变频器在机床业的发展及应用

　　变频器在机床行业的发展趋势及应用前景：

　　变频器的发展趋势

　　目前，机床用变频器的发展趋势表现为：一是高性能。目前基本上所有的变频器都要求矢量掌握方式，并出现了少量不同层次的掌握结构及算法。值得注意的是无速度传感器矢量掌握（SVC）正在近几年开展较快，由于SVC可以要求低利息、高功用的处置计划，曾经成为通用变频器中的梦想规范和开展方向。二是易掌握性不断提高。用户对变频器的需求逐步转变为现场装置，并在软件上增设设置工具，以期通过用户操作从而简化调试进程。三是功能模块化以及智能化需求逐步上升。

　　（1）高性能化

　　目前基本上所有的变频器都提供矢量控制方式，并出现了大量不同层次的控制结构及算法，适应不同的市场定位与需求。值得关注的是无速度传感器矢量控制（SVC）在近几年发展较快，由于SVC能够提供低成本、高性能的解决方案，已经成为通用变频器中的事实标准和发展方向。

　　（2）易用性不断提高

　　多家厂商提供的变频器在结构上考虑到现场安装的要求，同时在软件上加入起动设置工具，通过引导客户简化调试过程。

　　（3）功率机构模块化

　　模块化的功率结构设计为不同系列及功率段产品提供了一致性，利于产品可靠性的提高，为工厂选型、安装、调试、维护带来了方便，有效降低了运行维护成本。

　　（4）智能化

　　一是通过提供客户化的驱动编程能力来提高变频器的智能化程度，满足不同应用现场的客户化需求，这实际上是将PLC的部分功能融入变频器中。

　　二是通过通讯来与外部智能化设备（如PLC）接口来提高变频器的智能化程度。目前知名厂商的变频器都具备网络联结能力，并支持多种协议。

　　（5）高功率密度

　　由于新功率器件以及热设计技术的进步，目前的变频器越来越紧凑，体积越来越小，功率密度越来越高，但在温升等关键技术指标上并未下降。

　　（6）减小EMI/RFI谐波影响

　　目前变频器中内置AC电抗器和扼流圈已经非常普遍，这些对减小EMI/RFI谐波的影响都起了重要作用。

　　变频器在机床中的应用前景

　　从08年机床销售数据可以看出，通用型机床尤其是功能单一的车床库存情况相当严重，而复合型机床、大型重型产品市场较好。这些机床加工范围广，机床执行部件具有不同的运动速度，对变频器性能也提出了更高的要求。有客户反应选用的变频器就是因为其功能接近伺服，在满足强度的基础上增加了对精度的控制。此外，有客户认为目前变频器干扰别人的现象比较严重，需要将波形靠近正弦波，力量更强一些。随着变频器和机床的发展，变频器的功能也将不断完善，能更好的服务于机床。

　　市场趋势

　　目前国内生产的机床主要是低端产品，加工精度比国外水平存在差距，控制水平很低，CNC、PLC、伺服、HMI等的使用率不高。但是随着市场需求的影响，越来越多的厂家加大了开发和技术引进的力度，而且很多国外品牌开始到中国建立生产厂或者扩大在华的生产能力。根据国际模具及五金塑胶产业供应商协会负责人罗百辉的调查显示，提高数控化率，提高机床的档次，特别是加工精度高或者是超高精度的产品，是解决企业生存发展的重要途径之一。企业提高数控化产品的比例的任务已经迫在眉睫。对比国内和国外的自动化产品，企业认为国内数控系统的稳定性不够是国产产品最大的弊病，国外的数控系统技术很完善，目前国产产品和国外的技术仍有很大的差距。除去价格因素，国外的产品仅仅在供货周期上需时较长，其他基本没什么缺陷。国产数控系统在未来发展上依然任重而道远。

　　中国的机床最终用户主要集中在交通工具制造行业，包括汽车和造船，专业设备制造业如纺机厂和冶金设备制造厂和模具行业。航天航空、汽车和模具工业是近期国内机床市场需求的主体。航天航空工业对机床的需求，主要是高精度、较大规格的数控镗铣床。汽车工业近期大规模建设项目不多，主要是技术改造。目前主要是将生产中普遍应用的专用机床生产线改造为具有较高柔性的，以高速加工中心为主的柔性生产线，以此来提高生产过程的柔性，适应产品换型快的要求。高档数控机床与基础制造装备重大科技专项的实施，将为中国机床工业的长远持续发展奠定基础。

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