电机控制的趋势及ST的解决方案

DiriO COSTANZO

摘要：介绍了电机控制的趋势及ST的解决方案。

关键词：电机;电动工具;空调;零转速满扭矩;MCU

1工业自动化领域的电机趋势

在工厂自动化领域，最新的技术进步和新的发展前景正在推动一些电机应用快速发展，速度远超几年前的预测。以电动工具或吸尘器为例，过去，这些工具必须用一条电源线连接外部电源插座，机器笨重，体积大。然而现在，开发者很容易获得电机控制电子产品生态系统（微控制器+变频器+高级电动机驱动固件）和大容量锂电池以及快速充电技术，利用精密复杂的仿真软件工具，可以从零开始设计全新的电机控制系统。因此，新的无线电动工具有望获得巨大的市场成功，产品性能取得显著进步，实现零转速满扭矩、强劲动力和灵活操作。

关于工业自动化领域的电机，新应用场景描绘工业传感器能够精确测量控制变量，并通过快速连接技术将多维数据安全地送回到主机。由于现在可以实现精密复杂的控制回路，因此，PMSM（永磁同步电机）和变频驱动器的使用率将会快速增长，同时借助容错算法和预测性维护技术，可靠性水平将会媲美甚至优于良好的老技术。

随着政府发布新的能效法规，例如，中国史上最严的空调新能效标准2020年7月1日将实施，即进入空调标准的APF（季节能效）时代，再加上人们的环保意识增强，预计家电市场将会迎来持续增长，对于长时间工作的家电，例如，空调或冰箱，只有逐步升级改造技术，才能符合这些严格的能效要求。

2ST的解决方案

意法半导体（ST）拥有产品种类齐全、技术先进的电机控制电子产品，包括STM32系列微控制器、基于IGBT沟栅式场截止或超级结MOSFET的SLLIMM IPM（小型低损耗智能功率模块）系列智能功率模块、碳化硅MOSFET及极管，以及通信接口等。

意法半导体察觉到在电动工具、吸尘器、无人机电子转速控制器、机器人、服务器散热风扇等市场上出现了微型化需求，而且还发现，有些应用十分看重功能集成度，这样可以减少组件数量，加快开发速度，同时减少潜在问题（EMI干扰、供应链缺货等）。有了意法半導体的STSPIN32F0系列系统封装，这些需求和问题将全部迎刀而解，因为它在一个封装内集成了STM32MCU、栅极驱动器、模拟外设和直流转换器。

同时，意法半导体还有面向应用的现成的解决方案，包括运行电机控制、传感器和通信接口固件库的演示板和参考设计。例如，2kW空调演示板和可在st.com官网目录上免费下载的STM32MC SDK矢量控制无传感器固件库，共同组成一个高性能的开发平台，可加快设计阶段的研发进度，使客户能够及时满足市场需求。

此外，意法半导体的能力中心网络为合作伙伴和客户提供现场技术支持，通过贡献和整合双方在电机控制、自动化、电力电源、物联网和人工智能领域的专业知识，共同探索和挖掘深层次的潜在应用。