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真钱扑克大全线年BLDC无刷直流电机控制技术研讨

  2020年3月27日,由电子发烧友网主办的2020年第三届无刷直流电机控制技术研讨会在线上成功举行,报名参会人数达1866人。

  电子发烧友总经理张迎辉先生在大会致辞中表示,由于受到疫情的影响,今年BLDC技术论坛,不得不从线下改成了线上技术论坛,但依然受到了工程师朋友们的热烈参与,可见BLDC技术在电子行业的应用中非常重要且受关注。作为国内最重要的电子工程师的行业学习交流网站,电子发烧友网每年还会举行近百场的在线余场的线下技术峰会和论坛等,服务于广大工程师群体。

  此次会议主要探讨电机核心技术电机行业在疫情中受到的影响、挖掘电机行业市场机会等,会议演讲嘉宾包括,电子发烧友资深行业分析师程文智先生、ROHM设计中心工程师刘烁先生、国民技术股份有限公司高级开发工程师舒晓华先生、电机控制工程师黄天省先生、ST高级应用开发工程师蔡成攀先生、瑞萨电子高级工程师刘亚辉先生、中电港销售经理王炳兴先生、安森美半导体市场经理于辉先生以及Qorvo技术销售经理胡洋洋先生等,在圆桌论坛环节,参与嘉宾也分享了精彩的观点。

  电子发烧友资深行业分析师程文智分析了“BLDC电机的十大潜力应用市场”,在他看来,随着全球工业自动化、智能化和人们生活水平的提高,电机在汽车、家用电器、电子音像、信息处理设备,以及工业自动化等领域的应用将越来越广泛。

  他认为,未来BLDC电机使用量比较大的应用市场主要有汽车、5G、无人机/水下机器人、电踏车/电动车、工业机器人、风机、压缩机、电动工具、泵类和个人保健护理等。在分享中,他对这十大市场的现状和未来发展趋势了做了详细的分析。

  ROHM设计中心工程师刘烁对电机驱动技术的基础进行介绍,他谈到直流有刷电机与无刷电机的构造与转动原理,如何实现低振动、高效率的电机驱动。

  我国作为全球家电电机生产数量最多的国家,真钱扑克大全电机往节能方向的发展具有重要意义。他谈到ROHM的低振动高效率的驱动方案, 分别对方波驱动、梯形波驱动、正弦波驱动方式进行对比,根据三种驱动方式不同应用场合也会有所差别,方波驱动一般应用于对振动/噪音等性能要求不是太高且成本需要严格控制的产品,梯形波驱动一般应用于对振动/噪音有一定要求的产品,而正弦波驱动一般应用于对振动/噪音要求高的产品。

  国民技术电机方案开发工程师舒晓华分享了多BLDC电机磁场定向控制策略及解决方案。对多FOC应用中的软件设计策略首先是框架的软件抽象,这个要遵循FOC引擎的设计原则,独立地提供方法库,统一的属性资源分配,面向对象的设计方法。

  舒工带来了N32G455系列的多FOC电机控制解决方案,通过内置最多7个快速比较器与PWM模块联动,快速响应刹车事件,拥有高达4个独立的5Msps的12bit ADC,支持PWM定时器连动自动触发采样。最重要的是配置高达144Hz的高性能32位ARM Cortex-M4F处理器,支持硬件乘除运算。

  电机控制工程师黄天省先生谈到智能自适应控制时说,这个概念其实很简单,就是智能加上自适应,自适应控制通过信息采集再进行在线辨识或性能计算,接着控制决策,最终进行修正实现,其原理就是系统不断的调节自适应机构,保证系统输出满足要求,还保证系统稳定。

  关于BLDC智能自适应直接驱动无刷电机,在编制程序时给出控制逻辑与控制策略,进行自动执行。自适应控制会及时修正自己的特性以适应对象和扰动的动态特性变化,使整个控制系统始终获得最优,最满意性能。

  智能自适应驱动由于是长期寻找最佳,最满意的控制策略,经过长期的技术积累,无穷无尽的优化和反复测试,验证。可靠性,程序效率也会更加的提高,更会产生更多更好的控制方式方法,进一步提高智能自适应驱动的应用,以致在重载应用方面都会有全新的突破!

  在分享之后,他还特意对有感方案、无感反电动势检测方案,以及采用了智能自适应算法的无感无反电动势检测方案进行了对比测试。发现采用了智能自适应算法的性能比预想的还要好,功耗更低,只有0.21A,但转速可以稳定在1940左右。

  ST高级应用开发工程师蔡成攀先生表示,他们看到中国电机控制领域具有强大的市场潜力,决定在中国专门成立亚太电机控制创新技术中心,来获取一定的电机控制市场份额。

  ST电机控制应用方面的产品使用双电机FOC+DPFC的架构,其中ST冰箱解决方案借助于高性能、高价值的产品在同行中脱颖而出。ST洗衣机硬件架构具有小尺寸、开发时间短、高性能等特点。

  瑞萨高级工程师刘亚辉先生主要介绍电机控制解决方案,通过模拟、电源与嵌入式相结合,从而互补产品组合相辅相成。主要的解决方案有RX13T、RX23T、RX24T/24U、RX66T/72T。其中RX13T应用具有以下3大优势:低成本单芯片电机控制,同步处理3-phase电流检测,通过内置功能降低BOM成本,为用户提供可靠安全的产品。其次自定义电机的参数达到矢量控制,最后能对输出结果分析,方便用户改善电机性能。在工业电机使用方面,瑞萨提供工业以太网加低/高压伺服方案对电机进行控制。

  当前国内伺服市场得益于中国制造2025的不断推进,中国伺服市场每年保持20%以上增长,中电港销售经理王炳兴先生给我们带来了高性能EtherCAT伺服解决方案。此方案应用领域广泛,诸如数控机床、多关节机器人、3D打印等。但传统的伺服市场以CAN总线为主,随着智能制造技术要求的提升,EtherCAT成为新一代技术,未来市场前景广阔。中电港的高性能伺服驱动解决方案采用Renesas MCU+Lattice FPGA双芯片架构,支持Ethercat与多轴应用。方案优势明显主要体现在FPGA硬件电流环,高性能,高精度。其次能以最优的成本实现 单/多轴。最后可以灵活选择型号搭配不同的配置。

  安森美半导体市场经理于辉先生主要对工业与自动驾驶领域的BLDC应用作出分析,在自动驾驶领域的BLDC应用,安森美提供了尺寸更小、更轻便、更具成本优势的解决方案,如下图:

  而在工业电机控制领域主要聚焦在Atlas +48V产品,未来机器人与工业4.0将是一片蓝海,安森美将目标市场定位在24~48V的产品。于经理最后还概括了安森美BLDC的产品线,他们在不同电压范围市场推出了不同的产品。

  Qorvo技术销售经理胡洋洋先生给我们介绍了PAC三相电机控制芯片。我国提出25万亿新基建规划,三相无刷电机作为工业领域动力之源,已势必会有快速的增长。通过对芯片进行高集成,能减小PCB尺寸,降低BOM成本,Qorvo推出高集成的三相电机控制产品,种类齐全,技术成熟。其中PAC的架构包括ARM Cortex M0或M4F内核的MCU,外围集成电源管理模块。

  关于PAC的一些应用案例有家用冰箱压缩机、5G基站空调压缩机等,这些应用场合存在启动难度大,需要比较大的扭矩去拉动转子,在压缩机停止状态时需要进入低功耗模式。这对MCU运算能力、ADC、PWM都有要求,需要优化FOC算法,减少运算时间。同时需配备完善的保护措施过压、欠压、过流、堵转、开路保护、内部电源监控。而PAC内部集成了多个内部电源监测的功能和温度检测功能,可以用ADC去采样内部电源或者复位芯片,同时芯片过温的话,会触发MCU复位事件。

  此次研讨会的圆桌论坛环节,嘉宾们谈到今年疫情对电机市场的需求造成了一定影响,但国家推动自动化水平的提高,减少人力投入,机器人技术的广泛使用等,对BLDC发展大有裨益。

时间:2020-08-24 10:25