推動(dòng)電機(jī)控制發(fā)展的力量與不斷進(jìn)步的單片機(jī)技術(shù)(04-100)
全球溫度正呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),更加有效地利用能源成為當(dāng)務(wù)之急。降低能耗的主要對(duì)象之一是電機(jī)。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì),電機(jī)消耗了美國一半以上的能量。在家庭中使用的電機(jī)數(shù)量一般不下50臺(tái),一部汽車?yán)锿ǔS?0至80臺(tái)電機(jī),至于在工業(yè)領(lǐng)域,工廠自動(dòng)化中應(yīng)用的電機(jī)更加比比皆是。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/80986.htm當(dāng)前,單片機(jī)(MCU)技術(shù)取得的進(jìn)步能夠比以往任何時(shí)候都更加有效地控制電機(jī),而成本卻更低。這種進(jìn)步對(duì)市場(chǎng)的影響一方面加速了從機(jī)電控制到電子式控制的轉(zhuǎn)變,另一方面可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速控制,優(yōu)化電機(jī)的運(yùn)行。而且,對(duì)整個(gè)市場(chǎng)而言,降低了元器件的整體成本。
單片機(jī)控制的無刷直流電機(jī)
與電機(jī)控制中經(jīng)常使用的有刷電機(jī)不同,單片機(jī)控制的無刷直流(BLDC)電機(jī)不存在電刷磨損和電弧,因而電機(jī)的使用壽命實(shí)質(zhì)上只受到軸承壽命的影響。此外,單片機(jī)控制的無刷直流電機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)越性還包括:
·更高的效率
·轉(zhuǎn)矩-慣性比高
·能達(dá)到更高的速度
·聽得見的噪聲更低
·更高的熱效率
·更低的電磁干擾
大量專門針對(duì)電機(jī)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)的8位單片機(jī)在解決數(shù)字電機(jī)控制問題上是成本效益最高的方法之一。但在過去,集成的程度和可供選擇的產(chǎn)品一直有限。而現(xiàn)在,單片機(jī)性能高達(dá)10MIPS,具備的運(yùn)動(dòng)控制專用硬件包括中心對(duì)齊的14位脈寬調(diào)制器(PWM)、運(yùn)動(dòng)反饋模塊和高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),使以往需要較昂貴處理器的應(yīng)用可以采用成本較低的8位單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。
某些單片機(jī),如PIC18F4431,在進(jìn)行三相PWM控制時(shí),可用硬件實(shí)現(xiàn)對(duì)無刷直流電機(jī)所有三個(gè)相的驅(qū)動(dòng),從而最大限度地降低了軟件的開發(fā)和調(diào)試工作量。該單片機(jī)最多有8個(gè)PWM通道,而一般只需6個(gè)通道即可驅(qū)動(dòng)三相電機(jī)。因此,可以用另外兩個(gè)通道來實(shí)現(xiàn)其它功能,無需再添加其它元器件。帶有正交編碼器接口的運(yùn)動(dòng)反饋模塊是單片機(jī)的一個(gè)組成部分,可減少元器件數(shù)目,降低系統(tǒng)成本。
評(píng)論