本文探讨闪变主题,视角不同可视为电能质量或电磁兼容 (EMC) 问题。我们将考察变频驱动器 (VSD) 是否引起闪变,以及其在何处可帮助解决闪变问题。 “闪变”指供电电压快速变化对电照明的影响。从大负载突然投切引起的偶发单次跌落或闪光,到电压在人眼大脑特别敏感的 0.5-20 Hz 频率范围内被调制产生的恼人快速闪烁,均属闪变。 闪变有时与谐波等电能质量问题混淆。谐波频率为供电频率整数倍,远超人眼响应能力。但闪变和谐波电压均由负载电流因电源阻抗影响电压引起,故在供电阻抗高 (如长供电线路) 的场所,谐波电压和闪变问题常共存。 图 1 显示夸张波形,模拟供电频率 1/5 处的闪变。图 2 显示模
电机绕组形态多样。然而三相分布式绕组是工业应用交流电机最常用形式,本文聚焦于此。后续讨论同样适用于感应电机和永磁同步电机中此类绕组的应用。 分布式绕组目标是在电机气隙产生正弦分布的磁动势 (MMF)。当一组平衡三相交流电流流过相绕组时产生此 MMF。MMF 结合电机磁路设计,在气隙产生行波磁通以产生所需电机转矩。 绕组由多个线圈组成,线圈由绝缘铜线或某些情况下铝线绕制。多股导线可并联形成单根导体,再绕制成具有多匝的线圈。匝数取决于具体设计要求。 分布式绕组由多个线圈插入电机定子槽中,如下图所示。线圈数量取决于定子槽数、相数 (本文为 3) 和电机极对数 p。 每个线圈跨越多个槽。全节距绕组线圈
这组两篇博客探讨屏蔽电缆 (亦称屏蔽线) 在信号电路中的应用。主题在我的 EMC 博客中提及,承诺详细回顾。 后续博客将讨论连接交流 VSD 与电机的屏蔽动力电缆。两者屏蔽目的均为防止屏蔽内电路与外部电路间不必要的电磁耦合。关键区别:电机电缆屏蔽保护外部电路,信号电缆屏蔽保护内部电路免受外部电噪声干扰。 屏蔽电缆在电子系统中司空见惯,往往被视为理所当然。实则并不简单,常被误用和误解。所幸现代电子电路普遍抗噪性良好,系统虽有不良布线实践仍多能工作。但使用变频驱动器时,正确实践变得更重要,因逆变器产生相当高电磁噪声,若相关控制电路布置不当会造成干扰。 第一部分探讨屏蔽信号电缆一般原理,第二部分深入
第一部分探讨了屏蔽电缆防止电场和磁场干扰的原理。本文深入实用细节。 如何连接屏蔽电缆 基础原则 第一部分所述,屏蔽需在极宽威胁频率范围内有效。为使屏蔽电缆在高频下有效,屏蔽层必须在发送端和接收端直接连接至参考极 (“0V” 等)。 使用飞线 (pigtail) 连接屏蔽层会降低屏蔽效果,允许屏蔽层噪声电流向信号电路注入噪声电压。对真正电隔离电路可能无关紧要,因隔离最小化了循环飞线的噪声电流。但通常应尽量减少飞线。宽带数据电路必须避免飞线,可通过将电缆屏蔽层直接夹紧至机箱或参考/接地点实现。 为何不双端接地屏蔽层? 流传着建议仅单端接地屏蔽层的指南。从上述分析可见,这会失去屏蔽层的高频屏蔽优势。
在日益复杂的工业世界中,技术是赋能者。它让我们以新方式收集和理解数据,从而做出更好的业务运营决策。以工业物联网 (IIoT) 为例。 不到一个世纪,我们见证了工业通过第三次工业革命转型。最新进展 Industry 4.0 引入了智能工厂概念。如今技术已足够成熟,能在全球范围实现这一愿景。Control Techniques 的 Jamie Smith 探讨使工业物联网 (IIoT) 成为现实的关键枢纽。 从 Industry 2.0 走来 回溯至 PLC 问世前,我们依赖继电器、定时器和电气回路控制器。过程控制系统高度分散,硬连线遍布工厂。监控这些系统耗时费力,常需技术人员整天在厂内巡检。可想
公共电力供应总体可靠,但仍会发生扰动。完全断电显然会导致所有电气设备停止,除非配有 UPS 和/或备用发电机。电力恢复时,设备按设计方式从关机状态重启。然而,还有一类扰动表现为短时中断或电压跌落,其行为不那么显而易见。 短时电压跌落并不罕见。可能由雷击或树木倒塌等引发的线路故障导致。每当公共电力系统发生故障,电压跌落会从故障点向整个系统传播。电力公司保护装置在约 200 ms 内跳闸隔离故障回路,此后大多数用户电力恢复,有时经自动重合闸多次尝试后恢复。但在此期间,用户会经历不同深度的电压跌落,取决于其与故障点的电气距离。重工业中,大电机直接起动也会引起电压跌落。 电气设备在跌落/中断期间及之后
PWM 变频驱动器的电机电缆可能产生意想不到的影响。本文探讨选择和安装 VSD 电机电缆时所需的特殊考量。 额定电流 使用 VSD 时,电机稳态负载电流无显著变化。驱动器内的电机电流保护功能经认证 (如 UL) 可在过载时为电机和电缆提供热保护。因此,电机电缆的基本额定电流与电机直接上线时相同。 电缆选型与压降——电缆选型规范 电气安装人员使用的电缆选型规范(含选型软件)通常对电机有特殊规定。这些规定基于标准工业感应电机直接接入电网启动(“直接起动” DOL)。长电缆可能需要比连续满载电流额定值所决定的更大规格,以限制启动时电缆电感和电阻上的压降。典型工业感应电机 DOL 起动电流约为其最大额
变频驱动器系统中电流和功率行为并不总被用户充分理解,特别是驱动器输入输出电流如何随电机轴转速和负载变化。本文探讨变频驱动器基本行为,阐明这些值如何关联。这有助于理解系统行为,为变化工况对能耗和主要部件功率额定值的影响做预留。简要涉及直流(可控整流)驱动器和交流逆变器驱动器,因两者有有趣差异。 电机电流 电机产生的转矩始终可视为磁通作用在载流导体上的乘积。给定电机磁通水平,转矩是链接磁通电流的直接函数。 忽略二阶效应,可总结直流和交流电机: 直流电机中,磁通由励磁(磁场)绕组电流设定,转矩是磁通与电枢电流乘积。 无永磁体交流电机中,磁通幅值由施加电压与频率比设定。转矩是磁通与产生转矩电流分量(
电子设备安全功能通用原则 本文介绍变频驱动器在机械安全功能中的应用。旨在帮助熟悉交流变频器但对安全相关控制系统较陌生的人。帮助读者理解原则,进而获取大量关于安全相关系统的详细资料。 “功能安全”用于电气、电子或可编程设备执行影响人身安全的功能。这是个巨大话题,涵盖铁路信号、大型过程装置监控等多种应用,事故发生时许多人可能面临风险。但在驱动器应用中最常指某种机械,控制系统可防止人因机械运行面临受伤风险。简单例子是安全护栏,需频繁打开进入机械部位,但打开时机械绝不能运行。传感器和执行器系统可设计为检测护栏状态并控制机器。 随着PLC和数字VSD等智能可编程设备可用,安全系统可比此例更灵活智能,在保
健康监测或状态监测多年来用于停机成本高的机器和工厂。它允许预判故障,在生产损失最小时安排维护或修理,也避免不必要的定期维护。 可以简单如人员定期巡厂,携带热成像仪、振动分析仪等便携仪器;也可永久安装,远程长期收集数据、离线分析、识别趋势。 随着机器设备上智能装置日益普及,可联网且低成本远程采集数据,工厂健康监测可能性快速增加。网上有大量信息提供监测思路和产品。 本文将指出一系列利用变频驱动器在机器中特殊位置的技术,以获取更多有用数据。 车间机器安全 通常所用技术需使用低成本传感器、合理无创,避免高安装成本和安装过程损坏风险。简单传感器如热电偶和加速度计可安装在可及部位,提供丰富数据。 例如,加
正确选型是电机选择关键。电机过小无法控制负载,导致超调和振荡。 过大选型与过小一样糟——虽能控制负载,但体积更大更重,采购价和运行成本更高。可能物理上不适配,肯定更贵。会占用控制柜或车间更多宝贵空间。 买电机考量什么? 供应商常接到电话询问特定马力电机。工程师可能买同尺寸前代平台电机。可能加大安全裕度补偿变化。可能用10:1或5:1负载惯量与电机惯量比——或上述混合。 目标应是指定能提供所需速度、加速度、转矩以在指定时间将负载定位到指定位置的电机。可包含补偿电机间差异或预期运行条件变化的安全裕度。但安全裕度应加在知情计算之上。 常见错误是选持续转矩等于应用最大转矩需求的电机(典型见于极端加减速
根据常用控制层级,职场人员安全依赖各类防护措施。最有效的是消除危险——显而易见。另一端是佩戴个人防护装备。两者中间是工程控制——设计或改造机器将工人与风险隔离。 此类别包含广泛工程思路。升降机和工作平台防止坠落(或被砸)。熔断器、爆破片等牺牲部件设计为在应力下失效以保护机器。通风系统确保大气洁净安全可呼吸。 制造业机器安全系统 飞轮、传动带、风机叶片等高速运动部件机器构成特定危害,可行时防止身体接触的防护罩为法律要求。防护罩从适当制造的罩壳、护盾到机器人等大型机器的周边铁丝笼。 当需人工干预设备进行检查或维修时,必须确保危险机械停用并安全保持关闭。传统上用多种装置执行此程序。最常见是连接入口闸
变频驱动器为一系列工业应用带来了精准智能的运动控制。单制造业就依赖旋转输送、泵液、风机冷热、成品包装堆叠的机器——这些大多作为相互关联操作的一部分自动运行。 为在该环境中运行,驱动器完全依赖PLC(可编程逻辑控制器)的控制、协调能力。考虑到这绝非新技术——首款问世近五十年前——问题必然出现:PLC何以如此适配此任务? PLC旨在用计算机算力取代过去控制工厂机器的硬连线继电器柜。维护排查这些旧机电神经中枢困难重重:巨大机柜呈现墙面般的继电器、定时器、计数器、保险丝和端子,交织着纵横交错的点对点布线。更换故障线圈或磨损触点已够挑战;修改系统用途可能需整体重建。 微芯片到来必然将这些好奇柜扫入工程
Scandit联合创始人CEO Samuel Mueller前瞻 技术重塑工作方式,每家企业都有责任研究效能跃升机会。四大关键技术: 1. 应用商店生态—— 让好软件自然浮现 评分/评价机制提升优质应用可见度 开发者聚焦产品打磨而非推广,良性循环 用户享受更广优质软件选择 2. 树莓派—— 极致性价比的定制化算力 起价$5,模块化扩展(WiFi/触屏/摄像头) 按需配置、成本可控、构建完美贴合业务的边缘计算节点 3. 可穿戴设备—— 释放双手的效率乘数 Google Glass、Apple Watch、HoloLens领跑 双手自由→生产力跃升 实时库存信息投射眼前(如智能眼镜
数据警示:74%企业历供应链中断,72%承认可视化不足 Business Continuity Institute研究。IBM项目执行Lou Feretti与Spend Matters首席研究官Pierre Mitchell网络研讨会聚焦:可视化是风险应对的#1挑战。 风险应对四步法 识别潜在风险类型与发生概率 监控供应链预测/发现事件 评估严重度与应对选项 最小化事件负面冲击 可视化:70%首席供应链官的头号痛点 可视化虽难,但贯穿上述四步:早发现→早评估→早干预。分析工具、精准预测、紧密监控是提升可视化的三驾马车。 建议:设立专职供应链风险管理团队 经验识别风险类型与影响
法案背景与核心变革 2015年2月奥巴马签署《贸易便利与贸易执法法案》,追求更公平一致的国际劳工实践。母公司对供应商行为承担法律责任,企业必须审视供应源、切割不合规关联。 法案靶向三大痛点 消费需求规则漏洞供给时无视生产方式进口 倾销 原产地标签错漏 影响范围 所有跨境经营企业,尤其中美劳工部认定易涉强迫劳动商品的制造/销售方。 不合规代价 监管层面:贸易限制/壁垒、失去整个市场准入 非监管层面:负面舆论、品牌认知崩塌、销售下滑 劳工部重点监管商品示例 玻利维亚银、泰国虾、阿根廷棉、中国圣诞装饰 相关供应链需强化监控。 六步合规路线图(BravoSolution战略副总裁
采购决策的隐性成本 买方虽懂需求,但假设过多、结构不足致误判。Dr. Cuneyt Altinoz供应链实战总结五大陷阱: 陷阱一:过度自信—— 盲区源于“自以为懂” 假知全员需求 假知供应商评估标准 对策:持续跨部门沟通+复盘历史决策有效性。 陷阱二:走捷径—— 依赖经验法则与触手可得信息 最易获取信息常不全面,供应商深度信息难觅。对策:建立结构化评估体系,确保关键因子不缺位。 陷阱三:拍脑袋决策—— 无记录、无流程、凭直觉 对策:留痕选型步骤、执行系统化流程。额外红利:流程能暴露决策缺陷。 陷阱四:经验不等于教训—— 不复盘不进化 危机时才复盘太晚。常态化复盘:为什么成功/失败
严峻缺口:2018年需填补140万新增岗位(不含退休缺口) SDC Executive《供应链最弱环》揭示危机。三大策略构建人才护城河: 策略一:校园招聘—— 早布局、深绑定 早期唤醒兴趣:学业早期植入行业偏好,引导选修相关课程 共建课程:供应链专业增多,企业参与保障教学落地,校企双赢 进课堂演讲:教授欢迎业界实战分享,搭建人才预识别与雇主品牌触达 实习管道:实战筛选优劣、种下职业种子 直聘应届生:锁定供应链/商科专业,入职培训快速胜任 轮岗机制:年轻期跨部门历练,构建全景视野 以成本与速度考核:兼顾交付完好率 策略二:内部挖掘—— 存量盘活 跨部门选拔/竞品挖角:打破职能壁垒 T型
真实案例:Macron Dynamics死里逃生记 Croydon Bucks County企业遭勒索攻击:员工点击熟悉来源的恶意附件触发。赎金不高但比特币获取成难题。关键转折:云端高频备份+近期完成过测试恢复。当日业务软件(CRM/JobBOSS/QuickBooks)恢复,次日工程图纸全愈,仅损半天工时。 核心教训 备份频率+可恢复性验证=生存底线:未测试的备份=无效备份 人是第一道防线:员工邮件警觉性培训刻不容缓 第三方托管服务商的规划价值:无预案将陷入“网上找比特币”绝境 行动建议 立即核查:备份频率?最近一次测试恢复?员工钓鱼演练? 联系DVIRC网络安全专家 (215-46
告别“街头合伙人” 12月荣休,22载春秋。中型企业发展总监起家(90年代中期DVIRC加入全国MEP体系),迅速扎根制造社区——走访数百企业、启动数百项目、成为众多制造CEO真挚同行。 Barry Miller深情致敬 “Keith是我们最初的‘街头合伙人’。制造业在他血液里、他热爱这行!任运营VP期间,建立咨询实践体系与支撑增长的系统流程,始终以客户最佳利益为准则。全团队感谢你——你将被怀念!” 致敬一位用脚步丈量制造业、用初心服务客户的实干家。
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