E2-402-H3變頻器是臺(tái)安科技（無錫）有限公司旗下的品牌變頻器。主要用于三相異步交流電機(jī)的變頻調(diào)速和節(jié)能，用于控制和調(diào)節(jié)三相交流異步電機(jī)的速度，并以其穩(wěn)定的性能、豐富的組合功能、高性能的矢量控制技術(shù)、低速高轉(zhuǎn)矩輸出、良好的動(dòng)態(tài)特性及*的過載能力，在變頻器市場占據(jù)著重要的地位。臺(tái)安科技（無錫）有限公司是由中國臺(tái)灣跨國企業(yè)——東元集團(tuán)旗下安臺(tái)投資（新加坡）私人公司于2000年7月1日在中國大陸成立的外商獨(dú)資企業(yè)。臺(tái)安科技通過*的生產(chǎn)及檢驗(yàn)設(shè)備為顧客提供節(jié)能及自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，如變頻器、電機(jī)軟啟動(dòng)器、交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)環(huán)保節(jié)能器、節(jié)能與新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)等，其核心產(chǎn)品變頻器，廣泛應(yīng)用于起重、紡織、印染、石油、化工、建筑、建材、橡膠、塑料、包裝、印刷、造紙、食品、飲料、環(huán)保、水處理、機(jī)床等行業(yè)。

臺(tái)安變頻器： 手機(jī) :葉工

E2-402-H3變頻器在自動(dòng)化這個(gè)幾乎由外資品牌統(tǒng)治的領(lǐng)域，臺(tái)達(dá)作為zui的華人自動(dòng)化品牌一直在業(yè)界占據(jù)著非常重要的地位。歷經(jīng)20余年的發(fā)展，臺(tái)達(dá)逐步成長為可與工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域傳統(tǒng)*企業(yè)同臺(tái)競技的華人力量。近年來，臺(tái)達(dá)工業(yè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)更是成長顯著，不僅產(chǎn)品線愈加完善，也成功朝解決方案供應(yīng)商方向轉(zhuǎn)變。在臺(tái)達(dá)的發(fā)展歷程中，有一個(gè)人不得不提，那就是現(xiàn)任臺(tái)達(dá)*副總裁暨機(jī)電事業(yè)群總張訓(xùn)海。可以說，沒有張訓(xùn)海，就不會(huì)有今天自動(dòng)化領(lǐng)域的臺(tái)達(dá)。正是在張訓(xùn)海的堅(jiān)持和推動(dòng)下，臺(tái)達(dá)自動(dòng)化業(yè)務(wù)才一路發(fā)展，從單一的變頻器開始，到運(yùn)動(dòng)、控制、驅(qū)動(dòng)三大系列產(chǎn)品打天下，再到今天集多種產(chǎn)品和系統(tǒng)解決方案于一身的華麗轉(zhuǎn)身。在2016工博會(huì)上，中華工控網(wǎng)記者得以與張訓(xùn)海面對面交流，聽他講述臺(tái)達(dá)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展歷程以及未來的發(fā)展策略。
工業(yè)自動(dòng)化——市場抉擇的結(jié)果
細(xì)細(xì)算來，張訓(xùn)海已經(jīng)在臺(tái)達(dá)工作35個(gè)年頭了。而工業(yè)自動(dòng)化，正是其一手創(chuàng)立并推動(dòng)發(fā)展起來的業(yè)務(wù)，這也是他一生的事業(yè)。
臺(tái)達(dá)從上世紀(jì)90年代初期開始進(jìn)*業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。在那個(gè)時(shí)代，張訓(xùn)海在考察國內(nèi)制造業(yè)市場時(shí)發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)的制造業(yè)普遍仍處在十分原始的階段，但許多制造企業(yè)的管理者都已經(jīng)對自動(dòng)化產(chǎn)生了濃厚的興趣。而當(dāng)時(shí)的自動(dòng)化市場并非今天這樣百花齊放，外來的自動(dòng)化品牌不僅少，而且產(chǎn)品價(jià)格普遍較高，整個(gè)市場的產(chǎn)品十分緊俏，制造企業(yè)找到合適的自動(dòng)化產(chǎn)品并不容易。正是看到了這個(gè)商機(jī)，張訓(xùn)海力主臺(tái)達(dá)進(jìn)軍自動(dòng)化領(lǐng)域，從事自動(dòng)化產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。而從一開始，臺(tái)達(dá)就采取了自主研發(fā)的方式，基于其在電力電子領(lǐng)域的積累，從變頻器產(chǎn)品起步，到后來PLC、伺服、HMI、CNC數(shù)控系統(tǒng)，再到基于PC-Based的PAC控制器、傳感器、機(jī)器視覺、工業(yè)機(jī)器人等全系列自動(dòng)化產(chǎn)品，臺(tái)達(dá)鎖定驅(qū)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)、控制三大領(lǐng)域，并發(fā)展高速通信、高階控制以及工業(yè)軟件產(chǎn)品，積極在工廠自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)力。
“選擇事業(yè)時(shí)一定要慎重，要看產(chǎn)業(yè)發(fā)展的可能性。而一旦做出選擇，就要全力以赴地投入。”張訓(xùn)海告訴記者，他每次進(jìn)行事業(yè)抉擇的時(shí)候都會(huì)遵循這個(gè)原則。正如在他青年做職業(yè)選擇時(shí)，臺(tái)達(dá)所主營的電子產(chǎn)業(yè)在中國臺(tái)灣還尚處萌芽階段，但正是看到了未來廣闊的發(fā)展空間，張訓(xùn)海才毅然投入到了臺(tái)達(dá)這個(gè)大家庭。
除了在中國大陸蓬勃發(fā)展，臺(tái)達(dá)工業(yè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)也早已經(jīng)開始在展開了布局。目前*已經(jīng)簽約了大約700余家經(jīng)銷商，遍布?xì)W洲、非洲、美洲等地區(qū)，而在亞洲地區(qū)，日本、韓國、泰國、新加坡、馬來西亞、印度均設(shè)有分公司，臺(tái)達(dá)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了部署和運(yùn)營。
近年來，隨著臺(tái)達(dá)整體并購策略的加速，臺(tái)達(dá)機(jī)電業(yè)務(wù)也在通過并購的策略快速發(fā)展，如不被外界所了解的前些年通過并購而擁有了基于PC-Based的產(chǎn)品系列。張訓(xùn)海說，臺(tái)達(dá)機(jī)電業(yè)務(wù)的并購更加側(cè)重于技術(shù)上的整合，以*公司的產(chǎn)品空白為主，力爭讓產(chǎn)品線更加完善。
此外，臺(tái)達(dá)每年也會(huì)在教育方面進(jìn)行多種投入，除了與大學(xué)合作共建自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室外，從2014年開始舉辦的“臺(tái)達(dá)杯”高校自動(dòng)化設(shè)計(jì)大賽也逐漸成為一項(xiàng)面向高校自動(dòng)化專業(yè)在校生的年度重要賽事。而在更早以前，臺(tái)達(dá)與清華、浙大、西安交大等一些國內(nèi)*的大學(xué)合作，培育電力電子相關(guān)領(lǐng)域的*人才。此外，記者了解到，臺(tái)達(dá)在中國臺(tái)灣與島內(nèi)三所*的科技大學(xué)合作，用MOOCS的形式推動(dòng)自動(dòng)化及相關(guān)學(xué)科的教育教學(xué)發(fā)展，除了學(xué)校授課之外，還對外開放，而在未來合適的時(shí)候也會(huì)推廣到大陸的高校。
張訓(xùn)海表示，隨著工業(yè)4.0的推行，以機(jī)器人為代表的一大批具備柔性特征的自動(dòng)化產(chǎn)品的未來需求已經(jīng)顯現(xiàn)，而臺(tái)達(dá)也在近年推出了多款工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品，以適應(yīng)新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求。“未來自動(dòng)化的發(fā)展，更要站在產(chǎn)業(yè)高度上，從行業(yè)需求的角度去尋找發(fā)展的方向和動(dòng)力，同時(shí)企業(yè)更需要建立起自己真正的核心力量。”
貼合產(chǎn)業(yè)升級(jí)需求 打造未來核心競爭力
在今年春季的臺(tái)達(dá)自動(dòng)化產(chǎn)品策略媒體交流會(huì)上，臺(tái)達(dá)一口氣推出了包括擁有高效能CPU，可應(yīng)用于電子制造、食品包裝、紡織設(shè)備中擔(dān)任智能制造控制大腦的高階泛用型控制器AS300系列；具有優(yōu)異驅(qū)動(dòng)性能，體積縮小達(dá)40%，為“變頻器中的小巨人”的高效型/標(biāo)準(zhǔn)型精巧矢量控制變頻器MH300系列/MS300系列；作為智能制造的眼睛，支持彩色檢測，具有更高速精準(zhǔn)算法的機(jī)器視覺系統(tǒng)DMV2000系列等，具備智能管理、環(huán)保節(jié)能、可視化、彈性化等優(yōu)勢的自動(dòng)化新品和智能制造解決方案，助力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，為實(shí)體經(jīng)濟(jì)培育競爭新優(yōu)勢。
本屆工博會(huì)上，臺(tái)達(dá)也展出了自有的機(jī)器人工作站解決方案，充分展現(xiàn)了臺(tái)達(dá)機(jī)器人工作站在未來無人化工廠的多角度應(yīng)用。臺(tái)達(dá)的機(jī)器人工作站解決方案，有效整合了自主研發(fā)的機(jī)器人驅(qū)控一體機(jī)、機(jī)器視覺、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服馬達(dá)等工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品，并可根據(jù)客戶的實(shí)際需求，提供量身定制的彈性化解決方案。在展會(huì)現(xiàn)場，臺(tái)達(dá)的多款工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品和解決方案也進(jìn)行了動(dòng)態(tài)展示。
我們了解到，臺(tái)達(dá)每年都會(huì)有新產(chǎn)品或解決方案推出，這也幾乎已經(jīng)成為臺(tái)達(dá)日常的一個(gè)尋常舉動(dòng)。能夠有這樣的發(fā)展，則是臺(tái)達(dá)對用戶需求和產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展趨勢的精準(zhǔn)把握的體現(xiàn)。張訓(xùn)海認(rèn)為，隨著《中國制造2025》以及工業(yè)4.0的推行，制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)已經(jīng)進(jìn)入到了關(guān)鍵時(shí)期。而自動(dòng)化則是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、改進(jìn)生產(chǎn)模式的基礎(chǔ)，是工業(yè)4.0發(fā)展*的重要因素。在這個(gè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)過程中，自動(dòng)化要幫助制造企業(yè)去實(shí)現(xiàn)高速、高精、高度整合的生產(chǎn)系統(tǒng)。與此同時(shí)，自動(dòng)化的發(fā)展也必須要與制造業(yè)的發(fā)展緊密貼合起來，且只有符合升級(jí)需要的自動(dòng)化才能獲得真正的機(jī)遇。
“這并非是一蹴而就的，而是一個(gè)漸進(jìn)的過程。”張訓(xùn)海表示，要實(shí)現(xiàn)《中國制造2025》和工業(yè)4.0，制造企業(yè)需要從改善生產(chǎn)系統(tǒng)的狀況開始，不僅要讓生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高、精、尖，而且要高度整合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化，然后才能夠連接到企業(yè)的ERP、MES等管理層，進(jìn)而才能與云端相連。——而要實(shí)現(xiàn)這些，自動(dòng)化是*的基礎(chǔ)。

E2-401-H3變頻器變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來說，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。變頻調(diào)速是通過改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來達(dá)到調(diào)速的目的。 
變頻技術(shù)是應(yīng)交流電機(jī)無級(jí)調(diào)速的需要而誕生的。20世紀(jì)60年代以后，電力電子器件經(jīng)歷了SCR(晶閘管)、GTO(門極可關(guān)斷晶閘管)、BJT(雙極型功率晶體管)、MOSFET(金屬氧化物場效應(yīng)管)、SIT(靜電感應(yīng)晶體管)、SITH(靜電感應(yīng)晶閘管)、MGT(MOS控制晶體管)、MCT(MOS控制晶閘管)、IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、HVIGBT(耐高壓絕緣柵雙極型晶閘管)的發(fā)展過程，器件的更新促進(jìn)了電力電子變換技術(shù)的不斷發(fā)展。20世紀(jì)70年開始，脈寬調(diào)制變壓變頻(PWM－VVVF)調(diào)速研究引起了人們的高度重視。20世紀(jì)80年代，作為變頻技術(shù)核心的PWM模式優(yōu)化問題吸引著人們的濃厚興趣，并得出諸多優(yōu)化模式，其中以鞍形波PWM模式效果zui。20世紀(jì)80年代后半期開始，美、日、德、英等發(fā)達(dá)國家的VVVF變頻器已投入市場并獲得了廣泛應(yīng)用。 
變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開關(guān)方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。 
VVVF：改變電壓、改變頻率 CVCF：恒電壓、恒頻率。各國使用的交流供電電源，無論是用于家庭還是用于工廠，其電壓和頻率均為400V/50Hz或200V/60Hz(50Hz)，等等。通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電(DC)。 
用于電機(jī)控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。 
變頻器的工作原理 
我們知道，交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式位：  
n＝60 f(1－s)/p (1)  
式中  
n———異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； 
f———異步電動(dòng)機(jī)的頻率； 
s———電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率；  
p———電動(dòng)機(jī)極對數(shù)。 
由式(1)可知，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。 
變頻器控制方式 
低壓通用變頻輸出電壓為380～650V，輸出功率為0.75～400kW，工作頻率為0～400Hz，它的主電路都采用交—直—交電路。其控制方式經(jīng)歷了以下四代。
1U/f=C的正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制方式 
其特點(diǎn)是控制電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，機(jī)械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是，這種控制方式在低頻時(shí)，由于輸出電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出zui大轉(zhuǎn)矩減小。另外，其機(jī)械特性終究沒有直流電動(dòng)機(jī)硬，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會(huì)隨負(fù)載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時(shí)因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。 
2電壓空間矢量(SVPWM)控制方式 
它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形，以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進(jìn)行控制的。經(jīng)實(shí)踐使用后又有所改進(jìn)，即引入頻率補(bǔ)償，能消除速度控制的誤差；通過反饋估算磁鏈幅值，消除低速時(shí)定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉環(huán)，以提高動(dòng)態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒有得到*。 
矢量控制(VC)方式 
矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1Ib1，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1(Im1相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流)，然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實(shí)現(xiàn)對異步電動(dòng)機(jī)的控制。其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，分別對速度，磁場兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個(gè)分量，經(jīng)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測，系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。 
直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方式 
1985年，德國魯爾大學(xué)的DePenbrock教授*提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足，并以新穎的控制思想、簡潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。目前，該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機(jī)車牽引的大功率交流傳動(dòng)上。 直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計(jì)算；它不需要模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制，也不需要為解耦而簡化交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型。 
矩陣式交—交控制方式 
VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點(diǎn)是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流電路需要大的儲(chǔ)能電容，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能進(jìn)行四象限運(yùn)行。為此，矩陣式交—交變頻應(yīng)運(yùn)而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價(jià)格貴的電解電容。它能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l，輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)行，系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究。其實(shí)質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來實(shí)現(xiàn)的。具體方法是： 
——控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器，實(shí)現(xiàn)無速度傳感器方式；
——自動(dòng)識(shí)別(ID)依靠精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，對電機(jī)參數(shù)自動(dòng)識(shí)別；  
——算出實(shí)際值對應(yīng)定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實(shí)際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制；  
——實(shí)現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號(hào)，對逆變器開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。