• 《电子产品世界》2007年第12期摘录:基于集成化电机控制平台的节能解决方案

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正文摘录:

基于集成化电机控制平台的节能解决方案UsinganIntegratedMicr0。basedM0tOrC0ntrOIPIatformtOSavingEnergyandCOstntema“0nalRectifieriMOTJON产品管理主管AengusMurray()EM们正在期待着调速电机驱动技术能够最大限度提高从家用电器到空调器的各种产品的效率。工程师们所面临的挑战在于,变速电机驱动解决方案的实现,并非一个轻而易举的任务,开发工作的复杂性和成本都大为增加,这个事实与仅以略高于传统设计的成本提供产品如下的需求是相矛盾的。不过,现在功率半导体技术领域的发展,连同混合信号集成方面的进步,共同模块化的解决方案的发展,这些解决方案可以让工程师们缩短复杂的调速电机驱动设计的开发时间和所需的元件数量,并让他们能无牵无挂,把注意力集中在专门针对具体应用、可以提供极强竞争力的产品功能特性方面。在中国,总耗电量中的约60%都为驱动机电设备的电机所消耗,如水泵、风机和压缩机。而如果采用能量效率高的电极和电子运动控制技术,则电机的能量消耗可以节约10%。图1iMOTION数字这些电力都为工业过程所消耗,但是中化控制JC国的居民用电也占了相当大的比重。1985年,冰箱的数量为400万台,1996年增长到6000万台,现在则消耗了居民用电总量的一半。此外,空调的使用量也在增长,从1995年8台/百户增加到2000年3l/百户。显然,能量利用率高的电力电子技术的巨大商机就存在于节能型运动控制架构中。对于大多数变速电器应用来说,永磁(PM)电机是首选的技术。PM电机技术损耗更低和单位电流所产生的转矩更高的特点使得设计者能够选用一个尺寸较小、重量更轻和成本更低的电机,而可变速的工作模式可以降低其机械振动,提高可靠性和寿命,同时减少声学噪声。成本和性能方蘧的考虑在目前已经为无刷AC电机开发出的成熟调速技术中,梯形电流波形控制技术在高速区存在一定的限制,而且由于电流波形呈矩形,无法产生平滑的力矩输出。另外一种方法,基于正弦电流波形的磁场定向控制(FieldOri—entedcontrol,F0c)技术将可以提供更出色的全性能。这一技术一般是通过在数学上将所期望的电流值从定子域变换为转子域,然后再将所期望的电压值从转子域变换为定子域来实现的。对变化后的结果还可以进行进一步然而,完善一个F0c算法,使之能在微控制器或者DsP上运行,就需要开发者在电机控制和软件代码编写方面具有深厚的专业素养。在所面对的多方面的挑战中,电机电流采用的时间控制唾

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