蓝冠官网《Q374919》我已经有一段时间想写一篇文章来讨论电子/半导体器件的选择对电动马达驱动系统的能源消耗的真正影响。似乎市场上的每个芯片都有能力实现“更节能”的电机控制,蓝冠 但我从未见过一篇文章真正展示这一点。真正的问题是:这可能吗?
作为第一步,对于那些对节能或节能电机驱动系统感兴趣的人,我强烈推荐阅读国际能源机构去年(2011年)发布的最新报告《电动电机驱动系统的能效政策》。与过去20年发表的关于这一主题的任何类似报告一样,该报告的建议如下:
1-确保您的电机尺寸(额定功率)适合您的应用。在大型工业电机应用中,这可以对功率消耗产生非常显著的影响。理由很容易理解,蓝冠官网 当你唯一需要的就是丰田的时候,你为什么要开悍马(记住,节约能源的最好方法是把它们放在车库里)?正确的电机尺寸与设备无关,甚至与电机控制驱动器的选择无关。
2-使用变频器(VFD)。这就是我们随处可见的著名的20-50%的节电效果。知道功率输出是转矩和速度的乘积,而不是固定电机转速在公称速度和通过改变转矩来改变功率输出,蓝冠注册 VFD的思想是用速度和转矩来调节功率(因此称为变频)。
人们可能会认为,由于VFD电机控制软件运行在电子设备上,那么它肯定会对性能产生影响,但这不是真的。这一切都在软件和任何节能电机控制软件功能可以实现在任何类型的电子设备,无论是MCU, DSP或FPGA:
- VFD通过标量或向量控制
-感应电机和永磁同步电机磁链优化
-通过高级PWM算法的功率开关和时谐波损耗(就像这篇来自Xilinx的优秀文章)
为什么?因为你需要认为电动机是机电设备,即使你认为那些系统有“快速动态”,它们仍然非常慢(kHz范围)与市场上大多数电子设备的计算带宽(MHz范围)。即使你无限快地处理数字,你也会一直受到功率变换器PWM频率的限制,使功率变换器的开关损耗保持在一个低水平。
好的。但是如果主轴转速达到30000转呢?是的,这些应用程序需要高带宽控制,但它们不是“电力应用程序”,因为通常使用的电机是不使用低能耗汽车但主要是因为汽车作为机电能量变换器(重点是输送能源),而是作为一个eletro-mechanical致动器(重点是精确的动力学)。
结论:设备的选择对电动机的功率节约没有影响。这一切都是关于正确的电机大小的负载剖面,正确的功率变换器大小和电机控制软件(为应用程序本身优化)。是否存在更容易开发和集成该软件的设备?这是另一个更依赖于设备制造商的设计工具和商业模式而不是设备本身的问题。