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【微控制器與軟體演算法,成就高效馬達轉換】
全球有 40%~60% 的工業用電是用於電動馬達。常見的工業用馬達有:直流有刷馬達、感應式馬達、永磁馬達。其中,直流有刷馬達,已瀕臨淘汰;感應式馬達價格便宜、裝置簡單且容易控制,但是能源效率不高;永磁馬達包括:永磁同步馬達 (PMSM)、無刷直流馬達 (BLDC)、磁阻馬達、步進馬達、磁滯馬達等類型,具有較高壽命、較佳能源效率及可控性,在工業應用中,PMSM 和 BLDC 馬達正大規模取代交流和直流有刷電機。
在當今的大多數應用領域,馬達發揮的作用並不是簡單地旋轉功能,人們希望馬達盡可能按照人們的要求去動作,這不僅對節約能源有重大意義,同時還可以在很多場合替代人類做更多事情。比如工業機器人的手臂要運動到什麼位置?需要多大能量提起多重的物體?這些都需要一個控制系統來進行精確控制。但是,馬達的工作原理本質上是一個電磁轉換過程,人們不能直接控制磁訊號,只能透過改變電訊號實現對馬達的一系列控制要求。
馬達的廣泛使用,帶動了馬達控制系統的發展,不同的應用場合需要不同的控制系統,特別是當今的 IoT、工業 4.0 快速發展的大背景下,馬達控制系統也隨之成長,驅動 IC、MCU、MOSFET、IGBT 等馬達控制系統訊號鏈每一個環節都因此受益。從馬達控制角度來看,控制系統可根據控制要求大致分為變頻器、驅動器和伺服系統幾類,控制要求越多、精度要求越高,對控制系統的要求也就越高,相應的系統複雜度也會隨之提升。
延伸閱讀:
《不斷演進的馬達系統》
http://compotechasia.com/a/____/2016/0920/33344.html
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圖檔取材:pixabay.com
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