前言

Tech Web Motor“基礎知識”的第一波文章為“電機驅動(dòng)”的基礎篇。

據統計，近年來(lái)，全世界的馬達電機年生產(chǎn)量大約為100億臺，其功耗大約占據全世界總耗電量的50%。這一數據聽(tīng)上去讓人覺(jué)得出乎意料，但是當我們細數一下，電腦的硬盤(pán)和光驅有冷卻風(fēng)扇，洗衣機、冰箱、空調、混合動(dòng)力汽車(chē)等身邊使用的物品中也使用了馬達電機，也就能夠理解為什么這一數量這么大了。另外以歐美為中心的國家明確表示將實(shí)現汽車(chē)的電動(dòng)化，并將其作為解決環(huán)境問(wèn)題的其中一個(gè)方法，這就表示馬達電機的需求將呈強勁增長(cháng)的趨勢。

另一方面由于出臺了與世界能源問(wèn)題相關(guān)的嚴格的節能法規，因此如何讓使用馬達電機的設備實(shí)現節能是當前的重要課題。實(shí)現馬達電機自身的節能化當然重要，而采用高效率的馬達電機驅動(dòng)或控制方法也非常重要。

如上所述馬達電機可用于各種領(lǐng)域的各種應用系統中。因此馬達電機的種類(lèi)非常多，馬達電機的驅動(dòng)方法和控制方法也非常多。我們在Tech Web Motor基礎知識“電機驅動(dòng)”系列中，將對馬達電機的基礎知識和各種電機的驅動(dòng)方法進(jìn)行說(shuō)明。

首先，我們來(lái)看近年來(lái)馬達電機驅動(dòng)器所要求的四大要點(diǎn)。在此部分我希望從這四點(diǎn)出發(fā)，談一談實(shí)際的馬達電機驅動(dòng)。

電機驅動(dòng)器所要求的四大要點(diǎn)

①高可靠性

為了保護電機驅動(dòng)器IC不受異常電壓和電流的影響，電機驅動(dòng)器需要具備充分的保護功能，如防止因電源電壓降低而引起誤動(dòng)作的功能等。另外還要求搭載在電機啟動(dòng)時(shí)或強制停止和堵轉時(shí)控制電機電流的電流限制功能，以及將故障狀態(tài)輸出到外部主機處理器的功能，以確保安全性。

②低功耗、高效率

為了降低電機的功耗，需要低功耗的功率元器件和驅動(dòng)技術(shù)。例如通過(guò)使用自動(dòng)超前角調整功能等，可在從低速旋轉到高速旋轉的大范圍轉速區間內獲得非常高的效率。

③靜音、低振動(dòng)

對于電機工作時(shí)的噪聲和振動(dòng)而言，驅動(dòng)波形的優(yōu)化非常重要。這就需要根據各領(lǐng)域的用途，選擇最適合各種電機磁路的激勵驅動(dòng)技術(shù)。比如無(wú)刷直流電機驅動(dòng)器的合適激勵模式（120度、150度、正弦波）、風(fēng)扇電機驅動(dòng)器的軟啟動(dòng)技術(shù)、步進(jìn)電機驅動(dòng)器的電流衰減方式（Decay技術(shù)）等。

④控制、便利性

通過(guò)FLL（速度控制）和PLL（相位控制）實(shí)現的電機數字旋轉控制技術(shù)，以及執行器要求的高精度定位控制技術(shù)等高效驅動(dòng)控制算法，對于高性能電機應用系統的開(kāi)發(fā)而言是不可或缺的。要求實(shí)現設計人員可輕松利用的高效驅動(dòng)控制算法，比如通過(guò)將已進(jìn)行硬邏輯處理的控制算法應用在驅動(dòng)器IC上等。另外,驅動(dòng)器IC間的兼容性可提高便利性。當在開(kāi)發(fā)過(guò)程中規格發(fā)生變化時(shí)，可在不更改電機驅動(dòng)控制電路板模式的情況下進(jìn)行替換，這對于提高便利性而言也非常重要。