前言
Tech Web Motor“基礎(chǔ)知識(shí)”的第一波文章為“電機(jī)驅(qū)動(dòng)”的基礎(chǔ)篇。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)，全世界的馬達(dá)電機(jī)年生產(chǎn)量大約為100億臺(tái)，其功耗大約占據(jù)全世界總耗電量的50%。這一數(shù)據(jù)聽(tīng)上去讓人覺(jué)得出乎意料，但是當(dāng)我們細(xì)數(shù)一下，電腦的硬盤(pán)和光驅(qū)有冷卻風(fēng)扇，洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)、混合動(dòng)力汽車(chē)等身邊使用的物品中也使用了馬達(dá)電機(jī)，也就能夠理解為什么這一數(shù)量這么大了。另外以歐美為中心的國(guó)家明確表示將實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的電動(dòng)化，并將其作為解決環(huán)境問(wèn)題的其中一個(gè)方法，這就表示馬達(dá)電機(jī)的需求將呈強(qiáng)勁增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
另一方面由于出臺(tái)了與世界能源問(wèn)題相關(guān)的嚴(yán)格的節(jié)能法規(guī)，因此如何讓使用馬達(dá)電機(jī)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)節(jié)能是當(dāng)前的重要課題。實(shí)現(xiàn)馬達(dá)電機(jī)自身的節(jié)能化當(dāng)然重要，而采用高效率的馬達(dá)電機(jī)驅(qū)動(dòng)或控制方法也非常重要。
如上所述馬達(dá)電機(jī)可用于各種領(lǐng)域的各種應(yīng)用系統(tǒng)中。因此馬達(dá)電機(jī)的種類(lèi)非常多，馬達(dá)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法和控制方法也非常多。我們?cè)赥ech Web Motor基礎(chǔ)知識(shí)“電機(jī)驅(qū)動(dòng)”系列中，將對(duì)馬達(dá)電機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)和各種電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先，我們來(lái)看近年來(lái)馬達(dá)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器所要求的四大要點(diǎn)。在此部分我希望從這四點(diǎn)出發(fā)，談一談實(shí)際的馬達(dá)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)器所要求的四大要點(diǎn)
①高可靠性
為了保護(hù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC不受異常電壓和電流的影響，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器需要具備充分的保護(hù)功能，如防止因電源電壓降低而引起誤動(dòng)作的功能等。另外還要求搭載在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)或強(qiáng)制停止和堵轉(zhuǎn)時(shí)控制電機(jī)電流的電流限制功能，以及將故障狀態(tài)輸出到外部主機(jī)處理器的功能，以確保安全性。
②低功耗、高效率
為了降低電機(jī)的功耗，需要低功耗的功率元器件和驅(qū)動(dòng)技術(shù)。例如通過(guò)使用自動(dòng)超前角調(diào)整功能等，可在從低速旋轉(zhuǎn)到高速旋轉(zhuǎn)的大范圍轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)獲得非常高的效率。
③靜音、低振動(dòng)
對(duì)于電機(jī)工作時(shí)的噪聲和振動(dòng)而言，驅(qū)動(dòng)波形的優(yōu)化非常重要。這就需要根據(jù)各領(lǐng)域的用途，選擇最適合各種電機(jī)磁路的激勵(lì)驅(qū)動(dòng)技術(shù)。比如無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的合適激勵(lì)模式（120度、150度、正弦波）、風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的軟啟動(dòng)技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電流衰減方式（Decay技術(shù)）等。
④控制、便利性
通過(guò)FLL（速度控制）和PLL（相位控制）實(shí)現(xiàn)的電機(jī)數(shù)字旋轉(zhuǎn)控制技術(shù)，以及執(zhí)行器要求的高精度定位控制技術(shù)等高效驅(qū)動(dòng)控制算法，對(duì)于高性能電機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)而言是不可或缺的。要求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)人員可輕松利用的高效驅(qū)動(dòng)控制算法，比如通過(guò)將已進(jìn)行硬邏輯處理的控制算法應(yīng)用在驅(qū)動(dòng)器IC上等。另外,驅(qū)動(dòng)器IC間的兼容性可提高便利性。當(dāng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中規(guī)格發(fā)生變化時(shí)，可在不更改電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路板模式的情況下進(jìn)行替換，這對(duì)于提高便利性而言也非常重要。 |
