%,环比下降1.3%;总销量为749.3万台,同比下滑1.8%,环比下降0.2%。我国家用洗衣机行业总产量2281.4万台,同比下 滑1.0%;总销量2277.7万台,同比下滑1.9%。其中内销出货量1582.1万台,同比增长1.3%;出口量659.7万台,同比下滑8.4%。  2015年家电销量虽有下跌趋势,不过,从另一个角度来看,高端家电市场则在整体低迷中迎来逆势大涨,成为推动家电产业升级和转型 的重要力量。在《2014高端家电消费者调查分析报告》显示,三成受访者表示半年内有购买高端家电的打算;51%的消费者购买高端家电是基于更新换代需 求,而新居装修和结婚用途的消费需求分别为35.4%、18.7%。  同时,农村家电增长空间较大,随着城镇化率的提高,生活条件的改善,收入的增长,使用习惯的变化,家电的使用量还有很大的增长。另外随着家电行业技术创新和节能减排,以及新能源、新材料、智能化理念的变化,产品的不断创新,势必会带动家电产业消费需求增长。   信息行业  钕铁硼磁钢是智能手机中不可或缺的一种高端配件组成,其电声部分、相机调焦甚至以后的传感器、无线充电等功能均需要应用钕铁硼的磁性。数据分析表明,智能手机能保持着较快发展的潜力,对钕铁硼的应用需求将保持稳定较快增长。  Gartner介绍,2015年的第二季度开始,全球智能手机销量的增长就已经严重放缓。更具体地说,今年第二季全球智能手机销量共达到3.3亿部,与2014年同期相比虽然上涨13.5%,但是这个增长速度却是自2013年以来最低的增长速度了。  IDC的公开预测,2015年以智能手机为代表的智能终端设备仍将保持稳定增长,预计2015年智能手机出货量将达到14.45亿 部,较2014年增长12.2%,在整体手机出货量中的渗透率将进一步提升。智能家居概念兴起,智能家用电器、智能电视、智能门锁等各种新产品不断出现, 成为2015CES、2015MWC等国际消费电子展会的热点。各种智能设备普及,为公司相关器件和配件产品提供了广阔的市场前景和发展机遇。   简评:  智能时代的到来为小微电机的新需求打开了很大空间。随着工业现代化、装备现代化不断深化,自动化、信息化融合;数字化工厂建设等使得小微电机得到更广泛应用,微电机已由过去简单的起动控制、提供动力的目的,发展到对其速度、位置、转矩等的精确控制。
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我国提出的“中国制造2025”的战略中,“智能制造”被定位为中国制造的主攻方向,特别是要加快各大行业生产设备的智能化升级和改造。而如今,最新的成果已经显现——就在4月11日召开的“2016第九届中国数控机床展览会(CCMT)”上,沈阳机床集团推出了拥有完全自主知识产权、世界首创的平台型机床i5M8,不仅成为了会场上的耀眼“明星”,也让人们看到了一个“中国制造”升级新范本。 i5是工业化、信息化、网络化、智能化、集成化(第一个英文字母均为i)的有效集成。使机器更加智能,让机床成为智能终端,实现人机对话、机机对话,“指尖上的工厂”、“口袋工厂”从想象成为现实。人们普遍认为,“i5”将成为未来基于互联网生产方式的重要载体。 2014年,沈阳机床在全球范围内率先推出了“i5系列智能机床”;2015年,“i5”智能系统的五轴技术已经实现突破,并在新产品上得到批量应用,当年的订单突破了2600台。而今年2016年,仅第一季度,i5系列智能机床就收到了15000台的订单。 关锡友对中国经济导报记者骄傲地说,“i5系统的核心技术全部由沈阳机床自主研发是关键,使得我们彻底突破了西门子、法那克等少数国际巨头对机床运动控制系统的长期垄断和技术封锁,让数控机床真正具有了中国大脑、中国智能。” 正是在这样的理念下,沈阳机床集团提出了“i5战略”。对此,关锡友解释道,i5智能控制系统相当于苹果的ios系统,ios支持了iphone系列智能手机,i5则诞生了车间管理工程、在线工厂和虚拟与现实的逻辑,为我国机床产业进军高端市场提供了重要基础。i5核心技术、智能机床产品、智能工厂、云平台制造及结合金融推出的新商业模式,这些要素的有机集成,形成了沈阳机床集团的“i5战略”。而“i5战略”,则为传统制造业智能转型升级提供了全新样本,实现了传统制造商向现代工业服务商的战略转型,开启制造业智能转型升级的新革命。 2015年10月,在德国柏林举办的第七届中德经济技术论坛上,沈阳机床面向工业4.0的“i5战略”,引起了与会德国专家及企业代表高度认同,他们认为“i5战略”深度契合了未来制造的内涵和方向。  2016年05月04日 转载节选自《中国机床商务网》
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细心的网友都会发现,当我们在去查看一些冰箱、空调或者洗衣机产品时,都能看到标题中带有“变频”这样的关键字。当然这里所说的变频即是变频电机的产品,那么相比之前我们这类家电产品所使用过的电机而言,变频电机有什么特点?又能给我们带来哪些特殊体验呢?不妨让我们一起探究。  相比传统电机而言变频电机究竟有何优势?“变频”处处皆是  相比传统电机而言变频电机究竟有何优势?厂家关于变频电机的宣传  ·更节能  所有家用电器在电机运行中,均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜耗。因为普通的交流异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,但如果使用变频电机,其能耗能减少20%-30%左右。  ·使用寿命长  电机在运行时载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。而变频电机可以工作在整流滤波之下的电压之下,性能可以更加稳定,而且寿命更长久。  ·噪音小  普通异步电动机由于电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。但是变频电机就可以有效解决这些问题。
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