探索社会应用中伺服电机与步进电机差异的能效优化方法
【导读】自动一体化不仅包括了电机类型、控制芯片、功率级以及人性化、智能化的软件算法,而且它是电机企业的核心竞争力之一。随着高效化、小型化、数字化的特点兴起,电机生产过程中将进一步智能自动化。
作为应用最广泛的电气设备,电机行业是各国制造业重要组成部分。我国已在“十三五”规划纲要中提出,要深入实施《中国制造2025》,促进制造业朝高端、智能、高效绿色方向发展。
然而长期以来,能耗一直是电机行业的一大问题,集中表现在负载率低、不对称或过低的电源电压、高效能老旧型仍在使用以及维修管理不妥当四方面。相信不少人士都遇到过发热振动停机故障甚至烧毁等事情。
第15届(深圳)驱动与控制技术研讨会上展示了部分产品
如何把握高效性能与成本承受能力降能耗提效率,是各大企业不可回避的问题。此外,由于损耗分布会随功率大小和极数不同而变化,以及不同的磁性材料影响损耗大小,所以为了降低能耗要采取不同的措施。
关于这方面,曹广忠认为,优先设计步骤,如选用减少损耗材料组件,可以减少无缘无故增多的运行能耗。
合理设计通风结构,对提高效率降低风磨也是非常重要。据有关试验表明,大功率风磨有30%左右下降,可见损耗程度取决于设计结构呈较大幅度波动趋势。
再者,不断提升驱动器比重和设计工作,从60%到70-80%甚至90%,注重结构软件算法等方面可以达到最佳节能效果。黄致恺补充道。
实际应用中,在运行负载时,一般并不处于满负荷状态,但早期调速困难常常因为挡风板或开停时间来调节,这样的频繁开停造成冲击较大,就会产生不必要损失问题。
如今转变到了直流无刷时代,效率都在慢慢提升。辜常林认为,将构造与驱动方式分为正弦波方波两种控制方式,其中前者的整体成本因外部MCU更高但效率更高;后者的相对较低但可能带来的更多潜在风险需要权衡考量。