《電子技術(shù)應(yīng)用》
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小電機(jī) 大世界---德州儀器的綠色電機(jī)之路
摘要: “電機(jī)行業(yè)到了必須提升效率的轉(zhuǎn)折點(diǎn)”TI中國(guó)區(qū)半導(dǎo)體事業(yè)部市場(chǎng)推廣經(jīng)理李志林近日在一次媒體說(shuō)明會(huì)中如是說(shuō)。隨著“智能環(huán)保”,、“低功耗”等越來(lái)越受到人們的重視,這已然成了行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì),。
Abstract:
Key words :

  “電機(jī)行業(yè)到了必須提升效率的轉(zhuǎn)折點(diǎn)”TI中國(guó)區(qū)半導(dǎo)體事業(yè)部市場(chǎng)推廣經(jīng)理李志林近日在一次媒體說(shuō)明會(huì)中如是說(shuō)。隨著“智能環(huán)保”,、“低功耗”等越來(lái)越受到人們的重視,,這已然成了行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。

  TI中國(guó)區(qū)半導(dǎo)體事業(yè)部市場(chǎng)推廣經(jīng)理李志林

  電機(jī),,俗稱電“馬達(dá)”,是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種電動(dòng)設(shè)備,。它幾乎存在于人們生活中的每一個(gè)角落,,比如家用的抽油煙機(jī)、冰箱,、吸塵器,、電動(dòng)車;汽車的自動(dòng)門鎖,、電動(dòng)車,、各種工業(yè)設(shè)備等。據(jù)調(diào)查,,在美國(guó)某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)家庭里,,每一時(shí)刻大概有一百個(gè)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)。

  行業(yè)到了電機(jī)必須提升效率的轉(zhuǎn)折點(diǎn)

  行業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在,,要求把效率提得更高,,這時(shí)候?qū)︸R達(dá)的控制或驅(qū)動(dòng)要求的精度就會(huì)高。據(jù)李志林介紹,,原來(lái)我們很多家用產(chǎn)品,,像空調(diào)、風(fēng)扇或家里所有電器的風(fēng)機(jī),,要么就是不用,,要么就是全速運(yùn)轉(zhuǎn),,這種耗能驅(qū)動(dòng)是粗放型的驅(qū)動(dòng)。現(xiàn)在要求我們的控制要更精密,,更節(jié)約能源,,因?yàn)樾袠I(yè)到了電機(jī)必須提升效率的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

  關(guān)于馬達(dá)控制,,目標(biāo)就是提高效率,。有了更優(yōu)異的性能,在負(fù)載發(fā)生變化的時(shí)候,,馬達(dá)的響應(yīng)提高了,,能耗就能降下來(lái)。在便攜式應(yīng)用里,,電池的使用壽命會(huì)更長(zhǎng),,還會(huì)有更緊湊的外形設(shè)計(jì)和更少的能耗。

  李志林表示,,TI正嘗試通過(guò)嵌入式智能技術(shù)控制功能來(lái)提高效率,,有幾種方法:

  1、增加電機(jī)的控制算法,。

  2,、采用數(shù)字速度及轉(zhuǎn)矩控制環(huán)路,把原來(lái)粗放型控制的精度再提高,。用智能模式還可以節(jié)約成本,,加速產(chǎn)品上市的進(jìn)程。

  電機(jī)行業(yè)的趨勢(shì)是無(wú)刷DC馬達(dá)

  談及電機(jī)的技術(shù)趨勢(shì),,李志林介紹到有刷DC馬達(dá)是目前為止用的最好的電機(jī),,它的好處是控制起來(lái)非常簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比較小,。它將電刷固定在定子上,,有兩個(gè)探刷,讓它接觸轉(zhuǎn)子上分成不同區(qū)域的轉(zhuǎn)子上的線圈接線,。這種架構(gòu)有個(gè)不好的地方,,它的電刷在每次換向的時(shí)候與轉(zhuǎn)子換向器接觸的時(shí)候會(huì)打滑,因?yàn)樗袝r(shí)候會(huì)絕緣,,有時(shí)候會(huì)接觸,,會(huì)有火花。同時(shí)探刷與換向片會(huì)有摩擦,,會(huì)有火花,,所以有些應(yīng)用是不能用的,它控制的精度比較有限,。
而無(wú)刷的DC馬達(dá)把永磁體在轉(zhuǎn)子上,,繞組在定子上,,因此該電機(jī)沒(méi)有電刷或轉(zhuǎn)向器,這是目前應(yīng)用最多,,也是未來(lái)家電應(yīng)用的趨勢(shì),。

  電機(jī)能源效率水平的提高對(duì)于能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)具有重要意義,,各國(guó)紛紛制定了電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn),,并頒布法令強(qiáng)制執(zhí)行。從長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,,低效,、耗能的普通電機(jī)將逐步被環(huán)保、節(jié)能的高效電機(jī)所取代,。

  TI的電機(jī)發(fā)展方向

  關(guān)于TI在電機(jī)方面未來(lái)的發(fā)展方向,,李志林介紹會(huì)朝以下幾個(gè)方向走:

  1、嵌入式控制,,比如無(wú)刷馬達(dá)轉(zhuǎn)的時(shí)候,,我們會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)向,相位的偵測(cè),,有刷馬達(dá)是通過(guò)探刷換相的,,TRBC沒(méi)有傳感器,這時(shí)候偵測(cè)和控制功能都放在我們芯片內(nèi)部,。

  2,、有很先進(jìn)的控制算法,我們?cè)谌蛴幸粋€(gè)部門專門做這個(gè)算法,。最近馬達(dá)控制領(lǐng)域有一個(gè)最好的轉(zhuǎn)接算法FOC,在我們16位單片機(jī)里已經(jīng)移入了FOC算法,,我們叫精簡(jiǎn)指令的FOC算法,。

  3、數(shù)字控制環(huán)路,。做數(shù)字控制環(huán)路有個(gè)好處,,原來(lái)有個(gè)模擬器件需要去調(diào)試和改變一些參數(shù),可能會(huì)改變一些電阻電容的組織,,現(xiàn)在我們采用數(shù)字控制模式,,就直接用軟件改參數(shù)就可以了,這樣客戶的產(chǎn)品運(yùn)行的時(shí)間會(huì)更快,。

  4,、更高的集成度,有很多外圍控制,,把電流環(huán)路檢測(cè)部分也放在芯片里,,會(huì)把一些隔離電路放在里面,,所以我們的集成度會(huì)更高。

  5,、我們馬達(dá)的精確度,、線性度更高,比如我們要往256細(xì)分,,或者半流,,馬達(dá)在運(yùn)行過(guò)程中是全電流運(yùn)行,但在減少運(yùn)行或不運(yùn)行時(shí)把電流降下來(lái),。

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