【新闻】五金市场电机变频器也将节能电机控制更加精准化平台化丽水

核心提示：变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。风机类水泵类负载,这类负载由流体力学可知,p(功率)＝Q(流量)×H(压力),流量Q与转速N的一次方成正比,压力H与转速N的平方成正比,功率P与转速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,转速N可成比例的下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。所以当所要求的流量Q减少时,可调节变频器 兰州西固鑫港五金建材市场正式启动推荐简介：兰州西固鑫港五金建材市场正式启动近日，由甘肃鑫港物流有限公司筹建的兰州西固鑫港五金建材市场启动仪式举行。据了解，2018年甘肃鑫港物流园区货物交易额超过 120亿元。目前，兰州西固鑫港五金建材市场已建有30多家型材加工，300余家钢材贸易商户，建材和配货一应俱全。该市场计划12月建成，可容纳400余家商户经营。为了打造好这个农产品质量安...... 五金之家讯：变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。风机类水泵类负载,这类负载由流体力学可知,p(功率)＝Q(流量)×H(压力),流量Q与转速N的一次方成正比,压力H与转速N的平方成正比,功率P与转速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,转速N可成比例的下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。所以当所要求的流量Q减少时,可调节变频器输出频率使电动机转速n按比例降低,转速控制方式在低速小流量时,仍可使泵机高效率运行。

这时,电动机的功率p将按三次方关系大幅度地降低,比调节挡板、阀门节能40％～50％,从而达到节电的目的。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转速即可满足要求。例如:一台离心泵电机功率为55千瓦,当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为28.16千瓦,省电48.8％,当转速下降到原转速的l／2时,其耗电量为6.875千瓦,省电87.5％。

电机控制精度如何提高

国内目前电机、电流盘控制基本是10~12位精度，ADI等半导体供应商正在把此控制精度提高到12位以上。然而，仅这一点点的提高，电机控制的效率以及电机噪声的改善就会是一大步。

生产率提高策略：平台化

平台化的优势是可让设计重复应用，同时可快速切入市场。

然而，由于电机控制涵盖的领域很广，平台化的同时又要保证效率提高，对各半导体厂商是一个很大的挑战。

为了方便设计，很多半导体公司努力推出高端的软件平台，从软件上进行调整。因为硬件平台各家基本一致，对于不同的算法和过程目标及要求会有一些改变，这种情况下，就需要在软件上给力。ADI就推出了一个演示，是怎么把图形化的软件直接跟DSP开发系统结合在一起，通过仿真结果，直接在处理器上实现。

富士通半导体公司市场部产品经理丁洁早也认为软件是平台化的关键。他说：“从硬件来看，富士通完全没有问题，只不过给客户提供软件时，要根据不同的电机提供不同的控制(算法)策略。“

电机控制平台化如何进行

据张松钢介绍，虽然电机千姿百态，但大同小异宗，70%~80%结构相似，原理上是怎么把这个电机旋转起来，定子是固定的，由定子产生旋转磁场，转子跟随旋转磁场旋转。因此所有电机共性的地方就是产生磁场。磁场的波形可以是T型或方波等。感应电机会产生感应磁场，因为它会有一个差，转子和定子永远有一个小的差，所有直流误差（其实是直流特性交流控制的）产生的波形是T型波。因此，波形也是相似的。所以常用的几种电机可以用一个平台来实现。

另外，所有的电机，基本上控制的量有3~4个环，从最里边的速度环，到电流环、电压环。如果想做精确位置控制，在电机连线上的电流及电压等量也需要检测，还要检测转子相应的位置。所以作为整个电机控制平台，除了功率驱动，还需要实现电压和电流检测，便可以完成速度环、电压环、电流环的控制。

因此把上述元素可以组成一个完整的平台，客户在最终做产品的时候，可以根据不同的需求进行裁减，针对具体的对象，例如如果是感应电机，就用感应电机算法做。

图电机和电源控制平台（来源：ADI）

ADI的方案

工业占ADI将近一半业务，电机领域ADI自然也十分重视。目前，ADI在整个电机和电源控制当中，除了功率器件不做外，其他所有相关信号调理的电路都做。尤其国内目前在信号检测、电流/电压检测以及位置检测方面，ADI具有一定的优势。处理器（电机控制）和电源控制方面，ADI近几年已规划了一系列的产品，预计今年下半年或明年推出更多详情请关注。更多详情请关注成都电机总代理。

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