TotalFORCE 技术驱动智能电机控制

智能电机控制为在互联企业中使用智能机器提供支持

在过去十年中，包括 EtherNet/IP 和物联网 (IoT) 在内的支撑技术帮助 OEM 降低了复杂性，实现了真正的信息化设备。如今，智能制造和工业运营迎来了新的发展方向。这个新方向为通过高度互联的方式持续监控和优化设备和生产流程。 

最终用户希望通过将信息孤岛整合在一起来优化生产和供应链，而智能生产为他们带来了新的机遇。物联网等技术的进步正使设备变得更加智能，不断满足最终用户的网络、集成、诊断和智能需求。

电动机是工业应用中的主要能源消耗源，消耗了全球约四分之一的电能。为降低这一巨大的生产成本，越来越多的工业生产者正在安装变频器 (VFD) 来控制应用设备甚至压缩机。

变频器可在每个工业领域提供价值。由于低压变频器可以根据需求调整电机转速，因此这类变频器在要求严苛的行业或应用中非常有价值，包括使用液压或气动钻井系统的驱动器。变频器在金属和采矿、废水处理厂、起重机和升吊机、离心机、轮胎和橡胶以及石油与天然气等要求严苛或能源密集型应用和机器中，节能优势十分突出。在这些应用中，低压交流变频器可控制电机转速和扭矩、减轻机械应力对机器的损害

自我感知能力可减少停机时间

由于网络和通信技术的进步，电机和变频器的集成和连接得到了改善。如今，具有内置预测分析功能的变频器可防止重大意外停机事件。例如，变频器有内置冷却风扇，可防止过热。如果其中一个冷却风扇停止工作，变频驱动器将过热并发生故障，这将导致意外停机。

TotalFORCE 技术是解决这一问题的一种方法，它对风扇的预测寿命建模。这种分析模型不仅只是一个简单的计数器 - 它还考虑了周围环境温度测量值（传感器内置在变频器模块中）以及风扇转速测量值。风扇转速下降意味着风扇轴承失灵。

预测性维修模型可在风扇达到预期寿命的特定百分比（默认为 80%）时，通过 EtherNet/IP 向控制系统发出通知。

互联系统可通知维护团队在下一次计划停电期间更换风扇，从而避免意外停机情况。此外，互联系统还可自动检查可更换部件的库存并在必要时进行订购。

TotalFORCE 技术结合了高性能电机控制、先进的自监测能力和现代化数字平台，可实现更快、更精确和更灵敏的交流变频器。 

自适应控制功能

适用于 PowerFlex 755T 交流变频器的 TotalFORCE 专利技术的功能扩展还包括更强大的自适应控制能力，随着时间的推移，被控机器特性随之变化，TotalFORCE 技术可以让变频器对此进行监控并对发生的变化予以自动补偿。自适应整定功能使用多达四个自动跟踪陷波滤波器来阻止可能影响质量、浪费能源和过早磨损机器的共振和振动。

此外，预测性维护功能可提供有关变频器运行状况的实时信息。通过监控温度、电压和电流等运行特性，变频器能够计算关键组件的剩余寿命并通知用户。这使用户能够及时采取措施，从而避免意外停机。

TotalFORCE 技术通过对速度、扭矩和位置的精确、自适应控制，帮助 PowerFlex 755T 变频器实现卓越的电动机控制。变频器通过将当前性能与应用设置进行比较并自动进行任何必要的调整来响应生产需求。它们可还通过控制系统将自身的性能数据实时传达给操作人员，并持续监控自身的健康状况。

当出现可能危及变频器或电机健康的问题（例如：保险丝烧断指示和反馈；测量和监控运行时间；热管理器；预测组件的剩余寿命）时，PowerFlex 755T 变频器将立即通知操作员。这种自我感知能力有助于显著减少意外停机时间。PowerFlex 变频器有助于优化生产运营、尽可能减少停机时间并实现平稳运营。

“借助 TotalFORCE 技术，PowerFlex 755T 变频器的用户可以采取积极主动的方法来提升机器正常运行时间。变频器会向控制系统传递有关应用状态的信息，这对缩短停机时间和提高生产力至关重要。变频器的自我感知能力也能够增强可靠性并简化维修。”罗克韦尔自动化产品经理 Brad Arenz 说道。

有源前端变频器实现节能

重工业制造商面临着降低能耗、尽可能减少停机时间和优化生产力等巨大挑战。他们需要在克服这些挑战的同时，提升盈利能力并保护投资。

近年来，电力电子技术、拓扑结构、控制软硬件等方面的各种技术进步极大地提高了低压变频器的性能和精度。搭载嵌入式有源前端 (AFE) 技术的变频器也称为回馈变频器，充分利用了这项新技术，可提供工业能源回馈功能并消除输入电流谐波。

如今，工业用户通常会采用有源前端，以替代 12 脉冲整流器。大多数有源前端驱动系统由一个带有有源前端控制器的专用交流变频器组成。驱动系统也提供 EMC 滤波功能，提供比传统整流器更低的输入电流谐波失真。

十二脉冲整流器通常将总谐波失真降低到 10%，而有源前端变频器的则可降至百分之三。然而，这些值可能会随着电源电压失真、不平衡和阻抗而发生变化。原因是：传统整流器被动处理谐波，之后再进行滤波。相反，有源前端变频器可主动阻止检测到的谐波失真从变频器进入并影响更广泛的电网。通过不断抵消变频器内部产生的非线性电流所导致的谐波，有源滤波将谐波控制在所需范围内 - 尽管输入电压不断波动。

智能变频器实现更智能的生产

如今，世界范围内工业能源使用量处于历史最高水平，工业生产者面临在能源成本上升的同时提高盈利能力的挑战。高效的电机驱动性能和电机故障的影响可能会很显著。借助智能电机控制设备，您可以通过集成的数据驱动型方案来提高生产率，并避免电机故障。

智能电机控制可为您的设计环境、可视化系统、信息软件和控制器提供宝贵的过程和诊断数据流，促进互联企业的实现，帮助您提升生产率并尽可能降低停机时间，同时降低总拥有成本。智能电机控制如何帮助您提高盈利能力？