工業(yè)電機控制MCU

時間：2022-03-27

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，這樣使噪聲較小化，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）或本地互連網絡（LAN）來連接到汽車網絡。對于車體電子，現在使用低成本LIN協議來減少整體系統(tǒng)成本。在一些MCU系列中，可以發(fā)現一個支持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，數字電機控制器的性能從MCU上升到DSP層次。數字信號控制器（DSC）帶來了較高的性能和價格可接受的、對設計工程師友好的、MCU技術用作較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較高、提供更多功能，而且價格較容易接受。

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。我們也看到了對較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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工業(yè)電機控制MCU
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
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