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作为下一代工厂自动化的关键部分,工业驱动器应用于工厂车间的许多不同应用场景。根据不同的要求(从转动轴到驱动泵和风扇),可以使用许多不同类型的电机。工业驱动中的电机可以使用一系列不同技术,从有刷或无刷直流电机到变速驱动,以及单相和三相交流电机。

工业驱动将合适的电机与驱动器或逆变器相结合,以控制速度、扭矩和位置,以及作为工业物联网(IIoT)组成部分的开关、传感器和通信链路。

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意法半导体提供广泛的8位STM8和32位STM32微控制器,包括IGBT功率MOSFET以及集成电源模块(IPM)在内的各种功率分立器件,可帮助构建功率范围为几瓦到几十千瓦的可扩展,高效的功率级。

此外,意法半导体还提供广泛的高性能运算放大器比较器开关线性调节器以及MEMS惯性和环境传感器,以实现预测性维护,并提供全面的软件和硬件评估工具,以帮助缩短开发和设计时间和成本。

    • 工业驱动应用需要考虑电机的负载、转速、加速、减速和占空比。这些标准用于确定马力转矩要求。当决定是否使用恒定可变马力时,电机的转速控制和转子的位置控制也需要考虑。

      可变马力 / 恒定转矩

      例如,采用有恒定转矩的可变马力应用包括齿轮泵、起重机和传送带驱动器。这些应用通常使用恒速交流或直流电机,因为负载是恒定的。

      恒定马力 / 可变转矩

      采用可变转矩的恒定马力驱动通常使用直流或伺服电机,或采用闭环控制的交流电机。这些可用于精密卷绕对位机器的放卷和复卷等应用。

      可变马力 / 可变转矩

      第三种可变马力加可变转矩的方法通常用于离心泵、风机、混合器和搅拌器。这是因为在这些工业应用中,负载随着速度的增加而增加。自然地,变频器(VFD)是适合这种设计的解决方案。

      线性运动驱动和执行机构通常需要精确控制转子和定子的位置,而压力和张力控制系统需要精确的转矩控制。这些设备通常使用带反馈控制系统的工业伺服驱动步进电机,以提供高性能。

    • 工业电机控制在工厂车间有许多不同的应用场景。自动化工业过程并将驱动连接到云端是迈向下一代工厂自动化(通常被称为工业4.0)的关键一环。这些应用各不相同,可以从风扇到泵,从伺服驱动到线性电机。

      工厂中的工业驱动器
      电机驱动的工业泵
    • 交流驱动器

      交流驱动器通常采用单相感应电机或三相无刷电机,再配备一个频率控制器来处理转速和转矩。可以使用变频器(VFD)或磁场定向控制(FOC)等控制方法,也有多相电机使用多相信号更准确地控制驱动器。

    • 风扇

      风扇毫无疑问地在工厂车间的各种应用场景中广泛用于通风、冷却和排烟。必须仔细考虑轴向、离心和切向流动等机械配置以及叶片的尺寸和形状,并据此选择特定的电机。这种电机可以是有刷或无刷直流电动机,或单相或三相交流感应电机,具体取决于叶片的尺寸及其所需的旋转速度。

    • 叉车

      电动叉车在多个领域使用工业级驱动,从驱动车轮到驱动提升特重货物的液压泵。动力系统和液压致动器通常使用由大功率低压逆变器控制的永磁直流电机(PMDC)。

    • 可用于许多工业环境,必须根据应用仔细选择机械配置、尺寸和形状。同样,也需要仔细选择电机类型(通用、有刷或无刷直流电机或单相或三相感应电机)以及相关的电机驱动,以实现系统所需的整体性能。

    • 伺服驱动器

      工业伺服驱动器用于以最高精度提供电机所需的加速度、速度和位置。它们通常用于需要在高速下进行精确放置的机器人应用,或者镜头自动对焦控制或天线定位等需要高精度的应用场景。这些应用场景还将复杂的反馈控制回路应用于三相感应电机驱动或无刷直流电机。

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