交流驱动简化复杂性

它们涵盖了从几乎可以放进衬衫口袋的“微型驱动器”到大型系统驱动器和中压单元的各种尺寸。然而，交流调速驱动器有一些共同的属性:交流感应电机的控制能力越来越强，包括某些型号的转矩控制，以及许多应用中节能的固有优势。

为了衡量这个产品领域的趋势，控制工程和里德研究集团——两者都是里德商业信息(www.reedbusiness.com) -通过电子邮件调查询问订户对交流调速驱动器(asd)的看法和偏好。这里所展示的精选结果是基于2005年7月收到的146份完整回复，这些回复来自用户，他们评估、指定、推荐、安装和/或购买交流驱动器。其中，56%的人是为了满足工厂内部需求，21%的人是为了OEM(转售)，23%的人同时满足这两种功能。

一些常数，一些变化

水泵、风机和鼓风机仍然是最受欢迎的asd应用，27%的受访者报告(2003年为50%)，这表明今年的调查更加多样化。其他主要应用是食品/饮料加工和装配/输送线，分别占12%和10%的使用量。物料搬运设备在2003年排名第三，是2005年被提及最少的应用之一。

开环(V/Hz)控制仍然是79%答复者的明确选择(2003年为84%)，其次是无编码器矢量控制，占41%(2003年为40%)，闭环矢量控制占38%(2003年为37%)。

然而，与上次调查相比，用户在选择驱动器时最看重的功能发生了重大变化。在某种程度上，这是由受访者组成的变化(地理分布)、指定的更大驱动器大小以及在一段时间内的新资本支出来解释的。四驾马车功能特性被评为“非常重要”的是机箱类型(NEMA 12)(38%)，预设速度(34%)，NEMA 4外壳(33%)和CE标志/其他认证(30%)。在2003年的调查中，这些特征的评分要低得多;相反，简单的控制/设置、方便的操作界面和价格是最受欢迎的功能。

至于性能特性54%的受访者认为，中压操作(2.3 kV及以上)是最重要的，其次是控制一个驱动器的多个电机(43%)，控制同步和感应电机的能力(37%)，以及四象限操作(33%)。在之前的调查中，这些特征的评分同样很低。

83%的受访者表示，可调速驱动器仍主要是独立使用的;但42%的人说他们的自闭症谱系障碍是联网的。(如果适用，两者都可以勾选。)在目前使用网络驱动器的人中，79%使用4-20 mA。然而，结果表明以太网TCP/IP(目前67%)将是明年最广泛使用的网络。DeviceNet排名第三，占61%。预计未来12个月以太网Powerlink的使用率也将提高，目前有19%的受访者青睐以太网Powerlink。

ASD的购买量正在上升。56%的受访者表示，与2003年的42%(2002年为24%)相比，他们未来一年的交流驱动购买量将会增加，而只有3%(2003年为6%)的受访者预计购买量会下降。调查结果显示，在过去的12个月里，每个受访者平均购买了25个asd，花费46,500美元。

改变选择

欧姆龙电子有限责任公司的产品营销经理Charles Manning认为，用户对驱动特性偏好的变化——外壳、预设速度和认证——可能会引起oem和集成商的兴趣。他说，或许更重要的是，CE认证似乎表明国内企业正在向海外出口产品。“早期的反应似乎表明，人们对自动驾驶的舒适度较低，因此，随着自动驾驶变得越来越普遍，应答者可能反映出更大的信心。”

曼宁还指出，尽管提供了高水平的技术，但购买者已经开始将交流驱动器视为商品，这使得制造商更加努力地提供与竞争对手不同的功能。他解释说，我预计未来会出现这样的驱动器，即插即用，只要连接到工业网络，就能在出现问题时联系当地或工厂的技术人员。

施耐德电气也注意到了ASD市场需求的变化。交流驱动器产品线经理Ivan Spronk表示，虽然oem受益于当今易于使用的产品，这些产品提供了良好的价值，但客户正在根据其他功能选择驱动器，这些功能有助于最大限度地发挥其潜力并扩大地理市场。他说，随着汽车行业日益成为一个全球化的市场，以及oem厂商在美国以外寻找市场机会，产品认证标志正变得越来越重要。例如，CE标志对于在欧洲销售设备至关重要，而其他标志(NOM和CCC)对于墨西哥和中国等新兴市场也起着同样的作用。

由于交流驱动器在多尘和冲洗环境中发挥更大的作用，外壳类型(NEMA 12和4)变得越来越重要。Spronk指出，应用可能包括以前不使用交流驱动器的工业过程。此外，他说，整车厂的一个持续趋势是将与一台设备相关的所有控制装置直接安装在机器上，而不是安装在相邻或单独的房间里。

施耐德电气表示，交流变频器将继续扩展到新的应用领域。随着电机控制算法的改进，它们继续取代以前由直流驱动器服务的应用，最近通过的美国能源法案可能会刺激它们在暖通空调应用中的使用。Spronk补充说:“在工业中，我们看到通信网络的使用越来越多，这是一种减少安装和维护成本以及管理信息的手段。”

简单、可靠性

SEW-Eurodrive的产品经理Rich Mintz表示，该公司的高性能Movidrive产品对坚固的外壳和预设速度非常感兴趣。根据他的经验，驱动器的简单性和可靠性仍然是客户看重的，尤其是在安装和维护方面。Mintz同意调查结果，许多交流驱动装置仍然是独立的。他说，目前规模较小的原始设备制造商可能不想要一个花哨的现场总线连接驱动器。用户想要的是简单和产品的一致性。Mintz补充说:“这可以扩展到一个软件工具，无论是小驱动器还是大驱动器，特别是用于机器诊断和操作界面任务。”

根据AutomationDirect的说法，今天的可调速驱动器用户寻求改进的低端速度性能，精确的扭矩/速度控制，以及更高的可靠性。驱动器、电机和运动产品经理Tom Matyas表示:“由于这些功能随时可用，对稳定的集成四象限操作的需求可能是最终用户之间的决定性区别。”四象限操作通常使用笨重的外部再生单元或低效的动态制动电路。他解释说，这就是为什么提供真正的生产线再生的ASD作为一个完整的包装是一个非常理想的产品。从起重机和压力机到暖通空调控制，其优点包括节能、节省空间和降低成本。

至于趋势，AutomationDirect认为asd应用于最近，更昂贵的伺服系统是唯一可行的解决方案的领域。Matyas指出:“虽然asd主要用于精确的速度控制，但矢量控制驱动器现在也可以处理许多‘低性能’定位应用，如切割长度和机床更换。”与此同时，可调速驱动器的价格实惠和性能也推动了整个工厂更换“跨线”操作控制器的运动。他补充说:“可以减少或消除启动扭矩波动等问题，有助于延长受控设备的使用寿命。”

ASD的产品

欲了解更多厂家，请访问www.cesuppliersearch.com。有关此处描述的产品的更多信息，请访问列出的网站。研究报告可通过订阅http / / resource.controleng.com．

集成或独立驱动

Allen-Bradley PowerFlex 700S交流驱动器专为高性能控制而设计，适用于集成和独立应用(见导图)。其领先的技术提供电机性能和保护能力，安全性和多种反馈选项，为用户带来好处，如简单的安装，编程，故障排除和诊断。PowerFlex 700S具有先进的电机控制算法，据称具有独特的功能，包括Force Technology(通过热或冷电机进行精确的扭矩和速度控制)，SynchLink(实现同步和驱动器对驱动器通信)和先进的速度调节。还可以使用嵌入式DriveLogix控制器。www.rockwellautomation.com罗克韦尔自动化

再生驱动大小可达125马力

这款完全集成的7.5-125马力范围内的再生交流驱动器扩展了该公司的ACS800产品系列，据说是首款可达125马力的同类产品。也称为四象限驱动器，它包含一个有源电源单元，而不是传统驱动器中使用的无源二极管电源，并配有内置LCL滤波器，以消除高频谐波。紧凑，集成设计的其他特点包括易于安装和调试。选择，订购和交付物流也简化了新的再生驱动。www.abb.com/motors&drivesABB低压变频器

大功率、通用驱动器

Sinamics G150驱动器是一款高功率，交流/交流6脉冲通用封闭式驱动器，在400-480 V输入时可提供50-800马力，在660-690 V和500-600 V供电时可提供100-1,100马力。该驱动器设计用于广泛的应用，如泵，风扇，压缩机，混合器，挤出机和磨坊。G150有两种版本，即安装即用型，连接即用型，提供各种选项的封闭式驱动器，以及与电机控制中心(MCC)一起使用的更基本的封闭式底盘。每个版本都安装在NEMA 1或可选的NEMA 12通风外壳中。外壳设计包含专有组件，紧凑，低噪音，高效冷却。www.siemens.com西门子能源与自动化

驱动器提高了可靠性、性能

新型H2调速控制强调了行业领先的可靠性，基于整个生产周期的广泛测试，包括在线测试、功能测试、应力测试、FMEA测试和满负荷测力计测试。H2驱动器的初始尺寸范围运行1到60马力。更高功率的型号和定制设计单元将很快推出。对于更高性能的应用，H2驱动器家族提供无编码器矢量，矢量和伺服控制的选择。在键盘上增加了更大的图形显示，提高了使用的便利性。现场安装的扩展板可用于增加I/O点的数量，以及新的以太网服务器板和Baldor的Mint (Motion intelligence)扩展板。总线通信板处理DeviceNet、Profibus和其他协议。www.baldor.com美国宝德公司电

多功能驱动安装

分散式驱动解决方案具有坚固耐用的结构，特别适合于汽车，食品/饮料和物料搬运行业的输送机应用。这些交流驱动器的功率范围为0.5-10 hp，三相380-480 V交流输入;并支持RS-485, Profibus, DeviceNet或AS-i总线通信协议。多功能VTL分散驱动器可用于任何标准的交流电机上，也可以安装在墙上，或直接安装在应用设备上。www.namc.danfoss.com丹佛斯驱动器

简单或定制的驱动器设置

据报道，指挥官SK重新定义了小型交流通用驱动器的价值，提供无与伦比的性能和经济性。虽然具有简单，开箱即用的设置和操作，定制设置可通过一个易于使用的按钮键盘和LED显示屏。它可以配置几个或多达400个参数。PLC功能通过插入' LogicStick '经济地添加到Commander SK驱动器，'通过免费的IEC 61131-3阶梯逻辑软件编程。为了进一步提高灵活性，解决方案模块可以添加I/O或现场总线选项，如以太网。免费软件，包括示波器功能，也为交流驱动客户增加了价值。www.emersonct.com艾默生控制技术

VFD提供扭矩和位置控制

A700高性能智能驱动器设计用于控制0.5-600 hp范围内的交流电机。它配备了内置PLC，并采用了最初为该公司的伺服驱动器开发的特殊技术，例如自适应自动调谐，以补偿负载惯性的变化。其结果是更平稳的操作，更少的停机时间和更低的操作成本。使用“通量矢量”模式的编码器反馈，A700驱动器可以在零速度下产生扭矩，允许定位控制。据报道，新驱动器的速度响应时间为300 rad/s，对突然的负载变化反应迅速。A700也可以在没有编码器的情况下使用，依靠新开发的“真实无传感器矢量”算法提供200:1的速度范围。控制扭矩和速度的能力使其成为必须保持恒定张力的应用的理想选择，例如在卷/unwind控制中。www.meau.com三菱电机自动化

“3级”交流驱动与伺服控制

G7驱动器具有“480 V, 3级逆变器架构”作为高性能速度，扭矩和位置控制应用的解决方案。增加的速度和扭矩响应据说提供伺服式电机控制;提出了一种新的开环控制方法，实现了不需要编码器的真转矩控制。据报道，三电平功率架构将IGBT功率开关器件的有害电压开关效应限制在传统PWM驱动器dv/dt值的50%。G7驱动器简化了480-V安装，并提供增强的系统保护。www.yaskawa.com安川电气美国公司

专用驱动器扩展了SVX9000系列

SVX9000变频驱动器的刀具锤品牌已扩展到包括针对特定应用领域量身定制的新“版本”。产品线现在包括SPX9000高性能版采用32位微处理器和增强内存;LCX9000液体冷却的版;和清洁能源cpx9000 - 18脉冲，低谐波驱动器，满足IEEE-519谐波标准要求，无需额外硬件。这些模型共享一个共同的控制体系结构，并具有相同的紧凑型模块化设计。目标市场包括暖通空调、水/废水和要求苛刻的工业应用。www.cutler-hammer.eaton.com伊顿集团。

灵活的交流驱动器处理新的，改造的应用程序

制造商表示，Square ds - flex封闭式交流驱动器专为新的和改造泵和风扇应用而设计，额定功率为1-20马力，电压为460 V，可以作为功能丰富的封闭式驱动器的替代方案，使其更容易适应最后一分钟的项目变化，以及售后改造需求。S-Flex驱动器的值得注意的特点包括符合NEC2005第409条(符合工业控制面板的所有新要求，100,000 AIC额定值无电源熔断器);所有控制接口与专用客户互连，最大限度地减少误接线的可能性;可复位过流和支路保护;和集成的交流线路电抗器，额定热150%的成本效益谐波消减和瞬态保护。S-Flex是UL508A上市，来预组装/预有线，并结合Telemecanique Altivar 31驱动器灵活控制。www.us.schneider-electric.com施耐德电气

功能更强，过载能力强，速度更低

Movidrive B被称为“新一代逆变器，具有更基本的功能，扩展了较低的速度范围，并且比公司以前的设计增加了过载能力。”Movidrive B有“标准”和“应用”两种版本。标准版包括该公司集成的iposplus定位和序列控制，并可扩展所有可用选项。应用程序版本增加了电子线轴和电子凸轮功能，以及向导易于启动的应用程序，如“转台定位”(32个离散点或位置通过现场总线)，“飞刀，”和“绕线机控制”到标准版本的功能。www.seweurodrive.comSEW-Eurodrive

3个新型号提供单相输入

扩展的GS2系列交流驱动器包括0.25,0.5和1马力的型号，所有115-V单相输入和230-V三相输出。这些驱动器适用于不提供230伏电源的环境和应用，如风扇，泵和通用电机控制。新型号提供现有GS2系列驱动器的所有功能，包括集成PID控制，带电位器的可移动键盘，板载RS-232/485和Modbus通信，以及以太网接口选项。GS2硬盘的起价为179美元。www.automationdirect.comAutomationDirect

嵌入式PLC选项增加驱动智能

P10CDT PLC Option与3G3MV交流逆变器无缝接口，增加6个输入和3个输出，以及公司的CPM2C PLC的功能。一个产品的集成功能意味着更少的布线和更高的控制灵活性。该产品旨在减少安装空间，成本和时间，并为新的或现有的逆变器应用提供嵌入式控制。PLC嵌入到驱动器中，提供对所有驱动器功能的访问，并增加了驱动器的智能。www.omronelectronics.com欧姆龙电子

交流传动要求，能力一目了然

(百分比指受访者)

被评为“非常重要”的驱动功能

性能:

中压操作(2.3 kV及以上)54%

从一个驱动器控制多个电机43%

控制同步和感应电机从同一驱动器37%

四象限运行,33%

功能:

NEMA 12外壳-38%

预设的速度,34%

NEMA 4外壳-33%

CE标志/其他认证-30％

其他参数:

开环(V/Hz)控制79%

无编码器矢量控制41%

闭环矢量控制38%

使用可调速驱动器独立-83%

〇使用网络驱动器42%

未来12个月ASD采购:

增加- - - - - -56%

〇保持不变41%

下降- - - - - -3％

一些交流驱动器包括:

定位控制

转矩控制

PLC或嵌入式控制器

交流驱动继续取代直流驱动应用施耐德电气

“综合四象限操作可能是ASD选择的决定性区别因素”AutomationDirect

资料来源:控制工程/里德研究集团2005年11月交流驱动产品研究。

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