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德州仪器全力打造绿色电机

2011-11-08    

       “电机行业到了必须提升效率的转折点”TI中国区半导体事业部市场推广经理李志林近日在一次媒体说明会中如是说。随着“智能环保”、“低功耗”等越来越受到人们的重视,这已然成了行业发展的趋势。
    
  电机,俗称电“马达”,是指依据电磁感应定律将电能转换为机械能的一种电动设备。它几乎存在于人们生活中的每一个角落,比如家用的抽油烟机、冰箱、吸尘器、电动车;汽车的自动门锁、电动车、各种工业设备等。据调查,在美国某个标准家庭里,每一时刻大概有一百个电机在运转。
  
  行业到了电机必须提升效率的转折点
  
  行业发展到现在,要求把效率提得更高,这时候对马达的控制或驱动要求的精度就会高。据李志林介绍,原来我们很多家用产品,像空调、风扇或家里所有电器的风机,要么就是不用,要么就是全速运转,这种耗能驱动是粗放型的驱动。现在要求我们的控制要更精密,更节约能源,因为行业到了电机必须提升效率的转折点。
  
  关于马达控制,目标就是提高效率。有了更优异的性能,在负载发生变化的时候,马达的响应提高了,能耗就能降下来。在便携式应用里,电池的使用寿命会更长,还会有更紧凑的外形设计和更少的能耗。
  
  李志林表示,TI正尝试通过嵌入式智能技术控制功能来提高效率,有几种方法:
  
  1、增加电机的控制算法。
  
  2、采用数字速度及转矩控制环路,把原来粗放型控制的精度再提高。用智能模式还可以节约成本,加速产品上市的进程。
  
  电机行业的趋势是无刷DC马达
  
  谈及电机的技术趋势,李志林介绍到有刷DC马达是目前为止用的最好的电机,它的好处是控制起来非常简单,转子的转动惯量比较小。它将电刷固定在定子上,有两个探刷,让它接触转子上分成不同区域的转子上的线圈接线。这种架构有个不好的地方,它的电刷在每次换向的时候与转子换向器接触的时候会打滑,因为它有时候会绝缘,有时候会接触,会有火花。同时探刷与换向片会有摩擦,会有火花,所以有些应用是不能用的,它控制的精度比较有限。
  
  而无刷的DC马达把永磁体在转子上,绕组在定子上,因此该电机没有电刷或转向器,这是目前应用最多,也是未来家电应用的趋势。
  
  电机能源效率水平的提高对于能源节约、环境保护具有重要意义,各国纷纷制定了电机能效标准,并颁布法令强制执行。从长期发展趋势来看,低效、耗能的普通电机将逐步被环保、节能的高效电机所取代。
TI的电机发展方向
  
  关于TI在电机方面未来的发展方向,李志林介绍会朝以下几个方向走:
  
  1、嵌入式控制,比如无刷马达转的时候,我们会对转向,相位的侦测,有刷马达是通过探刷换相的,TRBC没有传感器,这时候侦测和控制功能都放在我们芯片内部。
  
  2、有很先进的控制算法,我们在全球有一个部门专门做这个算法。最近马达控制领域有一个最好的转接算法FOC,在我们16位单片机里已经移入了FOC算法,我们叫精简指令的FOC算法。
  
  3、数字控制环路。做数字控制环路有个好处,原来有个模拟器件需要去调试和改变一些参数,可能会改变一些电阻电容的组织,现在我们采用数字控制模式,就直接用软件改参数就可以了,这样客户的产品运行的时间会更快。
  
  4、更高的集成度,有很多外围控制,把电流环路检测部分也放在芯片里,会把一些隔离电路放在里面,所以我们的集成度会更高。
  
  5、我们马达的精确度、线性度更高,比如我们要往256细分,或者半流,马达在运行过程中是全电流运行,但在减少运行或不运行时把电流降下来。

 

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