电机控制的趋势及ST的解决方案

工控自动化   作者:Dino COSTANZO 时间:2020-03-03来源:电子产品世界

Dino COSTANZO  (意法半导体 亚太区工业控制技术创新中心 负责人)

摘  要:介绍了电机控制的趋势及ST的解决方案。

关键词:电机;电动工具;空调;零转速满扭矩;MCU

1  工业自动化领域的电机趋势 

在工厂自动化领域,最新的技术进步和新的发展前景正在推动一些电机应用快速发展,速度远超几年前的预测。以电动工具或吸尘器为例,过去,这些工具必须用一条电源线连接外部电源插座,机器笨重,体积大。然而现在,开发者很容易获得 电机控制电子产品生态系统(微控制器+变频器+高级电动机驱动固件)和大容量锂电池以及快速充电技术,利用精密复杂的仿真软件工具,可以从零开始设计全新的电机控制系统。因此,新的无线电动工具有望获得巨大的市场成功,产品性能取得显 著进步,实现零转速满扭矩、强劲动力和灵活操作。

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关于工业自动化领域的电机,新应用场景描绘工业传感器能够精确测量控制变量,并通过快速连接技术将多维数据安全地送回到主机。由于现在可以实现精密复杂的控制回路,因此,PMSM(永磁同步电机)和变频驱动器的使用率将会快速增长,同时借助容错算法和预测性维护技术,可靠性水平将会媲美甚至优于良好的老技术。

随着政府发布新的能效法规,例如,中国史上最严的空调新能效标准2020年7月1日将实施,即进入空调标准的APF(季节能效)时代,再加上人们的环保意识增强,预计家电市场将会迎来持续增长,对于长时间工作的家电,例如,空调或冰箱,只有逐步升级改造技术,才能符合这些严格的能效要求。

2  ST的解决方案

意法半导体(ST)拥有产品种类齐全、技术先进的电机控制电子产品,包括STM32系列微控制器、基于IGBT沟栅式场截止或超级结MOSFET的SLLIMM IPM(小型低损耗智能功率模块)系列智能功率模块、碳化硅MOSFET及二极管,以及通信接口等。

意法半导体察觉到在电动工具、吸尘器、无人机电子转速控制器、机器人、服务器散热风扇等市场上出现了微型化需求,而且还发现,有些应用十分看重功能集成度,这样可以减少组件数量,加快开发速度,同时减少潜在问题(EMI干扰、供应链缺货等)。有了意法半导体的STSPIN32F0系列系统封装,这些需求和问题将全部迎刃而解,因为它在一个封装内集成了STM32 MCU、栅极驱动器、模拟外设和直流转换器。

同时,意法半导体还有面向应用的现成的解决方案,包括运行电机控制、传感器和通信接口固件库的演示板和参考设计。例如,2 kW空调演示板和可在st.com官网目录上免费下载的STM32 MC SDK矢量控制无传感器固件库,共同组成一个高性能的开发平台,可加快设计阶段的研发进度,使客户能够及时满足市场需求。

此外,意法半导体的能力中心网络为合作伙伴和客户提供现场技术支持,通过贡献和整合双方在电机控制、自动化、电力电源、物联网和人工智能领域的专业知识,共同探索和挖掘深层次的潜在应用。

本文来源于科技期刊《电子产品世界》2020年第03期第16页,欢迎您写论文时引用,并注明出处。

关键词: 202003 电机 电动工具 空调 零转速满扭矩 MCU

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