什么是电机控制器？它是干嘛用的？

一、什么是电机控制器？它是干嘛用的？

依据GB/T18488.1-2015《电动汽车用驱动电机系统第1部分：技术条件》，电机控制器的定义是：控制动力电源与驱动电机之间能量传输的装置，由控制信号接口电路、驱动电机控制电路和驱动电路组成。也就是将动力电池的直流电转换为交流电，并且控制整车控制器发送的目标扭矩和转速进行输出，电机控制器的结构图如图1所示。

01.电机控制器的硬件构成

电机控制器的硬件通常分为控制板和驱动板。控制板主要包括主控芯片、CAN网络、采样电路、旋变电路和电源电路等。

1.主控芯片

控制板的主控芯片以DSP或FPGA为主，在车载电机控制器中常用的英飞凌、恩智浦、瑞萨为主。

英飞凌的Aurix系列，65nm工艺，32bit带宽，具有多个锁步核，最高主频达300MHz。常用的有TC2XX和TX3XX系列。

恩智浦的MPC5XX系列，55nm工艺，32bit位宽带锁步核的单核、双核架构，最高主频200MHz。

瑞萨的RH850系列，40nm工艺，32bit位宽带锁步核的单核、双核架构，最高主频240MHz。

CAN电路：CAN电路主要以CAN收发器芯片为主，提供电机控制器与外部的交互，常用的芯片有JTA1145，JTA1043等。

2.电源电路

电源电路主要将12V电转变成DSP和部分电路所需的电压，比如主控芯片的外设和内核供电，CAN收发器的供电等。常用的电源芯片包括：

英飞凌的TLF35584及其下一代，其满足ISO26262要求，通常厂家与Aurix主控芯片打包推荐。

NXP的FS6500，满足ISO26262要求，集成CAN收发器、电源管理、LIN总线收发器、自检诊断功能一体。

ST的L9788，满足ISO26262要求，集成CAN收发器、电源管理、LIN收发器、继电器驱动等功能。

TI的TS65381，满足ISO26262要求，集成CAN收发器、电源管理、自检诊断功能。

3.旋变电路

硬件解码电路以旋变解码芯片为标志，芯片有ADI的12XX系列芯和AU680系列为主。

AD2S12XX系列的性能：

• 最大跟踪速率达187500min- 1
• 分辨率10/12/14/16位可调；
• 可输出绝对位置和速度；
• 对于故障检测阀值可通过编程设置；
• 内置可编程正弦波振荡器；
• 增量式编码器输出采用A-quad-B格式， 并提供方向输出， 减小软件运算量；
• 12位二 进制并行输出、 总线输出、 A/B/Z编码输出、 10至16位串行SPI输出；

AU680X系列的性能：

• 最大跟踪速率：240,000min- 1 最大角加速度：1,000,000rad/s2
• 自带激励放大电路（部分应用也可增加激励放大电路） ；
• 内部集成振荡器（部分应用需要外部振荡器） ；
• 内部自动补偿激励信号相位偏移；
• 2位二进制并行输出、 总线输出、 A/B/Z编码输出、 串行SPI输出。

采样电路：采样电路包括控制器的温度采样、冷却的温度采样、电机的温度采样、IG_ON的检测、HVIL的检测等。

驱动板包括高压采样和驱动电路等。

4.高压采样电路

高压采样电路包括多个高压采样电阻和隔离运放，主要是对母线电流电压，三相电流采样。

5.驱动电路

驱动电路：驱动电路是将DSP输出的驱动信号经过隔离芯片将驱动信号带载能力加强，驱动IGBT，并将故障信号送到DSP，隔离方式主要有磁隔离、容隔离和光电隔离。

02.电机控制器的功能

1.扭矩控制功能

MCU根据VCU发送的扭矩请求指令，控制电机输出需求你扭矩。主要是通过PWM，控制IGBT的开关来实现控制。对于扭矩响应必须有一定的性能要求，比如扭矩响应时间小于60ms，扭矩控制精度满足±3%的要求等。

2.转速控制功能

MCU根据VCU发送的转速指令，控制电机控制器的转速。这个功能主要用于定速续航等需要控制车辆速度的功能时使用。

3.旋变零位自学习功能

旋变是旋转变压器的简称，其作用是输出电机转速相关信号给MCU，算法根据该信号做转速、扭矩等的控制。但是通常旋变在安装是与电机的零位有一定的偏差，因此需要计算这个偏移量。

为了减少人为的工序，MCU应该有旋变标定模式，启动后，MCU自行运行一段程序来检测旋变零位。

4.故障监控

MCU涉及到高压控制，故障监控是必须的，而且策略会比较严苛。故障监控包括直流电流和电压监控、电机定转子温度和电机控制器温度监控、IGBT以及传感器故障监控等。当监测到故障发生时，轻则报警，降功率，重则关闭输出。

除了以上之外，还有网络管理、热管理、功能安全等功能需要MCU来实现。

03.电机控制器的发展趋势

首先从电驱总成来看，从之前的MCU、电机、减速器分离式到后面的三合一集成总成(如图1所示)，集成化、域控化是依然是当前的趋势。比如现在的多合一控制器，比如比亚迪E3.0平台中的八合一，其就是将原来分开的VCU、电机控制器、BMS、车载充电器集成到一个控制器中，如图3所示。

随着电机控制器的发展，功率密度也随之提升，对功率器件而言，双面水冷技术(DSC)也就应运而生。相比现有IGBT模块， 芯片上层的DCB构成第二条散热通道，用于改善模块的散热效果，如图4所示。

当前国外已有一些使用案例，比如通用第二代Voltec电驱控制器采用的IGBT双面冷却方案 凯迪拉克CT6 PHEV电驱控制器采用的IGBT双面冷却方案 。

丰田THS IV电驱控制器，引入了全新二合一功率卡片式IGBT模块。每个功率卡片包含两个IGBT芯片和两个续流二极管组成的半桥。然后使用多组水冷冷却片来对如上的功率卡片式IGBT进行双面水冷。如图5所示的高压功率模块共包含7个功率卡片式IGBT模组，由8片水冷冷却片对其进行夹紧并双面水冷。整体高压功率模块体积较之前减小了33%。同时电气损失减少了20%。

除此之外，SiC技术也逐渐引入电机控制器中，有关文献表明，基于SiC的永磁同步电机驱动损耗降低50%，效率提高1%左右，在低速情况下，死区效应更小，动态性能更好。另外NEDC效率可以提升3-5%个点。

当前来说，SiC的开关频率一般在20Kz左右，对算法的执行时间优化有一定的要求，另外成本高，目前是IGBT的2~3倍，另外EMC性能差，解决成本较高。

二、电机控制领域，电机的控制芯片如何选择？

32位MCU广泛应用于各个领域，其中工业控制领域是较有特点的一个领域之一。不同于消费电子用量巨大、追求极致的性价比的特点，体量相对较小的工业级应用市场虽然溢价更高，但对MCU的耐受温度范围、稳定性、可靠性、不良率要求都更为严苛，这对MCU的设计、制造、封装、测试流程都有一定的质量要求。

消费电子市场不振，MCU需求逐年下降。受疫情和经济下行影响，消费电子市场承压，需求不振。近年来，整个消费电子市场对MCU的需求占比逐年下降。消费电子热门MCU型号如030、051等型号需求下滑严重。

汽车电子、工控/医疗市场崛起，MCU行业应用占比逐年上升。疫情带动医疗设备市场需求增长，监护类输液泵类、呼吸类为代表的医疗设备持续国产化，带动国产MCU应用增加。而随着智能制造转型推进，以PLC、运动控制、电机变频、数字电源、测量仪器为代表的工控类MCU应用，，占比也在不断增加。

MCU是实现工业自动化的核心部件，如步进马达、机器手臂、仪器仪表、工业电机等。以工控的主要应用场景——工业机器人为例，为了实现工业机器人所需的复杂运动，需要对电 机的位置、方向、速度和扭矩进行高精度控制，而MCU则可以执行电机控制所需的复杂、高速运算。

工业4.0时代下工业控制市场前景广阔，催涨MCU需求。根据Prismark统计，2019年全球工业控制的市场规模为2310亿美元，预计至2023年全球工业控制的市场规模将达到2600亿 美元，年复合增长率约为3%。根据赛迪顾问的数据，2020年中国工业控制市场规模达到2321亿元，同比增长13.1%。2021年市场规模约达到2600亿元。

据前瞻产业研究院，2015年开始，工控行业MCU产品的市场规模呈现波动上升趋势。截至2020年，工控对MCU产品需求规模达到26亿元，预计至2026年，工业控制MCU市场规模达约35亿元。

MCU芯片是工控领域的核心部件，在众多工业领域均得到应用，市场规模逐年上涨，随着中国制造2025的稳步推进，MCU规模持续提升，带来更大的市场增量。

MCU芯片能实现数据收集、处理、传输及控制功能，下游应用包括自动化控制、电机控制、工业机器人、仪器仪表类应用等。

工控典型应用场景之一：通用变频器/伺服驱动

【市场体量】根据前瞻产业研究院数据，通用变频市场规模近 560 亿元，同比增长 7%；

【应用场景】通用MCU/DSP可以搭配FPGA、预驱和IGBT，实现伺服电机驱动等功能。根据电机控制精度的不同要求， 对MCU资源要求有所不同。此处仅以伺服电机为例——

【代表型号】CKS32F407VGT6、 CKS32F407ZIT6

【MCU市场体量】估5.6亿元；用量折合20kk/年，1.67kk/月

工控典型应用场景之二：伺服控制系统

【市场体量】根据睿工业统计数据，通用伺服控制市场规模近 233 亿元，同比增长 35%；

【应用场景】通用MCU/DSP可以搭配FPGA，实现伺服控制功能。

【代表型号】CKS32F407ZGT6、 CKS32F407ZET6

【MCU市场体量】估2.33亿元；用量折合8.32kk/年，690k/月

工控典型应用场景之三：PLC

【市场体量】根据睿工业统计数据，PLC 市场规模近 158 亿元，同比增长 21%；

【应用场景】通用MCU可以应用于可编程逻辑控制器（PLC），用于控制生产过程。

【代表型号】CKS32F103VET6、CKS32F407VGT6

【MCU市场体量】估1.58亿元，用量折合5.64kk /年，470k/月

中国工业控制MCU市场体量为26亿元，属利基市场。在消费电子市场调整回落的时间段内，与汽车电子、医疗板块共同成为MCU市场增长驱动力，这三块领域也是未来各大MCU厂商争夺的主阵地之一。

三、直线电机用什么控制？

直线步进电机，可以直接标准步进驱动器来控制，如用EZM322可以驱动20/28/35/39/42等规格的直线步进电机；EZM552可以驱动57/60等规格的直线步进电机；EZM872可以驱动86等规格的直线步进电机。在实际应用中需要根据应用脉冲当量选择合适的细分值。

四、什么是电机的连续控制？

电动机有点动控制和连续控制，连续控制就是在电动机启动后，松开启动按钮，电路依然保持通电，电动机继续连续转动的控制方式。

连续控制（continuous control），是指时间上连续地取得参比变量和被控变量，由连续作用产生操纵变量的控制。

五、交流减速电机用什么控制？

齿轮减速电机,依靠齿轮箱的多级大小齿轮啮合来输出转速,大小齿轮的齿数之比,就是传动比,减速比决定输出转速和扭矩;和行星减速机的原理类似。

变频器调速电机,变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置;使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频...

步进电机,步进传动器接收到一个脉冲信号,它就传动步进电机按设定的

六、清洗空调电机用什么好

清洗空调电机用什么好

空调作为现代生活中不可或缺的电器之一，几乎存在于每个家庭中。然而，由于长时间使用和缺乏正确的清洁和维护，空调电机容易积累灰尘、油脂和细菌，导致电机性能下降，并产生异味。因此，定期清洗空调电机至关重要。

那么，我们应该使用什么方法来清洗空调电机呢？以下是几种常见的清洗方法：

1. 拆卸清洗法

这是一种较复杂但非常彻底的清洗方法。首先，需要拆卸空调电机并将其分解成各个零部件。然后，使用专业的清洗剂和刷子清洗每个零部件，包括风扇、冷凝器和电机内部。最后，再次组装电机并将其安装在空调机身中。

但是，拆卸清洗法需要较高的技术水平和丰富的经验，如果不具备这些条件，建议寻求专业人士的帮助，以避免损坏电机或其他部件。

2. 化学清洗剂法

化学清洗剂法是一种简单有效的清洗方法，适用于一般清洁和维护。这种清洗方法需要使用专门设计的清洗剂，它能够快速分解积聚在电机表面的污垢和油脂，并具有消毒杀菌的作用。

使用化学清洗剂清洗空调电机的步骤如下：

1. 将空调电机外壳打开，暴露出电机内部。
2. 使用喷雾瓶将清洗剂均匀喷洒在电机表面。
3. 等待清洗剂起作用，溶解污垢和油脂。
4. 用刷子或布轻轻擦拭电机表面，确保污垢完全去除。
5. 使用清水冲洗电机表面，以去除残留的清洗剂。
6. 待电机表面完全干燥后，再次组装电机。

需要注意的是，使用化学清洗剂时应戴上手套和口罩，以避免接触到有害化学物质。

3. 高压水清洗法

高压水清洗法是一种快速而简便的清洗方法，适用于表面积聚较多污垢的空调电机。这种清洗方法利用高压水喷射的力量，能够迅速冲洗掉电机表面的污垢和灰尘。

使用高压水清洗法清洗空调电机的步骤如下：

1. 将空调电机外壳打开，暴露出电机表面。
2. 使用高压水枪将水均匀喷洒在电机表面，注意力度不要过大。
3. 按照喷水的方向，从上至下冲洗电机表面，确保污垢完全被清洗掉。
4. 待电机表面完全干燥后，再次组装电机。

需要注意的是，高压水清洗法可能对电机内部的零部件产生压力，因此不适用于拆卸部分。

4. 简单日常清洁法

除了定期彻底清洗电机外，我们还可以采取一些简单的日常清洁方法，以保持电机的清洁和性能。

以下是一些日常清洁的建议：

• 用湿布擦拭电机表面，去除灰尘和污垢。
• 定期更换空调滤网，以防止灰尘和细菌堆积。
• 避免在空调电机周围堆放杂物，保持通风畅通。
• 定期检查空调电机是否正常运行，如有异常及时处理。

综上所述，清洗空调电机是保持空调性能和使用寿命的重要步骤。根据实际需求和条件，可以选择拆卸清洗法、化学清洗剂法、高压水清洗法或简单日常清洁法。但无论采用何种方法，都应注意安全，并在需要时寻求专业人士的帮助。

七、雕刻机用什么电机

雕刻机用什么电机

在现代科技的发展下，雕刻机已经成为许多行业中不可或缺的工具。无论是雕刻木材、金属还是塑料，选择合适的电机对于雕刻机的性能和效果至关重要。那么，雕刻机究竟应该选择什么样的电机呢？下面将为您一一介绍。

步进电机

步进电机是一种常见的电机类型，其广泛应用于雕刻机中。步进电机具有精准的定位功能，能够实现高精度的切割和雕刻。此外，步进电机不需要传感器进行反馈，控制简单易操作。

然而，步进电机也存在一些局限性。首先，它的转速相对较低，对于速度要求较高的雕刻工作可能有些不足。其次，步进电机在高转速下容易产生振动和噪音。因此，在选择步进电机时需要考虑雕刻机的具体工作需求。

伺服电机

伺服电机是另一种常用于雕刻机的电机类型。与步进电机相比，伺服电机具有更高的转速和更大的力矩。这使得它在处理大型和重型工件时更加出色。伺服电机还具备闭环控制系统，可以实现更高的位置和速度控制精度。

然而，伺服电机的价格相对较高，需要额外的编码器和反馈装置。此外，伺服电机的控制系统较为复杂，需要专业的技术支持。所以，选择伺服电机需要综合考虑雕刻机的预算和技术能力。

直流电机

直流电机是一种简单和实用的电机选择，广泛应用于小型雕刻机中。直流电机具有良好的速度控制性能和响应能力，适用于对速度要求较高的雕刻工作。

然而，直流电机的力矩相对较小，适用于小型工件和轻负荷的雕刻任务。同时，直流电机在运行过程中产生的电磁干扰较大，可能会对其他设备造成影响。因此，在选择直流电机时需要根据实际需求进行评估。

交流电机

交流电机是另一种常见的电机类型，具有价格低廉和易于维护的优点。交流电机适用于对转速和力矩要求不高的雕刻工作。它们的控制系统相对简单，适用于初始级别的雕刻机用户。

然而，交流电机在精度和响应能力方面相对较差，不适用于高精度的雕刻需求。此外，交流电机的效率较低，会造成一定的能源浪费。因此，在进行高要求的雕刻任务时，交流电机可能不是最佳选择。

总结

综上所述，选择适合的电机是保证雕刻机性能和效果的关键。步进电机适用于精细的雕刻任务，伺服电机适用于大型工件和重负荷的雕刻工作，直流和交流电机适用于速度和成本要求较低的雕刻需求。

在选择电机时，需要综合考虑雕刻机的具体工作需求、预算和技术能力。准确的选择电机类型将为雕刻机的性能和生产效率带来明显的提升。

*以上是一篇关于雕刻机用什么电机的博文。根据不同的应用需求和预算，步进电机、伺服电机、直流电机和交流电机都有各自的优缺点。在选择电机时需要综合考虑雕刻机的使用场景和要求。了解不同电机类型的特性对于正确选择电机至关重要。希望本文能够为读者提供一些参考，帮助他们在雕刻机选购中做出明智的决策。*

八、什么是顺序控制电机？

顺序控制电机就是按照顺序来控制电机的起动或停上，比喻有三台电机，如果编号为一、二、三的话，按照其编号先起动一号电机，再起动二号电机，然后再起动三号电机。如果没有起动一号电机去起动二号或三号电机是起动不了的，同样二号电机没起动三号电机也是起动不了的。

九、什么是步进电机控制？

现说明如下：步进电机的细分控制是由驱动器精确控制步进电机的相电流来实现的，对于步进电机系统，主要采用二相混合式步进电机及相应的细分驱动器。但在国内，广大用户对“细分”还不是特别了解，有的只是认为，细分是为了提高精度，其实不然，细分主要是改善电机的运行性能。 以二相电机为例，假如电机的额定相电流为3A，如果使用常规驱动器（如常用的恒流斩波方式）驱动该电机，电机每运行一步，其绕组内的 电流将从0突变为3A或从3A突变到0，相电流的巨大变化，必然会引起电机运行的振动和噪音。如果使用细分驱动器，在10细分的状态下驱动该电机，电机每运行一微步，其绕组内的电流变化只有0.3A而不是3A，且电流是以正弦曲线规律变化，这样就大大的改善了电机的振动和噪音，因此，在性能上的优点才是细分的真正优点。 由于细分驱动器要精确控制电机的相电流，所以对驱动器要有相当高的技术要求和工艺要求，成本亦会较高。注意，国内有一些驱动器采用“平滑”来取代细分，有的亦称为细分，但这不是真正的细分，望广大用户一定要分清两者的本质不同： 1．“平滑”并不精确控制电机的相电流，只是把电流的变化率变缓一些，所以“平滑”并不产生微步，而细分的微步是可以用来精确定位的。 2．电机的相电流被平滑后，会引起电机力矩的下降，而细分控制不但不会引起电机力矩的下降，相反，力矩会有所增加。 电机本身相当于有了一个“自调节”的过程， 当负载很小时， 会按细分步一步一步的走， 随着负载的增加， 电机会通过增加细分步的丢步数去增加最大输出力矩去带动负载， 虽然此时细分步被破坏， 但由于运行的过程中不会出现大的“扭矩过裕量”， 所以电机运行起来很平稳 但是， 宏观上， 电机力矩是不会因为细分的变化而变化的。当然， 细分本身一定会存在偏差， 另外，脉冲频率一定的情况下， 细分数的大小， 会对转速造成影响， 从而一定情况上影响反电动势和力矩。 但那归根结底是转速因素产生的影响， 与细分本身无关。

十、电机控制方向的核心是什么？

电机学报和电工学报都不太好发，电力系统及自动化和高电压技能相对简单发一点，非EI的中心更简单，比方电力电子技能、电工电能新技能、电力系统及其自动化学报、中国电力等一大堆。好吧，自己虽不是什么长辈但也算有几年心得，就说说我的观点吧。 1. 布景: 自己正是结业于某211大学的电机与电器专业的硕士，在电机操控作业混了3年了。 2. 想学东西的话，不要对国内的大学抱太大期望。现在的导师根本上都是敷衍学生，所以要想学东西只能靠自己。 3. 专业嘛，电气工程内的专业其实都差不多，由于挑选的许多主修课程是相同的，并且在作业上也都能够交叉的（由于学的许多东西都差不多）。真到了找作业，假如是国企可能会指定专业，但假如是外企或私企，就看你面试的真本事了。所以，最好先物色几个国企单位，看看他们哪些招聘专业吃香，就选哪个。若今后不进国企，反正这个专业姓名对面试和签约是没有多大关系的。 4. 至于你说的“电机已经很成熟了”，尽管你说得很含糊，可是整体说来你是忧虑今后找作业的问题吧。这个不必忧虑。电机作业只要两个大方向：电机规划和电机操控。不管哪个方向都很缺真实的人才，由于要精通都超难嘛。所以，请先断定你要在那个方向上开展，这点从你选定的时间开端会影响你下半辈子（当然，假如今后你根本都不在电机作业干的话，当我没说过）。我不是很懂电机规划，可是就我在电机操控方面招人的经验看，总结如下：要招个使用开发的人不难，根本都不必找硕士；要招个研制的人超级难，就是来个国内大学的博士都不必定胜任。在作业方面，只要你真有较强的理论根底，也有较好的着手能力，不光找作业不是问题，并且今后的长时间开展也不是问题。假如多干几年的话，想自己出来干，也是很不错的。 5. 在学习上给点个人主张。有必要学好的（只谈操控方向）：高数、线代、模电、数电、电路剖析、现代电力电子技能、电机学、电机一致理论、操控理论（经典操控和现代操控）、电机拖动、Matlab仿真、一种电路制图软件、C言语、英语。别的有爱好的话可学一下数值剖析。尽量在一年的时间内学完（快速学习不是要背书，了解了根本原理，今后用的时分回来再加深了解，并且许多课程大学都学过了吧），第二年开端找个单位实习，尽管在单位一般都会是使用为主，可是那只是能把你培养成使用开发工程师。想要成为研制工程师，有必要要有自己发明新算法的大志，不断运用学过的理论测验新的算法、仿真、编码、调试，重复这个进程，必定能进入比较高的研制层次的。学好英语是为了阅览IEEE上的材料，尽量少看国内的论文，许多抄袭并且还有错。好好爱惜学校的资源吧，结业了就很难再上IEEE了。千万记住，假如计划走技能开展道路，必定要有长时间的耐性，要有至少艰苦5年的心里预备（重复的学习、仿真、调试），然后就能够看到光亮的出路了。 6. 前面尽管说的是电机操控，可是所学的东西可不是只用于电机操控的。比方现代电力电子技能和操控理论学好了，也能够做电源规划。总归，只要是电的反应操控系统，都是能够做的。 7. 有了几年技能根底后，能够考虑向技能管理开展。假如你有作业开展长远规划的话，应该尽可能了解一些技能管理的东西，有意识的向这边靠，才干走在别人前面。这个就是别的的话题了，就不细谈了。 8. 最终，给你别的一种挑选。能够暂时考虑不要考硕士，先找个公司做2年电机开发或操控，然后再去读书（记住，最多作业2年即可，不然年岁大了去读书在国内真的很吃亏）。我是先作业了几年然后再去读的，最少从读书的那天开端就知道自己是来学什么的，要到达什么方针。许多直接读上去的很难搞清这些，太亏了。