隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和自動化技術(shù)的進(jìn)步,汽車生產(chǎn)線變得越來越復(fù)雜,大量的變頻器正應(yīng)用在汽車生產(chǎn)線中,同時對于分布式電機(jī)控制系統(tǒng)有著不可小覷的需求。
汽車行業(yè)中應(yīng)用的分布式變頻器與通用變頻器相比,意味著接線的簡化、調(diào)試時間的縮短以及額外機(jī)柜空間的需求降低。同時,更少的線纜連接可以減少干擾,提高了生產(chǎn)線的可靠性。
2013年,中國汽車行業(yè)固定資產(chǎn)投資增速達(dá)到15%,增幅進(jìn)一步縮窄。相應(yīng)的,汽車行業(yè)的低壓變頻器市場也隨著固定資產(chǎn)投資的變化,增速逐漸放緩。2013年,中國汽車行業(yè)低壓變頻器同比增長約5%,同時分布式變頻器正在取代傳統(tǒng)單傳動設(shè)備成為市場主流。gongkong?認(rèn)為,2013年中國汽車行業(yè)分布式變頻器的市場份額約為50%左右。其中,中國汽車行業(yè)中低壓變頻器的主流廠商有SEW、倫茨、羅克韋爾自動化、西門子、三菱等,而SEW、倫茨、羅克韋爾和西門子均推出了分布式變頻器。
汽車的生產(chǎn)制造有四大工序:沖壓、焊裝、涂裝和總裝。簡單來說,沖壓工序是指利用模具和沖壓設(shè)備對板料施加壓力,從而形成一定形狀、尺寸和性能的零件;焊裝工序是將沖壓成形的各板料裝配、焊接成車身殼體(白車身),是車身成形的關(guān)鍵;涂裝工序是對汽車進(jìn)行涂裝以保護(hù)車身,并對車身起裝飾作用,提高壽命和美化外觀;總裝工序則是汽車全部制造工藝的最終環(huán)節(jié),是把檢驗合格的各種零件組裝成整車。變頻器使用數(shù)量主要取決于輸送設(shè)備的種類、汽車生產(chǎn)線的長度。
Table 1: 低壓變頻器主要應(yīng)用工藝點 |
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工藝段 |
沖壓 |
焊裝 |
涂裝 |
總裝 |
主要應(yīng)用場合 |
沖床、臺車控制、皮帶輸送 |
車身輸送設(shè)備、升降機(jī) |
汽車輸送設(shè)備、升降機(jī)、吊具小車 |
整車輸送設(shè)備、升降機(jī)、吊具小車 |
分布式變頻器份額 |
10% |
70% |
70% |
50% |
功率范圍 |
0.37-400KW |
0.37-15KW |
0.37-15KW |
0.37-37KW |
數(shù)據(jù)來源:gongkong
分布式變頻器在沖壓車間應(yīng)用的很少,焊裝和涂裝車間采用滑橇式輸送機(jī)較多,一個輥床(工位)需配一個變頻器,因此分布式變頻器在焊裝和涂裝車間的應(yīng)用占據(jù)了80%左右的份額??傃b車間一般采用懸鏈?zhǔn)交虬鍘捷斔驮O(shè)備,變頻器數(shù)量較少。
Figure 1: 分布式變頻器分工藝點應(yīng)用比例 |
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數(shù)據(jù)來源:gongkong
gongkong?分析認(rèn)為,分布式變頻器的發(fā)展,受到內(nèi)外兩方面因素的影響:
1.外緣市場需求。長流程、連續(xù)性加工制造業(yè),如汽車、物流、煙草、化纖、輪胎等行業(yè)工藝發(fā)展催生了對分布式變頻器的應(yīng)用需求。
2.內(nèi)因變頻器結(jié)構(gòu)設(shè)計、散熱技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展。電力電子技術(shù)發(fā)展使得變頻器結(jié)構(gòu)得以不斷優(yōu)化、體積減小,節(jié)省了安裝空間;更高效率的功率器件為優(yōu)化散熱提供了可能,分布式變頻器相比通用型變頻器可以大幅提高IP防護(hù)等級、易于保養(yǎng);通訊技術(shù)的應(yīng)用則可以使分布式變頻器實現(xiàn)集中控制,實現(xiàn)生產(chǎn)協(xié)同。
從汽車行業(yè)工藝看,未來輸送設(shè)備將以滑橇式輸送機(jī)為主?;潦捷斔蜋C(jī)雖然在制造費用上相比傳統(tǒng)的懸鏈?zhǔn)劫M用高,但有著懸鏈?zhǔn)剿鶝]有的優(yōu)勢,如布置靈活、占地面積小、能耗小、輸送速度快等。
從行業(yè)變頻器應(yīng)用看,目前汽車生產(chǎn)工藝中仍以齒輪馬達(dá)+變頻器驅(qū)動方式為主,分布式變頻器市場份額將逐步提高。