電機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是什么?

電機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展呈現(xiàn)出多方面的趨勢(shì)。

首先是行業(yè)創(chuàng)新與成本控制,半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)步,MCU 與驅(qū)動(dòng)組件普及,高效電機(jī)制造技術(shù)提升,新材料和自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用,有效降低了電機(jī)成本,并推動(dòng)創(chuàng)新。

其次,F(xiàn)OC 算法崛起,其相比傳統(tǒng)算法能實(shí)現(xiàn)更高轉(zhuǎn)矩和效率,降低噪音與轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),為電機(jī)控制帶來新方向。

再者,集成化設(shè)計(jì)推動(dòng)發(fā)展,控制 IC 與驅(qū)動(dòng) IC 集成化使電機(jī)系統(tǒng)控制板小型化、優(yōu)化,降低成本和資源需求,助力電機(jī)小型化緊湊化。

另外,無刷直流電機(jī)和永磁同步電機(jī)因無需電刷和換向器,更高效可靠,且利用軟件控制算法運(yùn)行。它們?cè)跈C(jī)械結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單,定子有電磁繞組,轉(zhuǎn)子為永磁體,可根據(jù)需求有不同相數(shù),部分帶有傳感器輔助運(yùn)行,也有無傳感器依靠數(shù)學(xué)模型的情況。

同時(shí),電機(jī)正朝著高效能、小型化、低成本、高兼容性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化發(fā)展,催生更多電機(jī)控制技術(shù),改變市場(chǎng)趨勢(shì)。

在大背景下,傳統(tǒng)電機(jī)和控制發(fā)生改變,提出新需求。節(jié)能方面,電機(jī)體系節(jié)能是趨勢(shì),變頻器等在多種設(shè)備中大量應(yīng)用,能降低轉(zhuǎn)速和功率,提高電網(wǎng)功率因數(shù),節(jié)約電能,對(duì)功率器件要求也增多。

高效方面,電機(jī)控制系統(tǒng)不僅是能量裝置,也是信息通道,未來是工廠系統(tǒng)組成和動(dòng)力監(jiān)控點(diǎn),如西門子、ABB 電機(jī)能采集記錄狀態(tài)并實(shí)時(shí)傳輸,分布式電機(jī)控制系統(tǒng)可提高生產(chǎn)線效率和可靠性,多軸控制應(yīng)用增多,電機(jī)控制系統(tǒng)更開放高效,且正集成化和智能化。

集成化方面,現(xiàn)代生產(chǎn)線對(duì)分布式電機(jī)控制系統(tǒng)需求大,電機(jī)控制產(chǎn)品集成化,包括電機(jī)、驅(qū)動(dòng)、控制器等的集成,以及電機(jī)系統(tǒng)橫向和縱向集成。集成化對(duì)半導(dǎo)體芯片提出高可靠性、簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)等新要求,8 位 MCU 面臨瓶頸,32 位 MCU 應(yīng)用增多。

智能化方面,電機(jī)控制向智能化發(fā)展,模糊控制等方式無需精確數(shù)學(xué)建模,魯棒性強(qiáng),在交直流調(diào)速和伺服系統(tǒng)中效果良好。未來電機(jī)控制技術(shù)發(fā)展遵循自動(dòng)控制理論,計(jì)算機(jī)技術(shù)升級(jí),滿足多樣化需求,應(yīng)研究智能化數(shù)控產(chǎn)品,探索自動(dòng)化技術(shù)和電機(jī)技術(shù)方向。

近年來,隨著相關(guān)技術(shù)發(fā)展,電機(jī)系統(tǒng)智能化趨勢(shì)明顯,出現(xiàn)眾多新型電機(jī)和控制技術(shù),相關(guān)研討會(huì)促進(jìn)了技術(shù)分享和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

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