2020年3月27日，由電子發(fā)燒友網(wǎng)主辦的2020年第三屆無刷直流電機控制技術(shù)研討會在線上成功舉行，報名參會人數(shù)達1866人。 電子發(fā)燒友總經(jīng)理張迎輝先生在大會致辭中表示，由于受到疫情的影響，今年BLDC技術(shù)論壇，不得不從線下改成了線上技術(shù)論壇，但依然受到了工程師朋友們的熱烈參與，可見BLDC技術(shù)在電子行業(yè)的應(yīng)用中非常重要且受關(guān)注。作為國內(nèi)最重要的電子工程師的行業(yè)學(xué)習(xí)交流網(wǎng)站，電子發(fā)燒友網(wǎng)每年還會舉行近百場的在線直播和研討會，10余場的線下技術(shù)峰會和論壇等，服務(wù)于廣大工程師群體。 此次會議主要探討電機核心技術(shù)電機行業(yè)在疫情中受到的影響、挖掘電機行業(yè)市場機會等，會議演講嘉賓包括，電子發(fā)燒友資深行業(yè)分析師程文智先生、ROHM設(shè)計中心工程師劉爍先生、國民技術(shù)股份有限公司高級開發(fā)工程師舒曉華先生、電機控制工程師黃天省先生、ST高級應(yīng)用開發(fā)工程師蔡成攀先生、瑞薩電子高級工程師劉亞輝先生、中電港銷售經(jīng)理王炳興先生、安森美半導(dǎo)體市場經(jīng)理于輝先生以及Qorvo技術(shù)銷售經(jīng)理胡洋洋先生等，在圓桌論壇環(huán)節(jié)，參與嘉賓也分享了精彩的觀點。 電子發(fā)燒友資深行業(yè)分析師程文智分析了“BLDC電機的十大潛力應(yīng)用市場”，在他看來，隨著全球工業(yè)自動化、智能化和人們生活水平的提高，電機在汽車、家用電器、電子音像、信息處理設(shè)備，以及工業(yè)自動化等領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越廣泛。 他認為，未來BLDC電機使用量比較大的應(yīng)用市場主要有汽車、5G、無人機/水下機器人、電踏車/電動車、工業(yè)機器人、風(fēng)機、壓縮機、電動工具、泵類和個人保健護理等。在分享中，他對這十大市場的現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢了做了詳細的分析。 ROHM設(shè)計中心工程師劉爍對電機驅(qū)動技術(shù)的基礎(chǔ)進行介紹，他談到直流有刷電機與無刷電機的構(gòu)造與轉(zhuǎn)動原理，如何實現(xiàn)低振動、高效率的電機驅(qū)動。 我國作為全球家電電機生產(chǎn)數(shù)量最多的國家，電機往節(jié)能方向的發(fā)展具有重要意義。他談到ROHM的低振動高效率的驅(qū)動方案， 分別對方波驅(qū)動、梯形波驅(qū)動、正弦波驅(qū)動方式進行對比，根據(jù)三種驅(qū)動方式不同應(yīng)用場合也會有所差別，方波驅(qū)動一般應(yīng)用于對振動/噪音等性能要求不是太高且成本需要嚴格控制的產(chǎn)品，梯形波驅(qū)動一般應(yīng)用于對振動/噪音有一定要求的產(chǎn)品，而正弦波驅(qū)動一般應(yīng)用于對振動/噪音要求高的產(chǎn)品。 他還談到ROHM的正弦波驅(qū)動方案，如下圖： 國民技術(shù)電機方案開發(fā)工程師舒曉華分享了多BLDC電機磁場定向控制策略及解決方案。對多FOC應(yīng)用中的軟件設(shè)計策略首先是框架的軟件抽象，這個要遵循FOC引擎的設(shè)計原則，獨立地提供方法庫，統(tǒng)一的屬性資源分配，面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法。 舒工帶來了N32G455系列的多FOC電機控制解決方案，通過內(nèi)置最多7個快速比較器與PWM模塊聯(lián)動，快速響應(yīng)剎車事件，擁有高達4個獨立的5Msps的12bit ADC,支持PWM定時器連動自動觸發(fā)采樣。最重要的是配置高達144Hz的高性能32位ARM Cortex-M4F處理器，支持硬件乘除運算。 電機控制工程師黃天省先生談到智能自適應(yīng)控制時說，這個概念其實很簡單，就是智能加上自適應(yīng)，自適應(yīng)控制通過信息采集再進行在線辨識或性能計算，接著控制決策，最終進行修正實現(xiàn)，其原理就是系統(tǒng)不斷的調(diào)節(jié)自適應(yīng)機構(gòu)，保證系統(tǒng)輸出滿足要求，還保證系統(tǒng)穩(wěn)定。 關(guān)于BLDC智能自適應(yīng)直接驅(qū)動無刷電機，在編制程序時給出控制邏輯與控制策略，進行自動執(zhí)行。自適應(yīng)控制會及時修正自己的特性以適應(yīng)對象和擾動的動態(tài)特性變化，使整個控制系統(tǒng)始終獲得最優(yōu)，最滿意性能。 智能自適應(yīng)驅(qū)動由于是長期尋找最佳，最滿意的控制策略，經(jīng)過長期的技術(shù)積累，無窮無盡的優(yōu)化和反復(fù)測試，驗證?？煽啃?，程序效率也會更加的提高，更會產(chǎn)生更多更好的控制方式方法，進一步提高智能自適應(yīng)驅(qū)動的應(yīng)用，以致在重載應(yīng)用方面都會有全新的突破！ 在分享之后，他還特意對有感方案、無感反電動勢檢測方案，以及采用了智能自適應(yīng)算法的無感無反電動勢檢測方案進行了對比測試。發(fā)現(xiàn)采用了智能自適應(yīng)算法的性能比預(yù)想的還要好，功耗更低，只有0.21A，但轉(zhuǎn)速可以穩(wěn)定在1940左右。 ST高級應(yīng)用開發(fā)工程師蔡成攀先生表示，他們看到中國電機控制領(lǐng)域具有強大的市場潛力，決定在中國專門成立亞太電機控制創(chuàng)新技術(shù)中心，來獲取一定的電機控制市場份額。 ST電機控制應(yīng)用方面的產(chǎn)品使用雙電機FOC+DPFC的架構(gòu)，其中ST冰箱解決方案借助于高性能、高價值的產(chǎn)品在同行中脫穎而出。ST洗衣機硬件架構(gòu)具有小尺寸、開發(fā)時間短、高性能等特點。 瑞薩高級工程師劉亞輝先生主要介紹電機控制解決方案，通過模擬、電源與嵌入式相結(jié)合，從而互補產(chǎn)品組合相輔相成。主要的解決方案有RX13T、RX23T、RX24T/24U、RX66T/72T。其中RX13T應(yīng)用具有以下3大優(yōu)勢：低成本單芯片電機控制，同步處理3-phase電流檢測，通過內(nèi)置功能降低BOM成本，為用戶提供可靠安全的產(chǎn)品。其次自定義電機的參數(shù)達到矢量控制，最后能對輸出結(jié)果分析，方便用戶改善電機性能。在工業(yè)電機使用方面，瑞薩提供工業(yè)以太網(wǎng)加低/高壓伺服方案對電機進行控制。 當(dāng)前國內(nèi)伺服市場得益于中國制造2025的不斷推進，中國伺服市場每年保持20%以上增長，中電港銷售經(jīng)理王炳興先生給我們帶來了高性能EtherCAT伺服解決方案。此方案應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，諸如數(shù)控機床、多關(guān)節(jié)機器人、3D打印等。但傳統(tǒng)的伺服市場以CAN總線為主，隨著智能制造技術(shù)要求的提升，EtherCAT成為新一代技術(shù)，未來市場前景廣闊。中電港的高性能伺服驅(qū)動解決方案采用Renesas MCU+Lattice FPGA雙芯片架構(gòu)，支持Ethercat與多軸應(yīng)用。方案優(yōu)勢明顯主要體現(xiàn)在FPGA硬件電流環(huán)，高性能，高精度。其次能以最優(yōu)的成本實現(xiàn) 單/多軸。最后可以靈活選擇型號搭配不同的配置。 安森美半導(dǎo)體市場經(jīng)理于輝先生主要對工業(yè)與自動駕駛領(lǐng)域的BLDC應(yīng)用作出分析，在自動駕駛領(lǐng)域的BLDC應(yīng)用，安森美提供了尺寸更小、更輕便、更具成本優(yōu)勢的解決方案，如下圖： 而在工業(yè)電機控制領(lǐng)域主要聚焦在Atlas +48V產(chǎn)品，未來機器人與工業(yè)4.0將是一片藍海，安森美將目標(biāo)市場定位在24~48V的產(chǎn)品。于經(jīng)理最后還概括了安森美BLDC的產(chǎn)品線，他們在不同電壓范圍市場推出了不同的產(chǎn)品。 Qorvo技術(shù)銷售經(jīng)理胡洋洋先生給我們介紹了PAC三相電機控制芯片。我國提出25萬億新基建規(guī)劃，三相無刷電機作為工業(yè)領(lǐng)域動力之源，已勢必會有快速的增長。通過對芯片進行高集成，能減小PCB尺寸，降低BOM成本，Qorvo推出高集成的三相電機控制產(chǎn)品，種類齊全，技術(shù)成熟。其中PAC的架構(gòu)包括ARM Cortex M0或M4F內(nèi)核的MCU，外圍集成電源管理模塊。 關(guān)于PAC的一些應(yīng)用案例有家用冰箱壓縮機、5G基站空調(diào)壓縮機等，這些應(yīng)用場合存在啟動難度大，需要比較大的扭矩去拉動轉(zhuǎn)子，在壓縮機停止?fàn)顟B(tài)時需要進入低功耗模式。這對MCU運算能力、ADC、PWM都有要求，需要優(yōu)化FOC算法，減少運算時間。同時需配備完善的保護措施過壓、欠壓、過流、堵轉(zhuǎn)、開路保護、內(nèi)部電源監(jiān)控。而PAC內(nèi)部集成了多個內(nèi)部電源監(jiān)測的功能和溫度檢測功能，可以用ADC去采樣內(nèi)部電源或者復(fù)位芯片，同時芯片過溫的話，會觸發(fā)MCU復(fù)位事件。 此次研討會的圓桌論壇環(huán)節(jié)，嘉賓們談到今年疫情對電機市場的需求造成了一定影響，但國家推動自動化水平的提高，減少人力投入，機器人技術(shù)的廣泛使用等，對BLDC發(fā)展大有裨益。