电机行业发展（电机控制行业在工业4.0背景下的发展趋势）

工业4.0是德国政府决定的项目之一。 《高技术战略2020》。该项目旨在利用信息和通信技术以及网络技术将制造业转变为智能型企业。工业4.0已成为德国的一个国家。战略。 “工业4.0分为两个主要主题：专注于智能生产系统和过程研究的“智能工厂”，以及联网的分布式生产设备的完成。

这意味着设备可以并且可以相互通信。智能网络生产过程，第二个是“智能生产”，主要应用于整个企业的生产物流管理，人机交互以及3D技术在工业生产过程中的应用。。

IHS高级分析师周万木指出，德国提出了工业4.0，而美国提出了先进制造业的国家战略计划。韩国也在追求传统制造业的转型和升级。在如此大的形势下，现有的电动机和电动机控制专业也在发生变化，并且对电动机控制芯片的新要求也在不断提高。。

分析员周万木认为，主要趋势包括三个方面：分布式电机操控体系与集成的电机操控产品趋势独立机械设备中的电机轴数量越来越多，多轴控制越来越多地用于包装机械，电子装配机械，食品和饮料机械，机械手和印刷机械中。为了满足小批量，定制和灵活的处理要求，客户需要灵敏地调整电机控制的轴数，因此电机控制系统必须更加开放和可重复编程。而且，现代工厂的生产线越来越复杂。例如，汽车制造，包装，食品和饮料，仓库和物流等生产线使用数百个逆变器，伺服器和电动机来控制材料。

该生产线对分散式电机控制系统有相对较高的需求。以前的电动机控制系统具有用于安装电动机驱动器的中央电气控制柜，而分布式电动机控制系统将提供紧凑的模块化解决方案，有助于简化接线，缩短调试时间并减少对额定机柜空间的需求。它还可以减少干扰并提高生产线的可靠性，而无需使用电气控制柜，从而使电机可以快速连接到工业以太网。分布式电动机控制系统还指电动机控制产品的集成，例如电动机和电动机驱动器的集成，电动机控制器和PLC的集成以及电动机控制器和驱动器的集成。由于电动机，电动机驱动器和控制系统的高度集成，因此三个规划，制造和操作都紧密集成在一起，与传统的电力驱动系统相比，其尺寸更小，重量更轻且功率密度更高。

IHS的高级分析师周万木说，集成的概念不仅包括电机，电机驱动器和电机控制器，还包括整个电机系统的集成。西门子实施了集成驱动系统（IDS）集成驱动系统。它包括两个级别。级是水平集成，其中包括电动机控制器，电动机驱动器，电动机和减速器的集成，第二级是垂直集成。

该系统包含在整个工业控制系统中，也称为全集成自动化门户（TIA）。由于电机控制的集成趋势，客户对电机控制MCU，FPGA和DSP的功能越来越有更高的要求。同时，半导体芯片制造商必须提供集成解决方案，并将更多功能集成到单个设备中。

芯片，I/O，驱动器，控制算法和工业以太网模块等。智能化、网络化和长途操控趋势整个电机控制系统的智能化，网络化和远程控制将是大势所趋。电机控制系统不仅是转换和传输能量的设备，而且还是通过其传输和传输信息的通道。未来的工业电机系统不仅是执行器，而且是整个工厂系统的有机组成部分和监视点。

用于功率利用。例如，IHS的高级分析师周万木说，例如，西门子和ABB生产的某些电动机会主动收集并记录电动机的电压，电流，温升，振动和其他变化，并控制电动机中的数据。通过以太网实时进行实时测试，作为测试和故障诊断电动机运行状况的中心，操作员无论在何处均可访问和设置参数，状况和诊断信息。由于其低成本和可靠的功能，8位MCU具有广泛的应用范围。

例如，信号检测，LED照明控制，功率转换控制和BLDC电机控制就足够了这些应用。电机系统对主动故障报警，远程监控，远程诊断和调试的需求将使用越来越多的具有更强大处理能力的MCU，DSP和FPGA。 8位MCU已成为现代工业环境中的瓶颈，例如逆变器控制，伺服电机控制，电源和电源监控以及越来越多的以太网应用。另外，由于32位MCU的价格进一步下降，并且8位和32位MCU之间的价格差异正在缩小，因此将来我们将在电机控制系统中使用更多的32位MCU。此外，对远程电动机温度检测，异常振动检测，电流和电压监控的需求将为仿制芯片创造更多的市场机会。

电机体系节能趋势电机系统的节能也是一个普遍趋势。工业和信息通信部宣布了一项电机能效改进计划，以完成电机产品升级以提高能效水平。低压三相笼型异步电动机产品中有50％，高压电动机产品中有40％-高压电动机产品已达到高效电动机的能效标准。累计推广高效电机1.7亿千瓦，选用低效电机1.6亿千瓦，实现节能电机技术创新1亿千瓦。

实施2千万千瓦筛分电动机的高效再制造。但是，仅用高效电动机代替普通电动机并不能显着提高整个电动机系统的节能效果，并且整个电动机系统的节能才是真正的节能。因此，变频器，伺服器，变频器和专用电动机驱动器广泛用于风扇，泵，压缩机，电梯，电焊机，电动汽车电动机，空调压缩机，洗衣机电动机和冰箱压缩机。变频器是电机系统节能背后的主要驱动力，节能主要体现在使用风扇和泵时。

选择逆变器后，可以通过降低电源频率来降低泵或风扇的速度。当速度下降时，功率会迅速下降。同时，逆变器表示异步电动机通常使用AC-DC-AC变频电源方案来吸收延迟的无功功率。逆变器上电后，功率因数也有所提高。

电网范围介质中的功率损耗，通常可以节省一部分电网传输过程。逆变器，伺服驱动器，逆变器的IPM模块和专用控制器，IGBT和MOSFET在节约能源和降低功耗方面发挥着重要作用。客户对这些动力设备的要求越来越高。例如，您需要更低的产品成本，更紧凑的包装尺寸以及更好的散热性能。

对于电力设备的多样化也有要求，例如低功耗设备和小型计划。大功率设备，低压大功率设备，大电流和高压设备等。