本文介绍了永磁同步电机的FOC控制，涵盖FOC算法、坐标变换、PID控制器、SVPWM、电流检测和转子位置提取等内容，概述了控制流程和原理，帮助读者入门电机控制技术 目录 0. 前言 1. 什么是FOC 2. FOC控制和六步换相控制的区别 3. FOC的原理 4. FOC到底在控制什么 5. FOC涉及到的坐标变换 4.1 Clark变换（三相静止坐标系 to 两相静止坐标系） 4.2 Park变换（两相静止坐标系 to 两相旋转坐标系） 4.3 反Park变换（两相旋转坐标系 to 两相静止坐标系） 6. FOC如何控制的电机的转速 0. 前言 前段时间做了一个永磁同步电机无感控制的项目，想总结一下，做个比较基础易懂的文章方便大家入门，主要介绍以下几个方面： 1.FOC控制算法、坐标变换 2.PID控制器 3.SVPWM 4.过调制 5.相电流检测及重构（单电阻、双电阻及三电阻采样） 6.转子位置及速度提取（滑膜观测器、低通滤波器、锁相环） 7.PMSM无感控制的启动 计划写完上述内容后再开始写一些别的控制算法（MTPA、弱磁控制、电流前馈补偿、高频注入等） 1. 什么是FOC FOC 是一种电机控制技术，全称为 Field Oriented Control（磁场定向控制），也称作矢量控制。该技术可以提高电机的效率、控制稳定性和精度，广泛应用于电机驱动系统中，是目前无刷直流电机（BLDC）、永磁同步电机（PMSM）、感应电机的高效控制的最优方法之一。 2. FOC控制和六步换相控制的区别 控过无刷直流电机BLDC的小伙伴应该都知道有六步换相控制，FOC控制和六步换相控制都是用来控制电机的方法，但它们的原理和控制方式略有不同。 六步换相控制是一种较为简单的电机控制方法，它将电机的六个电极分为三个相，每个相对应两个电极，然后通过依次通电、断电，来实现电机的转动。这种控制方式对电机的控制比较粗略，不能实现对电机转速和转矩的精确控制。 FOC控制则是一种更为精确、先进的控制方式。它将电机的空间磁场分解成水平和垂直两个分量，然后对这两个磁场分量分别进行控制。通过调节两个磁场分量的大小和相位差，就可以实现对电机的精确控制，包括转速、转矩、效率等方面。相对于六步换相控制，FOC控制可以使电机效率更高，噪音更小，并且可以实现更佳的控制性能。缺点是FOC控制需要更高的计算能力和控制算法，因此复杂度比六步控制要高，对控制芯片会有更高的要求。 3. FOC的原理 FOC的双环控制（电流环、速度环）内环为电流环，外环为速度环。 双环控制通过控制电流的大小可以实现电机转速的精确控制，整个双环控制的框图如下图所示： 图中foc的内环分为六个步骤（Step1、Step2、Step3、Step4、Step5、Step6），涉及三个坐标系（三相静止坐标系(A-B-C)、两相静止坐标系(α-β)、旋转坐标系(d-q)）、三种坐标变换方法（Clark变换、Park变换、反Park变换）、一个控制算法（PID控制算法）、一个脉宽调制方法（SVPWM）、一个转子位置及角速度估算方法,大家先记住有这些东西，不理解没关系，我们先对着框图梳理一下FOC的整个流程，之后再给大家一一讲解。 FOC的整个过程是这样的： 1.采集三相电流IA、IB、IC； 2.将三相电流进行Clark变换得到两相静止坐标系下的电流Iα、Iβ； 3.再将Iα、Iβ进行Park变换得到旋转坐标系下的电流Id、Iq； 4.利用Iα、Iβ和Uα、Uβ利用观测器估算出转子的转速Speed_est以及角度θ； 5.计算转子的实际转速Speed_est与设定的目标转速Speed_ref的误差 6.将误差丢入PI控制器，执行器输出Iq_ref；(肯定会有人疑问为什么Id_ref=0，这个后面会讲到) 7.计算Id、Iq与设定值Id_ref、Iq_ref的误差； 8.将误差分别丢入PI控制器，执行器分别输出Ud、Uq； 9.Ud、Uq进行反Park变换得到Uα、Uβ； 10.最后Uα、Uβ经过SVPWM变成作用在三相上的电压UA、UB、UC； 看完这里肯定有人一头雾水，FOC控制它到底在控制什么？？？这些变换到底是在干么？？？为什么要变来变去？？？ 大家先了解一下这个框图就行，看完后面的内容再回过头来看这个框图就会恍然大悟了。上面这些问题接下来我会一一讲解。 4. FOC到底在控制什么 我们用手或者外部的其他机构匀速转动PMSM，用示波器观察它的三相电压，会看到如下的波形： 波形是三个两两相差120°的正弦电压波形，那么反过来我们在三相上输入三个相位相差120°的正弦电压，电机就会匀速转动起来。那我们输入的电压是正弦的那激励出来的电流是不是也是正弦，这样的话我们通过采集电流的波形，控制电流按照正弦波去变化，电机就能旋转起来了。（在这里先埋两个坑，后面讲SVPWM时再给填上，大家想一下SVPWM模块输出的端电压波形是不是正弦的？？？是不是只有正弦的端电压才能激励出正弦的相电流？？？） 综上所述FOC控制其实就是在控制三相电流按照正弦变化，同时控制三个变量按照幅值不变的正弦波一样变化是很困难的，控制器设计也很复杂，因此我们需要简化控制变量，这时候就轮到Clark和Park变换出场了。 现在大家知道FOC控制的变量什么了吧，就是在控三相电流，让三相电流按照正弦变化。 5. FOC涉及到的坐标变换 4.1 Clark变换（三相静止坐标系 to 两相静止坐标系） 首先我们要定义一个三相静止坐标系，以电机A相的方向画出三相静止坐标系的A轴，逆时针相差120°画出B轴，同样这样画出C轴。这三个轴上的基向量是非正交的，我们是不是可以通过某种变换将三相静止坐标系里面的向量变换到两相静止坐标系？ 通过Clark变换我们可以达到上述目的，变换后的坐标系命名为两相静止坐标系 α-β ，α轴的方向与电机A相的方向相同，β轴垂直于α轴，变换公式如下(乘以2/3是为了等幅值变换)： 把我们要控制的三相电流进行Clark变换，变换后的波形依旧是正弦波，不过我们要控制的变量少了一个。 变换前后的波形如下： 虽然说我们要控制的变量少了一个，但是被控量依旧是两个非线性的量，不适合用PID这类线性控制器，因此我们要想办法把它线性化，通过Park变换我们可以达成该目的。 4.2 Park变换（两相静止坐标系 to 两相旋转坐标系） 接下来我们要建立一个新的坐标系两相旋转坐标系 d-q，它是随着电机的转子不停旋转的，我们以转子的磁场方向（转子N极方向）为d轴正方向，以垂直于转子磁场的方向为q轴方向，d轴可以称为直轴，q轴称为交轴，旋转坐标系 d-q与两相静止坐标系 α-β的夹角是θ。 我们可以把两相静止坐标系上的电流变换到旋转坐标系上，变换公式如下： 把α-β坐标系下的电流进行Park变换，变换后我们会发现，两相旋转坐标系下两个控制变量都被线性化了： 那么原来需要我们控制的三个非线性的量，就被我们简化成了两个线性的量，所以接下来我们就可以使用线性控制器PID了，用这两个值作为反馈控制的对象，通过反馈不断的调整Ud和Uq，从而使激励出来的电流Id、Iq达到我们想要的参考值Id_ref、Iq_ref。 4.3 反Park变换（两相旋转坐标系 to 两相静止坐标系） 第2章开头我们讲了FOC的内环（电流环）控制框图，我们可以看到Step#3的PI控制器的输出是Ud和Uq，但是Ud和Uq是不能直接作用在电机的三相上面的，所以我们得再将dq轴的电压向量再反变换回去，得到能作用在电机三相上的相电压Ua、Ub、Uc。这时有人会问了，那反变换回去不是首先反Park变换再反Clark变换就行了，为什么最后一步是SVPWM而不是反Clark变换？？？ 这个我们后面讲SVPWM时再讲为什么不是反Clark，我们先看一下反Park变换。反Park变换顾名思义是将Park变换后得到的dq轴上的向量给变换回去得到αβ轴上的向量。 其变换公式如下： 变换前后的波形如下图所示： ok到这里foc的大致流程就过了一遍，下一篇文章我会详细讲解PID控制器的作用原理，在之后就来填上SVPWM埋下的坑。 6. FOC如何控制的电机的转速 前面我们将了FOC其实就是在控制电机的电流大小来使得电机转动的，由于控制三相电流比较麻烦，所以我们用了Clark和Park变换，使得控制的电流线性化了，得到了Id和Iq。 那么Id和Iq是如何影响电机转动的呢？如果想让电机加速或者减速我们应该怎么控制Id和Iq的大小呢？ 首先我们知道电机转动，是因为受到了力的作用，这个力是由磁场产生的，我们叫它电磁转矩，记作Te，Te的公式如下： 式中P为极对数，Ψf为永磁体磁链，Ld、Lq分别为d、q轴的电感，id、iq分为别为d、q轴电流。 对于表贴式的电机Ld和Lq是相等的，内嵌式的电机Ld一般小于Lq； 如果我们控制的是表贴式的电机大括号里的第二项就消掉了，电磁转矩Te的大小只与Iq相关，增大Iq，Te随之增大，电机的角加速度随之变大； 如果我们控制的是内嵌式的电机，电磁转矩Te的大小与Id、Iq相关，增大Iq，Te随之增大，电机的角加速度随之变大，并且若Id为负值时，可以产生正向的电磁转矩，负地越大，Te越大，电机的角加速度越大。 本系列文章都是针对表贴式电机来讲解地，因此Ld与Lq相等，只需要把Id电流控制到0就可以了，这也就是为什么前面FOC框图里面地Id_ref = 0的原因。 7. 总结 本节主要讲了FOC的大致流程，带大家先了解FOC到底是个什么东西在做什么，各个模块具体的原理会放到后面的章节详细讲解。 FOC其实就是通过控制，相电流按照正弦变化，从而产生出旋转的磁场，控制电机转子转动。具体流程包括以下几个步骤： 通过测量电机运行时的三相定子电流，得到Ia、Ib、Ic。 将三相电流通过Clark变换转化为两相电流Iα和Iβ，这是两个正交的电流信号。 Iα和Iβ通过Park变换得到旋转坐标系下的电流Id和Iq。 Id的参考值决定了电机转子磁通量，Iq的参考值决定了电机的转矩输出大小。二者各自的实际值与参考值进行比较得到的误差，作为电流环PI控制器的输入。通过PI控制计算输出得到Vd和Vq，即要施加到电机绕组上的电压矢量。 利用观测到的电机角度，Vd和Vq经过Park逆变换到两相静止坐标系上。该计算将产生下一个正交电压值Vα、Vβ。再采用SVPWM算法判定其合成的电压矢量位于哪个扇区，计算出三相各桥臂开关管的导通时间。最后经过三相逆变器驱动模块输出电机所需的三相电压。
永磁同步电机之所以牛，关键在转子里藏着的磁铁阵法。今天咱们用大白话聊聊，转子里磁铁怎么摆、怎么造，才能让电机又猛又耐用！ 一、转子永磁体布局 1. 表贴式 特点：把磁铁像贴瓷砖一样粘在转子表面 优点： 结构简单，便宜好造 磁场强，适合需要高转速的场合 缺点： 磁铁容易被甩飞（超高速时加碳纤维套捆住） 怕高温，高温易退磁（下图来源：网络/百度图片） 2. 插入式 特点：在转子上挖槽，把磁铁嵌进去（类似手机卡插进卡槽） 优点： 磁铁更安全，适合高速、大扭矩 能利用磁阻转矩，省电！ 缺点： 结构复杂，成本高 磁铁利用率低（部分磁路被铁芯吃掉） 3. Halbach阵列 特点：把磁铁按特定角度排列，像拼七巧板 优点： 磁场增强30%，省磁铁 转矩稳，噪音小 缺点： 加工难度逆天，贵到肉疼 装配时稍歪一点就废了（下图来源：网络/百度图片） 下图为3种布局区别表：（下图来源：网络/百度图片） 二、磁铁布局怎么选 要便宜耐用：选表贴式（家用电器、小功率电机） 要性能猛还省电：选插入式（电动车、工业电机） 不差钱追求极致：Halbach阵列（精密仪器、航天设备） 三、转子制造工艺 1. 永磁体加工 钕铁硼磁铁：怕生锈，得镀三层“铠甲”（如：镍+铜+镍） 烧结温度控制：像烤饼干，温度差5℃磁力就变弱 精度要求：切割误差不能超过头发丝直径（±0.02mm） 2. 铁芯叠片 硅钢片要压得紧实（叠压系数＞98%） 激光焊接：变形比头发丝还细（＜0.05mm） 防锈处理：如：泡绝缘漆，防锈（下图来源：网络/百度图片） 3. 装配 磁铁排序：可用机器视觉识别磁极，装反了直接报废 热套装配：把转子加热到150℃，趁热把磁铁塞进去 动平衡测试：转起来后，偏差超过1(或2)克就得打孔减重(根据精度等级，如G2.5级) 四、趋势： 省稀土：用铁氧体+钕铁硼混搭，成本降30% 3D打印磁铁：想要什么形状就打什么，还能局部加强磁场 智能调磁：跑高速时自动削弱磁场，省电不发热（下图来源：网络/百度图片） 总结： 转子设计需在电磁性能、机械强度和工艺可行性间取得平衡。随着拓扑优化技术的突破，下一代永磁转子将实现超高效率的行业新标杆。
1. 超导电机Superconducting Motor超导电机是一种利用超导材料作为绕组或转子元件的电机，相比传统电机，它具有更高的功率密度、更高的效率以及更低的损耗。超导材料在低温下可以表现出零电阻和完全抗磁性（迈斯纳效应），使电机可以极大地减少铜损和铁损，提高能量转换效率。超导电机可以同时实现轻量化小尺寸和高功率。The mechanism of a superconducting motor东芝超过2700马力的超导电机来源：企业官网 2. 感应电机Induction motor感应电动机又称异步电动机，是一种交流电动机。根据电源相数不同，可分为单相和三相。感应电动机的主要结构由定子和转子两部分组成。此外，还有端盖、轴承、电机架等部件。鼠笼型异步电动机示意图特斯拉第一款量产电动汽车是Roadster，采用传统的三相交流感应电动机。该电机类型为三相四极感应电机，额定电压为375V，具有大功率和扭矩输出。Roadster的感应电机峰值功率达185kW，最高转速达14000RPM；异步感应电机峰值功率达215kW，最高转速达13000RPM，最大扭矩达430Nm，功率密度达2.25kW/kg，这些参数共同赋予了Roadster优异的性能表现。图片来源：特斯拉 3. 永磁同步电机PMSM永磁同步电机是一种定子绕组与永磁转子同步旋转的交流电机，具有高功率密度、高效率和优异的动态响应特性，被广泛应用于新能源汽车、工业自动化、航空航天、家用电器等领域。Interior permanent magnet synchronous motor4. IPM电机和SPM电机两者之间的区别IPM电机：内置式永磁体 (IPM) 是一种交流电源电机，其中稀土材料制成的超级磁铁安装在转子槽内，线圈绕组（电枢）固定在定子上。与其他 IPM 电机相比，具有高效率、高可靠性、高扭矩和大功率密度。 SPM电机：也是一种交流供电电机配置，其中超级磁铁安装在转子表面。SPM 电机还提供高扭矩、高效率和高可靠性。与 IPM 电机一样，SPM 也是同步电机，但这里的永磁电机安装在转子表面上，而电枢固定在定子上。在 SPM 中，磁阻转矩最小，因此产生的转矩小于 IPM 电机。5. 无刷直流电机Brushless DC Motor图片来源：CSDN无刷直流电机是一种电子换向的直流电机，通过霍尔传感器或磁编码器检测转子位置，并由控制器（电子驱动器）调节电流，实现无刷运行。BLDC电机与传统的有刷直流电机（BDC）相比，取消了机械换向器和电刷，从而具有更高效率、更长寿命、更低噪音和更少维护的优势，因此广泛应用于电动汽车、无人机、家电、工业自动化、医疗设备等领域。6. 有刷直流电机Brushless DC Motor有刷直流电机是一种通过机械换向器（电刷和换向器）实现换向的直流电机。它依靠碳刷与换向器接触，使电流方向不断变化，从而驱动转子旋转。虽然有刷直流电机在某些应用上逐渐被无刷直流电机（BLDC）取代，但由于其成本低、控制简单、启动扭矩大，在许多工业和消费类设备中仍然有广泛应用。图中的有刷直流电机技术源自一种基于无铁转子（自支撑线圈）的设计，结合了贵金属或碳铜换向系统和稀土或铝镍钴磁铁。直流电机图所有直流电机均由三个主要子组件组成：1.定子2.刷架端盖3.转子7. 液冷电机Liquid-Cooled Motor液冷电机是一种采用液体冷却系统来控制电机温度的电机类型。相比传统的风冷电机，液冷电机具备更高的散热效率，能够在高功率、高负载工况下保持稳定运行。液冷系统通常采用水冷（含乙二醇溶液）、油冷或其他冷却液，冷却方式包括冷却套管、内置冷却通道、转子或定子直接冷却等。Lucid汽车工程师认为绕组之间存在狭窄的磁性“死区”，可以在不影响磁通量的情况下在这些死区中切割出细长的冷却通道。这些通道允许冷却油从更靠近产生热量的地方（铜中）带走更多热量。油流通过针孔从这些狭窄的通道中流出，针孔将油喷洒到裸露的铜绕组上。华为液冷电机智能油冷 精准散热、电机核心部件温度降低15℃ 承受极端条件的能力 、超静音 AI算法的系统级耦合仿真优化 行业领先78dB NVH、图书馆级的安静舒适8. 磁阻电机Reluctance Motor磁阻电机是一种依靠磁阻特性来产生转矩的电机。结构简单，无需永磁体，适用于高温环境。高效、可靠，且成本较低。适用于要求高转矩密度和高能效的应用场景。磁阻电机通常分为同步磁阻电机（SynRM）和开关磁阻电机（SRM）两类。图片来源：罗罗日记开关磁阻电机9. 步进电机Stepper Motor步进电机是一种离散控制的电机，每输入一个电脉冲，转子便转动一个固定的角度（步距角），从而实现精确的位置控制。步进电机的主要特点：开环控制无需反馈系统即可精确定位。高转矩、低速稳定性好适用于需要精准控制的场合。结构简单、成本较低广泛用于工业自动化和消费电子领域。常见的步进电机类型包括永磁步进电机（PM）、可变磁阻步进电机（VR）、混合式步进电机（HB）等。10. 轴向磁通电机Axial Flux Motor轴向磁通电机是一种特殊的电机拓扑，其磁通方向平行于电机轴，与传统的径向磁通电机（磁通垂直于轴）不同。
01电流、磁场和力 首先，为了便于后续电机原理说明，我们来回顾一下有关电流、磁场和力的基本定律/法则。虽然有一种怀旧的感觉，但如果平时不常使用磁性元器件，就很容易忘记这些知识。 02旋转原理详解 下面介绍一下电机的旋转原理。我们结合图片和公式来说明。 当导线框为矩形时，要考虑到作用在电流上的力。 作用于边a、c部分的力F为：产生以中心轴为心轴的转矩。 例如，当考虑到旋转角度仅为θ的状态时，与b和d成直角作用的力为sinθ，因此a部分的转矩Ta由以下公式表示：以相同的方式考虑c部分，则转矩加倍，并生成由以下公式计算出来的转矩：由于矩形的面积为S＝h・l，因此将其代入上述公式可得出以下结果： 该公式不仅适用于矩形，也适用于圆形等其他常见形状。电机就是利用了该原理。 关键要点：电机的旋转原理遵循电流、磁场和力相关的定律（法则）。 电机的发电原理 下面将介绍电机的发电原理。 如上所述，电机是将电能转换为动力的设备，可以通过利用磁场和电流相互作用所产生的力来实现旋转运动。其实，反之，电机也能够通过电磁感应将机械能（运动）转换为电能。换个角度说，电机具有发电作用。提到发电，您可能就会想到发电机（也称为“Dynamo”、“Alternator”、“Generator”、“交流发电机”等），但是其原理与电机相同，并且基本结构相似。简而言之，电机可以通过使电流流经引脚而获得旋转运动，相反，当电机的轴旋转时，在引脚之间会有电流流过。 01电机的发电作用 如前所述，电机的发电依赖于电磁感应。以下是相关定律（法则）和发电作用的图示。 左图显示电流按照弗莱明右手定则流动。通过导线在磁通中的运动，在导线中产生电动势并且有电流流动。 中间的图和右图表示按照法拉第定律和楞次定律，当磁铁（磁通）靠近或远离线圈时，电流沿不同的方向流动。 我们将在此基础上来解释发电原理。 02发电原理详解 假设面积为S（＝l×h）的线圈在均匀磁场中以ω的角速度旋转。 此时，假设线圈表面的平行方向（中间图中的黄线）和相对于磁通密度方向的垂直线（黑色虚线）形成角度为θ（=ωt），则穿透线圈的磁通量Φ由下式表示： 另外，通过电磁感应在线圈中产生的感应电动势E如下：当线圈表面的平行方向垂直于磁通方向时，电动势变为零，而水平时电动势的绝对值最大。 这样，电机就具备了发电作用。我在这里说明的是电机具有旋转动作和发电作用，并不意味着要将电机用于发电。如果要发电，通常使用专为发电进行了优化的发电机。 关键要点：电机的发电作用与旋转动作一样，遵循电流、磁场和力的定律（法则）。电机通过电磁感应将机械能（运动）转换为电能。
一、信号输入与输出设备概述 在PLC控制电机正反转的系统中，我们首先需要明确输入与输出设备。输入设备包括正转启动按钮（通常标记为SB1）、停止按钮（标记为SB3）和反转启动按钮（标记为SB2）。这些按钮作为控制信号，用于操作电机的运行状态。输出设备则是电动机正转接触器线圈（KM1）和反转接触器线圈（KM2），它们分别负责控制电机的正转和反转。 二、硬件配置与连接 根据电机和PLC的具体型号，我们需要进行硬件配置和连接。首先，需确认电机的功率、电压等关键参数，以及PLC的输入输出点数和性能需求。接着，选择合适的电源，确保电机和PLC获得稳定的电力供应。然后，安装输入模块以接收按钮等控制信号，安装输出模块以驱动接触器线圈等执行设备。 三、输入输出地址配置 在PLC编程环境中，我们为输入和输出信号分配特定的地址，便于在程序中进行引用。例如，将正转启动按钮SB1的地址设为X0，停止按钮SB3的地址设为X2，反转启动按钮SB2的地址设为X1。同时，将电动机正转接触器线圈KM1的地址设为Y0，反转接触器线圈KM2的地址设为Y1。 四、正反转控制程序设计 程序设计是实现电机正反转控制的核心。当按下正转启动按钮SB1时，程序会接通正转接触器线圈KM1，使电机开始正转。当按下停止按钮SB3时，程序会断开正转接触器线圈KM1，使电机停止运行。当按下反转启动按钮SB2时，程序会先断开正转接触器线圈KM1，然后接通反转接触器线圈KM2，使电机开始反转。 五、程序仿真与调试 最后，我们需要在PLC编程软件中进行仿真调试，以验证程序的正确性。通过模拟按下正转启动、停止和反转启动按钮，观察电机的转动情况，确保程序能够实现预期的正反转控制。同时，还需检查程序中的互锁逻辑，以防止正转接触器线圈KM1和反转接触器线圈KM2同时通电，导致三相电源短路。在调试过程中，需密切关注电机的运行情况，及时调整程序参数，以达到最佳的控制效果。
配网自动化系统一般由下列层次组成：配电主站、配电子站（常设在变电站内，可选配）、配电远方终端（FTU、DTU、TTU等）和通信网络。配电主站位于城市调度中心，配电子站部署于110kV/35kV变电站，子站负责与所辖区域DTU/TTU/FTU等电力终端设备通信，主站负责与各个子站之间通信。 1、开闭所终端设备（DTU） DTU一般安装在常规的开闭所（站）、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处，完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算，对开关进行分合闸操作，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电，部分DTU还具备保护和备用电源自动投入的功能。 1.1 定义 DTU一般安装在常规的开闭所（站）、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处，完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算，对开关进行分合闸操作，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。 1.2 特点 1) 机箱结构采用标准4U半（全）机箱，增强型设计；2）采用后插拔接线方式，整体面板，全封闭设计；3） 率先采用基于CANBUS总线的智能插件方案，极大地减少了插件间接线，完全避免了插件接触不良的隐患，装置运行可靠性高；4）智能插件方案的采用，使机箱母板标准化，便于生产及现场维护；5）装置不同类插件在结构设计时保证不能互插，提高整体安全性；6）采用32位D浮点型SP，系统性能先进；7）采用16位A/D转换芯片，采样精度高； 8）采用大规模可编程逻辑芯片，减少外围电路，提高可靠性；9）大容量存储器设计，使得报文及事故录波完全现场需求；10）采用多层印制板电路和SMT表面贴装技术，装置的抗干扰性能强；11）测量回路精度软件自动校准，免调试，减小现场定检等维护时间；12）超强的电磁兼容能力，能适应恶劣的工作环境；13）功能强大的PC支持工具，具有完善灵活的分析软件，便于事故分析；14）简单可靠的保护处理系统（DSP）与成熟的实时多任务操作系统相结合，既保证功能可靠性，又能满足网络通讯、人机界面的实时性；15）支持RS232/RS485、Enthernet等多种通讯接口,内置Enthernet使得工程应用简单、可靠；16）支持IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104等标准规约；17）各装置独立的掉电保持时钟系统及带对时脉冲的GPS对时系统。 1.3 功能 遥测（1）交流电气测量Ia、Ib 、Ic、In、Uab、Ucb、Ua、Ub、Uc，Un等任意组合，一般Uab和Ucb分别取开关两侧，监视馈线两端的供电情况。（2）两表法或三表法，软件计算出P、Q、Pa、Pb、Pc、f、cos∮等，根据主站需要上传；（3）保护Ia、Ic的记录上传；（4）直流模拟量：两路，电池电压、温度等。遥信 （1）开关状态信号， SOE；（2）开关储能信号、操作电源；（3）压力信号等；（4）电池低电压告警；（5）保护动作和异常信号；（6）其他状态信号。遥控（1）开关的分合，失电后可进行2次以上分合操作；（2）电池的维护；（3）保护信号远方复归；（4）其他遥控。数据传输功能能与上级站进行通信，将采集和处理信息向上发送并接受上级站的控制命令。和上级的校时。其他终端的信息向上转发。电能量信息向上转发。主动上传事故信息（可选功能）。具有当地维护通信接口。通信规约：支持DL/T 634.5101-2002（IEC60870-5-101）、DL/T634.5104-2002（IEC60870-5-104）、DL/T 451-91循环式远动规约、DNP3.0、SC1801、MODBUS等多种通信规约，并可按需要进行扩充。通信接口：RS-232/485、工业以太网、CAN。通信信道：可支持光纤、载波、无线扩频、无线数传电台、CDMA、GPRS以及ADSL等多种通讯形式，由用户任选。故障识别、隔离隔离恢复供电及保护具有速断、延时过电流（复合低电压）保护、重合闸功能 ，根据馈线自动化方案选配。监测故障电流，记录过电流时间、过电流最大值，上报配电子站、配电主站。配电子站、配电主站根据各开关DTU上报过电流故障信息和开关跳闸信息，按照配电网变结构耗散拓扑模型，进行故障区域判断，指出故障区域，生成故障隔离命令序列和非故障区域恢复供电命令序列。自动或人机交互下发执行。就地操作DTU内有分、合闸按钮，实现就地操作。有就地/遥控选择开关，维护放电按钮等。环网功能当DTU设置为联络开关时，根据一侧或二侧PT受电状态，按整定值自动控制开关合分。在开关双侧有电时，禁止联络开关合闸。需要联网运行的，主站要进行专门设置和确认。当一侧失电时，根据FA方案和主站的设置，允许自动合闸的，自动控制合闸，以迅速地恢复供电。定值下装、上传功能速断定值、使能；过电流定值，时间常数、使能；重合闸时间、使能；环网功能设置、取消。当地维护功能通过DTU上的标准通信维护接口，利用专用维护软件进行调试及维护。包括参数定值配置、检查；遥测、遥信、遥控、对时测试召测；数据上传、通信等。自诊断、自恢复功能具有自诊断功能，当发现DTU的内存、时钟、I/O等异常，马上记录并上报。具有上电自恢复功能。电源UPS和电池维护功能满足操作机构、终端设备和通信装置用电。DTU双电源供电，一侧电源失电后仍可持续工作。平时由主电源给DTU供电，同时给电池浮充。双侧电源失电后由电池供电，DTU可继续工作24小时（电台除外）。电池低电压告警保护功能。电池自动维护：在规定的时间内由调度员下发电池维护命令，电池开始放电，电池低电压时自动停止放电，自动切换由主电源供电，并给蓄电池充电。电池充电采用恒压限流充电，确保安全。 2、馈线终端设备（FTU） FTU 是装设在馈线开关旁的开关监控装置。这些馈线开关指的是户外的柱上开关，例如10kV线路上的断路器、负荷开关、分段开关等。一般来说，1台FTU要求能监控1台柱上开关，主要原因是柱上开关大多分散安装，若遇同杆架设情况，这时可以1台FTU监控两台柱上开关。 2.1 定义 FTU 是装设在馈线开关旁的开关监控装置。这些馈线开关指的是户外的柱上开关，例如10kV线路上的断路器、负荷开关、分段开关等。一般来说，1台FTU要求能监控1台柱上开关，主要原因是柱上开关大多分散安装，若遇同杆架设情况，这时可以1台FTU监控两台柱上开关。 2.2 特点 FTU采用了先进的DSP 数字信号处理技术、多CPU集成技术、高速工业网络通信技术，采用嵌入式实时多任务操作系统，稳定性强、可靠性高、实时性好、适应环境广、功能强大，是一种集遥测、遥信、遥控、保护和通信等功能于一体的新一代馈线自动化远方终端装置。适用于城市、农村、企业配电网的自动化工程，完成环网柜、柱上开关的监视、控制和保护以及通信等自动化功能。配合配电子站、主站实现配电线路的正常监控和故障识别、隔离和非故障区段恢复供电。 2.3 功能 遥测（1）交流电气测量Ia、Ib 、Ic、In、Uab、Ucb、Ua、Ub、Uc，Un等任意组合，一般Uab和Ucb分别取开关两侧，监视馈线两端的供电情况。（2）两表法或三表法，软件计算出P、Q、Pa、Pb、Pc、f、cos∮等，根据主站需要上传；（3）保护Ia、Ic的记录上传；（4）直流模拟量：两路，电池电压、温度等。 遥信 （1）开关状态信号， SOE；（2）开关储能信号、操作电源；（3）压力信号等；（4）电池低电压告警；（5）保护动作和异常信号；（6）其他状态信号。遥控（1）开关的分合，失电后可进行2次以上分合操作；（2）电池的维护；（3）保护信号远方复归；（4）其他遥控。数据传输功能能与上级站进行通信，将采集和处理信息向上发送并接受上级站的控制命令。和上级的校时。其他终端的信息向上转发。电能量信息向上转发。主动上传事故信息（可选功能）。具有当地维护通信接口。通信规约：支持DL/T 634.5101-2002（IEC60870-5-101）、DL/T634.5104-2002（IEC60870-5-104）、DL/T 451-91循环式远动规约、DNP3.0、SC1801、MODBUS等多种通信规约，并可按需要进行扩充。通信接口：RS-232/485、工业以太网、CAN。通信信道：可支持光纤、载波、无线扩频、无线数传电台、CDMA、GPRS以及ADSL等多种通讯形式，由用户任选。故障识别、隔离、恢复供电及保护具有速断、延时过电流（复合低电压）保护、重合闸功能，根据馈线自动化方案选配。监测故障电流，记录过电流时间、过电流最大值，上报配电子站、配电主站。配电子站、配电主站根据各开关FTU上报过电流故障信息和开关跳闸信息，按照配电网变结构耗散拓扑模型，进行故障区域判断，指出故障区域，生成故障隔离命令序列和非故障区域恢复供电命令序列。自动或人机交互下发执行。就地操作FTU内有分、合闸按钮，实现就地操作。有就地/遥控选择开关，维护放电按钮等。环网功能当FTU设置为联络开关时，根据一侧或二侧PT受电状态，按整定值自动控制开关合分。在开关双侧有电时，禁止联络开关合闸。需要联网运行的，主站要进行专门设置和确认。当一侧失电时，根据FA方案和主站的设置，允许自动合闸的，自动控制合闸，以迅速地恢复供电。定值下装、上传功能速断定值、使能；过电流定值，时间常数、使能；重合闸时间、使能；环网功能设置、取消。当地维护功能通过FTU上的标准通信维护接口，利用专用维护软件进行调试及维护。包括参数定值配置、检查；遥测、遥信、遥控、对时测试召测；数据上传、通信等。自诊断、自恢复功能具有自诊断功能，当发现FTU的内存、时钟、I/O等异常，马上记录并上报。具有上电自恢复功能。电源UPS和电池维护功能满足操作机构、终端设备和通信装置用电。FTU双电源供电，一侧电源失电后仍可持续工作。平时由主电源给FTU供电，同时给电池浮充。双侧电源失电后由电池供电，FTU可继续工作24小时（电台除外）。电池低电压告警保护功能。电池自动维护：在规定的时间内由调度员下发电池维护命令，电池开始放电，电池低电压时自动停止放电，自动切换由主电源供电，并给蓄电池充电。电池充电采用恒压限流充电，确保安全。 3、配变终端设备（TTU） TTU监测并记录配电变压器运行工况，根据低压侧三相电压、电流采样值，每隔1～2分钟计算一次电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等运行参数，记录并保存一段时间（一周或一个月）和典型日上述数组的整点值，电压、电流的最大值、最小值及其出现时间，供电中断时间及恢复时间，记录数据保存在装置的不挥发内存中，在装置断电时记录内容不丢失。配网主站通过通信系统定时读取TTU测量值及历史记录，及时发现变压器过负荷及停电等运行问题，根据记录数据，统计分析电压合格率、供电可靠性以及负荷特性，并为负荷预测、配电网规划及事故分析提供基础数据。如不具备通信条件，使用掌上电脑每隔一周或一个月到现场读取记录，事后转存到配网主站或其它分析系统。TTU构成与FTU类似，由于只有数据采集、记录与通信功能，而无控制功能，结构要简单得多。为简化设计及减少成本，TTU由配变低压侧直接变压整流供电，不配备蓄电池。在就地有无功补偿电容器组时，为避免重复投资，TTU要增加电容器投切控制功能。 3.1定义 TTU监测并记录配电变压器运行工况，根据低压侧三相电压、电流采样值，每隔1～2分钟计算一次电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等运行参数，记录并保存一段时间（一周或一个月）和典型日上述数组的整点值，电压、电流的最大值、最小值及其出现时间，供电中断时间及恢复时间，记录数据保存在装置的不挥发内存中，在装置断电时记录内容不丢失。配网主站通过通信系统定时读取TTU测量值及历史记录，及时发现变压器过负荷及停电等运行问题，根据记录数据，统计分析电压合格率、供电可靠性以及负荷特性，并为负荷预测、配电网规划及事故分析提供基础数据。如不具备通信条件，使用掌上电脑每隔一周或一个月到现场读取记录，事后转存到配网主站或其它分析系统。 3.2特点 适用于供电公司、县级电力公司、发电厂、工矿企业、部队院校、农村乡电管站、100-500KVA配电变压器台变的监测与电能计量，配合用电监察进行线损考核，还能通过GPRS通信网络将所有数据送到用电管理中心，为低压配电网络优化进行提供最真实最准确的决策依据。 3.3功能 ■ “四合一”综合功能集计量、电能质量监测、配变工况监测、无功补偿四项功能于一体。 ■ 智能无功补偿 智能式电容器可自成系统，电容器自动投切，实现自动无功补偿 ■ 组网灵活 遵循国家电网公司与南网公司现行配变监测系统 规约，方便接入电力企业现有的负荷管理系统与配电管理系统，提供完整的电压无功实时信息，亦可独立组成无功实时信息系统 ■ 工程简便 装置 结构简洁，内部接线少而清晰，电容器积木式组合，便于安装、维护，更方便优化调整补偿容量 4、远程终端设备（RTU） 4.1定义 RTU（Remote Terminal Unit）是一种远端测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。与常用的可编程控制器PLC相比，RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量，适用于更恶劣的温度和湿度环境，提供更多的计算功能。正是由于RTU完善的功能，使得RTU产品在SCADA系统中得到了大量的应用。 远程终端设备（RTU）是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令，实现对设备的功能控制。 4.2特点 （1）通讯距离较长；（2）用于各种环境恶劣的工业现场；（3）模块结构化设计，便于扩展 ；（4）在具有遥信、遥测、遥控领域的水利，电力调度，市政调度等行业广泛使用。 4.3功能 (1) 采集状态量并向远方发送，带有光电隔离，遥信变位优先传送； (2) 采集数据量并向远方发送，带有光电隔离；(3) 直接采集系统工频电量，实现对电压、电流、有功、无功的测量并向远方发送 ，可计算正反向电度；(4) 采集脉冲电度量并向远方发送，带有光电隔离；(5) 接收并执行遥控及返校；(6) 程序自恢复；(7) 设备自诊断(故障诊断到插件级)；(8) 设备自调；(9) 通道监视；(10) 接收并执行遥调；(11) 接收并执行校时命令(包括GPS对时功能 选配)；(12) 与两个及两个以上的主站通讯；(13) 采集事件顺序记录并向远方发送；(14) 提供多个数字接口及多个模拟接口；(15) 可对每个接口特性进行远方/当地设置；(16) 提供若干种通信规约,每个接口可以根据远方/当地设置传输不同规约的数据；(17) 接受远方命令,选择发送各类信息；(18) 可转发多个子站远动信息；(19) 当地显示功能，当地接口有隔离器；(20) 支持与扩频、微波、卫星、载波等设备的通讯；(21) 选配及多规约同时运行，如DL451-91 CDT规约，同进应支持POLLING规约和其他国际标准规约（如DNP3.0、SC1801、101规约）；(22) 可通过电信网和电力系统通道进行远方设置。 主要区别：DTU是SOCKET连接的客户端。因此只有DTU是不能完成数据的无线传输的，还需要有后台软件的配合一起使用。FTU与RTU有以下区别：FTU体积小、数量多，可安置在户外馈线上，设有变送器，直接交流采样，抗高温，耐严寒，适应户外恶劣的环境；而RTU安装在户内，对环境要求高；FTU采集的数据量小，通信速率要求较低，可靠性要求较高；而RTU采集的数据量大，通信速率较高，可靠性要求高，有专用通道。TTU则是单一功能单元，仅对配电变压器的信息采集和控制。
鉴于半导体不断微型化、高集成化、超精细化的发展趋势，为实现对晶圆片的高质量和高效率划片，设计了一种全自动激光晶圆划片机。该设计通过机器视觉对准系统获取划片位置，控制系统由上位机和西门子PLC组成，可实现晶圆的自动上下料、十字滑台运动和激光划片功能。实际运行表明，该设备的晶圆划片精度和效率可以满足实际生产需求，可实际应用在半导体晶圆划片生产中，具有自动化水平高和柔性好的特点。 0 引言 划片主要用于碳化硅、蓝宝石、砷化镓等材料的加工，是将半导体晶圆分割成单个芯片的工序。划片要求切缝窄、崩边小、裂纹少、无分层[1]，划片质量直接影响半导体封装成品的可靠性[2-3]。面对半导体不断微型化、高集成化、超精细化的发展趋势，晶圆直径不断增大，厚度越来越薄，使得晶圆对外力较为敏感。单位面积上集成的电路不断增加，留给分割的划片道越来越小，无法完成任意线段形状的划切，砂轮划片机已无法完全满足需求。 激光具有单色性好、方向性强、划片效率高等特点，因此激光划片目前已经成为晶圆划片的研究热点。2023年，段凌云等人研究了激光划片砷化镓晶片时加工参数激光脉冲能量、水射流压力、加工速度、水射流角度等对微槽深度、微槽宽度和材料去除率的影响[4]。2022年，许军等人通过湿法台阶刻蚀工艺在电池晶圆上做成切割槽后采用激光划片晶圆，尺寸误差小于10 μm，与金刚石砂轮划片相比具有速度快、维护周期短等优点[5]。2020年，汪于涛等人利用德国的PX100-3-GF激光器对单晶硅切割进行研究，探讨了激光能量、光斑、切缝宽度及切割次数对单晶硅切割的影响[6]。2018年，张乾等人针对激光划片机的自动化生产需求，利用图像识别和模板匹配，在激光划片机上实现晶圆的自动对位，最后通过建立网格节点的方式得出划片轨迹实现晶圆的自动识别与划片，但适应多种复杂晶圆自动对位算法的兼容性存在一定问题[7]。 激光划片机已经成为 半 导 体 行 业 中 的 重 要 设备，日本DISCO公司销售的激光划片机占据了大量的市场份额。随着半导体行业对精度和效率的要求不断提高，激光划片机需要进一步升级。为了满足半导体生产制造中对高效率、高精度、柔性化的要求，设计了一套全自动激光晶圆划片系统，配备了视觉自动对准和自动上下料系统，大大提高了划片效率和质量。 1 系统方案 全自动激光半导体划片机通过高功率激光辐照半导体晶圆表面，利用半导体材料气化或升华原理实现对砷化镓（GaAs）半导体晶圆片的自动划切。激光划片机的总体结构如图1所示。 自动激光划片机由上下料装置、激光装置、划片工作台和控制系统等组成，激光和视觉系统固定，晶圆片放在划片工作台的支架上，工作台带动晶圆片移动实现划片操作。 激光划片的工作过程：上片、对准、划片和下片等。上料吸盘机构将料盒从储料盒中推出来，通过上下料中的定位装置将料盘定位，然后通过传输装置将料盘运送到旋转工作台，旋转工作台利用真空嘴吸附固定料盘，利用视觉自动对位后，利用X/Y轴的往复运动实现自动划片。自动划片完成后下料装置将划切好的晶圆片传送至下一工站。 激光划片机是建立在激光束的聚焦和扫描技术之上，一股激光束通过聚焦透镜和扫描镜被精确聚焦到待划片的材料表面。激光束照射在材料表面，产生高温和高压，形成激光刻蚀效应，从而在材料表面刻出一条刻痕。激光划片机的主要组成部分包括激光源、聚焦透镜、扫描镜、运行工作台和控制系统等，其中激光的功率和工作频率对划片的效率和精度起着决定性作用，故采用美国PAR公司的100/25型CO2激光器，波长为10.6 μm，含有RS232接口。聚焦透镜和扫描镜则负责控制激光束的聚焦和扫描。工作台用 于 放置 待 划 切 的 半 导 体 晶 圆 ，其稳 定 性 对 划片精度具有重要影响。控制系统则负责协调各部件的工作，包括激光束的扫描路径、激光功率和工作时间等。 2 上下料与划片工作台机构设计 上下料系统如图2所示，主要包括上料装置、上下料装置、抓取装置和其他辅助装置。上料装置的运动由步进电机、传动机构和气动抓取装置实现。上下料装置利用升降机构将料盒上下移动到相应位置，由于料盒移动对精度要求不高，故采用丝杠滑块结构，步进电机带动丝杠滑块实现模块的上下直线运动。上料装置利用升降机构的运动移动放有待搬运晶圆片的料盒以适应抓取装置的取料。抓取装置由伸缩气缸、旋转气缸和吸嘴等组成，通过控制系统对步进电机、气缸和真空发生器等进行控制，实现晶圆片的自动上料。自动上下料系统能提高生产效率，降低生产成本，提高昂贵设备的利用率，实现大规模灵活生产。 划片工作台如图3所示，由划片运动装置、真空吸盘和固定装置等组成。划片运动装置能够实现X/Y方向的运动和旋转运动，X/Y方向的精密丝杠平台固定设置于切割工作台平台的下方，通过移动配合激光控制系统实现半导体晶圆的划片。X/Y方向位置分辨率10 nm，最高进给速率1500 mm/min，加速度大于2m/s2，定位精度0.1 μm。X/Y方向的电机根据计算选择功率为400 W的松下A5系列低惯量型伺服电机，额定转速为3000 r/min，额定转矩为1.3 N·m。丝杠采用THK公司的DIK型单螺母滚珠丝杠，行程为500 mm。由于采用机器视觉实现自动对准，要求旋转工作台精度高、响应快、运行平稳，DD马达电气控制精度高且具有高刚性，故采用DD马达直接驱动工件台旋转。DD马达参数：额定转速2.0 r/s，重复定位精度±3″，绝对定位精度±45″，最大输出转矩30 N·m，偏差小于5 μm。 3 控制系统设计 自动激光划片机的控制系统采用“工控机+PLC” 的控制架构体系，模块化设计，即系统由主控单元和运动控制组成。主控机运行上位机软件，利用S7.Net.dll动态链接库向S7-1500 PLC发送命令和接收数据；S7-1500 PLC 与 华 太 模 块 组 成 分 布 式 IO 系统 实现激光 加 工 、上 下 料 等 输 入 / 输 出 信号 的 处理 ，利 用Halcon提供的图像处理算子实现视觉识别对准和检测等。控制系统框图如图4所示。 针对原有激光划片机存在抗干扰能力差、易出现死机等问题，本项目选用西门子S7-1500 PLC作为划片机的下位机运动核心，借助全集成自动化平台实现混合编程。S7-1500 PLC支持PROFINET、PROFIBUS、TCP/IP、OPC UA和Modbus等通信，可方便地实现与上位机软件或远程模块的安全高效通信。X/Y方向定位精度要求高，不允许有误差累计，全程500 mm累计误差不大于3 μm，选分辨率为0.25 μm的光栅尺进行位置测量，实现全闭环控制，如图5所示，控制算法采用模糊PID。 视觉对准系统如图6所示，主要由相机、镜头和光源组成。相机选用分辨率为2592像素×1944像素的黑白工业相机，远心镜头，环形光源。对准是激光刀具或运动平台的运动路径与晶圆划片“轨道”的对齐和定位，能保证划片一直沿着预定轨迹进行，对准系统是划片机实现自动化、高效率加工的基础，直接影响划片的整体精度，是激光划片的关键技术。相机采集晶圆图像后，利用Halcon模板匹配算子找到晶圆边缘，然后利用Hough算子搜索中心线，利用中心线进行角度偏差校正，完成对准操作。 4 验证分析 设计的全自动激光晶圆划片机可实现全自动上下料、自动对焦、自动划片和检测。对砷化镓（GaAs）半导体晶圆片进行划片实验，结果表明，该全自动激光 晶 圆划 片 机 的 划片 精 度 达 ± 10 μm ，划片 线宽 ≤ 0.03 mm，最大划片速度230 mm/s，可以满足半导体晶圆的划片需求，可以为进一步推广激光在全自动晶圆划片系统中的应用提供参考。 5 结束语 面对半导体不断微型化、高集成化、超精细化的发展趋势，晶圆直径不断增大，厚度越来越薄，单位面积上电路不断增加，划切道越来越小，砂轮划片机已无法完全满足需求。本文所述全自动激光晶圆划片机具有自动上下料系统和视觉对准系统，可实现多盘的全自动划切，大大提高了划片质量和效率，可以满足目前的晶圆生产需求。
在工业自动化领域，变频器作为电机控制的核心设备，其选型直接关系到系统的稳定性和运行效率。然而，面对琳琅满目的变频器型号和复杂的负载类型，你是否也曾感到无从下手？今天，我们就来一场深度剖析，带你轻松区分轻载与重载，精准选型，让变频器成为你生产线上的得力助手！ 轻载与重载，你真的了解吗？ 想象一下，你的生产线上一台离心式风机正平稳运行，而另一边的起重机却正费力地起吊重物。这两者的负载特性截然不同，一个轻盈如风，一个力大无穷。这就是轻载与重载最直观的体现。那么，如何根据负载类型选择合适的变频器呢？接着往下看！ 轻载篇：轻松应对，稳中求胜 轻载设备，如离心式风机、水泵等，它们的转矩需求小，负载变化平稳。这类设备启动平稳，对变频器的启动转矩要求不高，工作电流通常接近或低于额定电流的50%。因此，在选择变频器时，只需按照电机的额定功率来匹配即可，无需额外加大变频器的容量。 思考：你的生产线上有哪些轻载设备？它们对变频器的需求有哪些共同点？ 小贴士：对于轻载设备，选择变频器时注重稳定性与经济性，确保设备在长时间运行中保持高效、节能。 重载篇：力挽狂澜，稳操胜券 重载设备，如起重机、轧钢机等，它们的转矩需求大，且可能出现频繁的过载情况。这类设备启动时需要较大的转矩，运行过程中负载波动大，对变频器的过载能力提出了更高要求。因此，在选择变频器时，需要考虑电机额定电流的1.5倍甚至更高，以确保在各种工况下都能稳定运行。 你的生产线上是否有重载设备？它们对变频器的过载能力有哪些具体需求？ 小贴士：对于重载设备，选择变频器时注重过载能力和稳定性，确保设备在恶劣工况下也能保持强劲动力。 选型秘籍：轻载VS重载，这样选才对！ 轻载设备：按照电机额定功率匹配变频器，无需额外加大容量。 重载设备：考虑电机额定电流的1.5倍甚至更高，选择具备较强过载能力的变频器。 选型举例：传送带电机的变频器选型 问题：额定电压380V、功率5.5kW、电流11.6A的传送带电机，无过载情况，如何选配功率模块？ 解答：传送带属于恒转矩负载，应按照重载的功率（HO）来选择变频器。根据样本D31.3，可以选择型号为6SL3210-1PE21-8UL0（未集成滤波器）PM240-2的功率模块来驱动该电机。这样既能满足传送带的稳定运行需求，又能确保变频器在各种工况下的稳定性。 结语：选型有道，让变频器成为你的得力助手！ 掌握了轻载与重载的区分方法以及相应的变频器选型秘籍，相信你在未来的选型过程中将更加游刃有余。记住，选型有道，才能让变频器真正成为你生产线上的得力助手！ 号召大家：现在就开始检查你的生产线，根据负载类型选择合适的变频器吧！让设备更加高效、节能地运行！
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