智能電機(jī)會(huì)不會(huì)成為未來的主打市場(chǎng)

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

“工業(yè)4.0”分為兩大主題，一是“智能工廠”，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(shè)備的完成，意味著設(shè)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(dú)立運(yùn)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(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)程中的運(yùn)用等。

IHS公司高檔分析師周萬木指出，德國提出工業(yè)4.0，美國提出先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略方案，我國也在推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)，在這樣的大布景下，傳統(tǒng)的電機(jī)和電機(jī)操控職業(yè)也正在發(fā)生改變，對(duì)電機(jī)操控芯片也提出了新的需求。

分析師周萬木認(rèn)為首要的趨勢(shì)包含以下三個(gè)方面：

分布式電機(jī)操控體系與集成的

電機(jī)操控產(chǎn)品趨勢(shì)

?獨(dú)自的機(jī)械設(shè)備中電機(jī)的軸數(shù)正變得更多，多軸操控越來越多的運(yùn)用在包裝機(jī)械、電子拼裝機(jī)械、食物飲料機(jī)械，機(jī)械手和印刷機(jī)械中。為了滿足小批量，定制化和柔性化的加工需求，客戶需求靈敏的調(diào)整電機(jī)操控的軸數(shù)，要求電機(jī)操控體系愈加開放，能夠重復(fù)編程。

?另外，現(xiàn)代工廠的生產(chǎn)線正變得越來越復(fù)雜，比方汽車制造，包裝，食物飲料，倉儲(chǔ)物流等產(chǎn)線正在運(yùn)用成百上千個(gè)變頻器、伺服和電機(jī)來操控物料活動(dòng)，這些產(chǎn)線對(duì)分布式電機(jī)操控體系需求量比較大。曾經(jīng)的電機(jī)操控體系會(huì)有個(gè)中心電氣操控柜安裝電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，而分布式電機(jī)操控體系可供給一套緊湊的模塊化解決方案，有助于簡化接線、縮短調(diào)試時(shí)刻和下降對(duì)額定機(jī)柜空間的需求，更少的線纜銜接也能夠削減攪擾，提高生產(chǎn)線的可靠性，無需運(yùn)用電氣操控柜使得電機(jī)能夠快速銜接到工業(yè)以太網(wǎng)。

?電機(jī)操控體系的分布式同時(shí)意味著電機(jī)操控產(chǎn)品的集成化，比方電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)的集成，電機(jī)操控器和PLC的集成，電機(jī)操控器和驅(qū)動(dòng)的集成。電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)及其操控體系的高度集成化，使得三者的規(guī)劃，制造和運(yùn)轉(zhuǎn)都嚴(yán)密融為一體，與傳統(tǒng)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木說到，集成的概念不僅僅停留在電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電機(jī)操控器，還包含整個(gè)電機(jī)體系的集成。西門子公司正在推行IDS(IntegratedDriveSystem)集成驅(qū)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(jī)操控器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)和減速機(jī)的集成第二個(gè)層面是縱向集成，是將電機(jī)體系歸入到整個(gè)工業(yè)操控體系，也叫TIA。

電機(jī)操控的集成化趨勢(shì)使客戶對(duì)電機(jī)操控MCU，FPGA和DSP功用的要求越來越高，同時(shí)要求半導(dǎo)體芯片廠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(qū)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)化和長途操控趨勢(shì)

整個(gè)電機(jī)操控體系的智能化、網(wǎng)絡(luò)化和長途操控將是大勢(shì)所趨。電機(jī)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，未來的工業(yè)電機(jī)體系不僅僅是一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，同時(shí)也會(huì)是整個(gè)工廠體系的一個(gè)有機(jī)組成部分和動(dòng)力運(yùn)用監(jiān)控點(diǎn)。IHS公司高檔分析師周萬木舉例說，比方西門子，ABB生產(chǎn)的一些電機(jī)，能夠主動(dòng)的采集和記錄電機(jī)內(nèi)的電壓，電流，溫升，振蕩等狀況改變，并經(jīng)過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的送到操控中心，以供對(duì)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行檢測(cè)和毛病診斷，使操作員不管身在何處均可拜訪參數(shù)、狀況和診斷信息，并可進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

8位MCU因?yàn)閮r(jià)格便宜，功用安穩(wěn)，運(yùn)用規(guī)模極為廣范，比方信號(hào)檢測(cè)，LED照明操控，電源變換操控和BLDC電機(jī)操控，這些運(yùn)用中8位MCU就現(xiàn)已足夠。而電機(jī)體系主動(dòng)毛病報(bào)警、長途監(jiān)控和長途診斷調(diào)試等需求，將會(huì)運(yùn)用越來越多的功用更多，處理才能更強(qiáng)的MCU、DSP和FPGA。8位MCU在變頻器操控、伺服電機(jī)操控、電力與動(dòng)力監(jiān)控，越來越多的以太網(wǎng)運(yùn)用等現(xiàn)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，所以未來的電機(jī)操控體系會(huì)用到越來越多的32位MCU。另外，長途電機(jī)溫度檢測(cè)、反常震動(dòng)檢測(cè)和電流電壓監(jiān)測(cè)等需求將會(huì)為模仿芯片發(fā)明更多的商場(chǎng)機(jī)會(huì)。

電機(jī)體系節(jié)能趨勢(shì)

電機(jī)體系節(jié)能也是大勢(shì)所趨。為提高能效等級(jí)，工信部發(fā)布了電機(jī)能效提高方案完成電機(jī)產(chǎn)品升級(jí)換代，50%的低壓三相籠型異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品、40%的高壓電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品到達(dá)高效電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范累計(jì)推行高效電機(jī)1.7億千瓦，篩選在用低效電機(jī)1.6億千瓦，施行電機(jī)體系節(jié)能技改1億千瓦，施行篩選電機(jī)高效再制造2000萬千瓦。

但是僅僅用高效電機(jī)替換一般電機(jī)對(duì)整個(gè)電機(jī)體系的節(jié)能效果提高并不明顯，整個(gè)電機(jī)體系的節(jié)能才是真正的節(jié)能。因而，變頻器，伺服，逆變器和專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)大量用在風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)、升降機(jī)、電焊機(jī)、電動(dòng)車電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、洗衣機(jī)電機(jī)和冰箱壓縮機(jī)中。變頻器是電機(jī)體系節(jié)能的主力，節(jié)能首要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、泵類的運(yùn)用上，選用變頻器后，能夠經(jīng)過下降供電頻率來下降泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，跟著轉(zhuǎn)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(jī)吸收滯后的無功功率，經(jīng)過變頻器供電，對(duì)電網(wǎng)而言，功率因數(shù)也有了一定提高，總體上節(jié)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(qū)動(dòng)，逆變器和專用操控器中的IPM模塊，IGBT和MOSFET對(duì)節(jié)能降耗起到關(guān)鍵性效果?？蛻魧?duì)這些功率器材要求也越來越多，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(duì)功率器材的多樣化也提出要求，比方低功耗器材、緊湊規(guī)劃的大功率器材、低壓大功率器材、大電流高電壓器材等等。