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工業(yè)電機控制MCU

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ID:273087 發(fā)表于 2021-1-4 15:21 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
在工業(yè)應用中,電力成本和裝配操作的停工時間會降低廠商的收益。關于電機性能提升的控制如何直接影響效率和收益的一個工業(yè)例子就是:將一個工業(yè)抽水機中的閥用一個帶有基于MCU的可變速(VSD)系統(tǒng)替換。對于抽水機或風扇,功耗與軸的速度立方根成正比,當軸速度降低10%,流量降低10%,功耗降低27%。如果速度降低20%,功耗降低49%。通過使用MCU可變速電機控制,而不是恒速電機閥來減少流量,已經證明對于工業(yè)應用中的離心抽水機、風扇和吹風機來說可以得到25-40%的能量節(jié)省。

工業(yè)應用的效益是明顯的,使用MCU驅動的變速電機控制依賴于其他因素,例如靈活性和可靠性—這些因素能避免故障或檢修帶來的停工。帶有FLASH和EEPROM的MCU提供能通過可再編程特性,在當需要升級或控制程序要求改變的時候來解決工業(yè)用戶要求的靈活性。

已有的汽車電機應用包括采用電機來打開和關閉車窗和車門,以及定位車座。由于這些應用的使用頻率很低,因此對低效率并不敏感,但利用率高的應用,例如乘客溫度環(huán)境控制和引擎箱的風扇,則不斷地消耗汽車有限的電能。電機控制MCU使得環(huán)境控制扇只以一個能保持舒適溫度的速度運轉,這樣使噪聲最小化,并減少功率消耗。

在很多情況下,電機控制MCU必須使用控制區(qū)域網絡(CAN)或本地互聯(lián)網絡(LAN)來連接到汽車網絡。對于車體電子,現(xiàn)在使用低成本LIN協(xié)議來減少整體系統(tǒng)成本。在一些MCU系列中,可以發(fā)現(xiàn)一個支持LIN1.2的USART模塊,同時提供在起始位的自動喚醒和波特檢測(baud detect)。

隨著控制算法在所有細分市場變得越來越復雜,數(shù)字電機控制器的性能從MCU上升到DSP層次。數(shù)字信號控制器(DSC)帶來了更高的性能和價格可接受的、對設計工程師友好的、MCU技術用作更成熟的電機控制設計,包括那些具有向量控制的應用。采用基于DSP和DSC的電子電機控制,家電產業(yè)控制和汽車不僅工作效率更高、提供更多功能,而且價格更容易接受。

通常為專業(yè)人員和消費者開發(fā)電動工具的這類客戶并不具備電機控制軟件知識,因此他們依靠MCU供應商來提供電機控制固件。我們也看到了對更高性能電機控制的更多新需求,如用于無人駕駛直升機等新興使用案例的正弦波(Sine Wave)控制和磁場定向控制(FOC)。MCU的技術進展定會給電機的節(jié)能帶來新的可能性。
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