TI引領(lǐng)電機(jī)控制芯片技術(shù)
日期:2019/10/23 15:16:45 人氣:387
隨著空調(diào)技術(shù)的不斷發(fā)展更新,電控技術(shù)已經(jīng)走向變頻時(shí)代,尤其是超低頻赫茲時(shí)代。頻率越低,意味著空調(diào)控制越好,體感更舒適,也更能節(jié)約能源消耗。
過去十二年來,TI在交流變頻到直流變頻再到低頻變頻控制的所有關(guān)鍵技術(shù)革新節(jié)點(diǎn)上,與中國空調(diào)企業(yè)緊密合作,攻克了一個(gè)個(gè)難關(guān),得到了行業(yè)的廣泛認(rèn)可和尊重。
鑒于變頻技術(shù)的主流地位和相應(yīng)電機(jī)控制技術(shù)的重要性,剛剛在珠海落下帷幕的2年一屆的行業(yè)技術(shù)盛會(huì) 2012國際制冷技術(shù)交流會(huì)首次設(shè)立電控技術(shù)專題研討會(huì),并邀請TI公司(半導(dǎo)體芯片供應(yīng)商)作為大會(huì)的支持單位和學(xué)術(shù)演講單位,與制冷和空調(diào)行業(yè)的專家、學(xué)者、研發(fā)人員,共同探討高效電機(jī)控制技術(shù)的最前沿課題和成果。
作為全球大的半導(dǎo)體公司之一,德州儀器(TI)創(chuàng)新的模擬、嵌入式處理和無線技術(shù)已經(jīng)滲透到人們?nèi)粘I畹姆椒矫婷妗;诖蛟旄悄堋⒏踩?、更環(huán)保、更健康以及更精彩的世界的理念,TI公司在2000年就開始進(jìn)入中國節(jié)能空調(diào)電機(jī)控制領(lǐng)域,可以說一路伴隨和見證了中國變頻控制領(lǐng)域技術(shù)革新的突飛猛進(jìn)。我們愿意同中國空調(diào)和制冷業(yè)者一道,繼續(xù)為節(jié)能減排做出貢獻(xiàn),為營造更好的生態(tài)環(huán)境做出貢獻(xiàn)!TI南中國區(qū)總經(jīng)理張海昆在電控專題研討會(huì)開場致辭中表示。
過去十二年來,TI在交流變頻到直流變頻再到低頻變頻控制的所有關(guān)鍵技術(shù)革新節(jié)點(diǎn)上,與中國空調(diào)企業(yè)緊密合作,攻克了一個(gè)個(gè)難關(guān),得到了行業(yè)的廣泛認(rèn)可和尊重。而作為這一歷程的重要參與人之一 TI半導(dǎo)體事業(yè)部MCU應(yīng)用部門經(jīng)理譚徽博士也得到本屆電控專題研討會(huì)會(huì)議主席的隆重介紹。
譚博士擁有超過十年電機(jī)控制研發(fā)和技術(shù)支持經(jīng)驗(yàn),并且與國內(nèi)外眾多的電機(jī)控制學(xué)術(shù)和應(yīng)用研究機(jī)構(gòu)保持緊密聯(lián)系,所以他在技術(shù)演講中探討的主流和新興高效電機(jī)控制技術(shù)及TI參與的一些尚處于研究階段的課題案例引發(fā)了與會(huì)者的強(qiáng)烈關(guān)注。
高效電機(jī)真正高效的關(guān)鍵要素
中國在電機(jī)控制領(lǐng)域具有非常重要的位置,全球每年80億只電機(jī)的產(chǎn)量中有70億就是中國制造的。對于高效電機(jī)這一塊,永磁同步電機(jī)目前是主流。但由于永磁電機(jī)與價(jià)格波動(dòng)很大的稀土材料密切相關(guān),因此對行業(yè)帶來了一些影響和波動(dòng),令我們更加謹(jǐn)慎來看這種高效電機(jī)未來的發(fā)展,這是我也會(huì)提到另一新興的高效電機(jī)極其控制技術(shù)的原因之一。譚博士在會(huì)上指出。
譚博士首先以應(yīng)用最廣泛的感應(yīng)電機(jī)為基礎(chǔ),分析了影響高效電機(jī)特性的重要因素。感應(yīng)電機(jī)在功率很大的情況下,比如幾十千瓦以上的電機(jī),可達(dá)到接近95%的效率,但小功率電機(jī)則效率點(diǎn)非常低,如單相的風(fēng)扇甚至大概只有30-40%.電機(jī)效率除了與功率相關(guān)(跟它的勵(lì)磁電流所占的比例有關(guān)系),還與電機(jī)所運(yùn)行的環(huán)境有關(guān)系,如果一個(gè)電機(jī)設(shè)計(jì)本身是優(yōu)化的,但總是讓它運(yùn)行在一個(gè)非常不利的情況,如滿負(fù)載的20%以下,則效率會(huì)非常低。另外,電機(jī)本身的功率因數(shù)是又一個(gè)影響效率非常關(guān)鍵的指標(biāo)。
感應(yīng)電機(jī)根據(jù)不同的電機(jī)功率等級會(huì)有不同的表現(xiàn),但是基本上都處于40-80%左右負(fù)載區(qū)間的話,系統(tǒng)對于電機(jī)本身的利用率是可以接受。所以在考慮控制系統(tǒng)的時(shí)候,系統(tǒng)到底應(yīng)該在一個(gè)什么樣的區(qū)間運(yùn)行,包括功率因數(shù)部分,這對效率的影響至關(guān)重要。
譚博士總結(jié)了感應(yīng)電機(jī)之所以應(yīng)用廣泛的一些優(yōu)勢之處:1.成本比較低,電網(wǎng)直接接上去就可以運(yùn)行起來;2.沒是有控制器也可以(當(dāng)然代價(jià)主要是在能效上面);3.再者它的轉(zhuǎn)矩系數(shù)低,單相電流情況下可以產(chǎn)生非常穩(wěn)定的磁場空間。另外,它沒有永磁體,沒有失磁性,不怕振動(dòng)也不怕生銹,所以比較牢靠。在控制上它非常容易進(jìn)入到高速的弱磁控制區(qū),在很大功率范圍里面有多種電機(jī)可用。
但也存在缺點(diǎn):在輕載情況下面效率非常差,同樣工藝下尺寸比永磁電機(jī)大不少。從控制上來講,現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)電機(jī)高效的同時(shí)都希望用矢量變換、矢量控制,因?yàn)檗D(zhuǎn)子側(cè)電流大,溫度變化非常大,從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子側(cè)電阻的變化非常大,對感應(yīng)電機(jī)矢量控制這一類基于參數(shù)的控制策略造成困難,是一個(gè)很大的技術(shù)挑戰(zhàn)。