电机控制应用场景与发展趋势

电机控制应用场景与发展趋势

电机控制是指，对电机的启动、加速、运转、减速及停止进行的控制，根据不同电机的类型及电机的使用场合有不同的要求及目的，对于电动机，通过电机控制，达到电机快速启动、快速响应、高效率、高转矩输出及高过载能力的目的。

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。