IC693PWR322LT  智能运动控制解决方案的发展和演进

运动控制随着时间推移不断演变，从简单的并网电机发展到适用于机床和工业机器人的复杂的多轴伺服驱动解决方案。为了在智能制造中实现更高水平的生产力、灵活性和自动化，自动化技术日益复杂，这也促进了相关技术发展和演进。

并网电机

最基本的运动解决方案是基于并网或交流3相定速电机，它们使用开关设备来提供开关控制和保护电路。这些基本的运动控制解决方案以相对固定的速度运行，不受负载变化影响。使用机械控制装置来降低输出，例如节流阀、阻尼器、齿轮或阀门、泵以及风扇等都属于此类装置。

逆变器驱动电机

增加整流器、直流母线和3相逆变器级实际上会生成可变频率和可变电压源，现在被应用到电机中，以实现变速控制。这种逆变器驱动电机可以使电机在负载和应用中以优化的速度运行，从而大幅降低能耗。例如高效率的泵和风扇。

变速驱动

对于更高性能的运动控制应用，变速驱动(VSD)可以助力实现精准的扭矩、速度和位置控制。为了实现上述控制，我们在基本的开环逆变器驱动中增加了电流和位置测量。这样可以更准确地控制电机速度、位置和扭矩。例如输送机、绕组、打印和冲压机器就是这些应用的典型示例。

伺服驱动系统

同步多轴伺服驱动系统用于更复杂的运动应用中。机床和数控机床要求多轴同步操作，因此需要极为准确的位置反馈。在CNC加工中，5轴协调很常见，但是有些应用会用到多达12个轴，其中工具和工件在特定空间内相对移动。

工业机器人/协作机器人/移动机器人

工业机器人需要将多轴伺服驱动、机械集成和先进的机器控制算法组合使用，以实现复杂的3D空间定位。机器人一般有6个轴，这些轴必须协调有序，如果有时候机器人沿轨道移动，则会有7个轴。协作机器人基于工业机器人解决方案构建，但增加了功率和力限制(PFL)，以提供安全的多轴机器控制，让操作人员能够在协作机器人旁安全工作。最后，移动机器人采用了自导航功能安全机器控制，支持定位传感和避撞。

推动智能运动控制发展的驱动因素

智能运动控制在四个关键增长驱动因素推动下加速发展：能耗降低、敏捷生产、数字化转型，同时向智能制造中基于减少停机时间和增加资产利用率、以服务为基础的新商业模式转变也有一定的促进作用。让我们详细看看这四个关键的增长驱动因素。

降低能耗

电机系统消耗的电力占到整个行业消耗电力的近70%。1智能运动解决方案通过让越来越多的应用从定速电机转向高效率电机和变速驱动，正在并将继续大幅降低能耗，这在一定程度上是受到能效法规推动。这种能耗降低可以助力实现更具可持续性的制造。获取与优化制造流程有关的运动见解，将有助于进一步降低智能制造的能源消耗。

敏捷生产

随着行业不断根据消费者需求和不断改变的购买者行为做出调整，需要通过基于可重新配置生产线的敏捷生产来提供更多定制，实现更快的周转时间。消费者需求正在推动从低组合、大批量制造向高组合、小批量制造转变，这就需要工厂车间具有更高的灵活性。复杂、重复且通常较危险的任务现在可由工业机器人完成，以实现更高的产出和生产力。敏捷生产提高了发生中断时的弹性，可以更快应对不断变化的客户需求。

数字转型

到2023年，全球在数字转型方面的支出将达到6.8万亿美元。2变速驱动器和伺服驱动器使用来自电压、电流、位置、温度、功率、能耗的数据，结合使用外部传感器来监测振动和其他过程变量。利用融合了信息技术/操作技术(IT/OT)的以太网网络，运动应用彼此互联，并传输数据和见解。运动数据和见解现在更易访问，可由强大的云计算和AI（算法）进行分析，以优化制造流程和监控整个装置中资产当前的健康状况。

适用于部署资产的新商业模式

资产制造商希望出售的不仅仅是资产，他们想要扩展其商业模式，包括基于生产力和资产利用率的售后服务合同。例如，泵制造商希望使用新的预测性维护服务产品，根据泵送的液体（例如，水或油）体积来销售，并按泵送的每立方米(m3)来收费，而不只是销售泵。预计在未来5年，泵OEM 50%至60%的收入将来自与服务相关的活动。3系统集成商希望根据他们安装的制造资产的运行时间来收费，而不仅仅是收取资产的初始安装费。新智能运动解决方案集成了状态监控功能，以实时监控资产的健康状况，并据此安排维护计划。这种监控可以消除计划外的资产停机，提供更高水平的生产力和资产利用率，成为基于服务的新合同的基础。

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