看大佬分析工业电机控制最新发展趋势

电机在工业技术领域具有非常重要的地位，电机控制及驱动则是能否充分发挥电机效能的关键。在全球能源日趋紧张的大背景下，如何提高电机控制的能效成为工业领域所关注的重点。针对工业电机控制领域的热点问题，本刊专访了多家业内相关厂商，就工业电机控制技术的发展趋势、技术热点等问题作了深入探讨。

问：电机控制系统的发展趋势是怎样的？工业方面的电机控制系统出现了哪些新的应用趋势和新技术？

赛灵思公司亚太区销售与市场副总裁

Xilinx（杨飞）：

最近两年，电机市场正在从使用低能效的直流电机、步进电机、通用或交流感应电机转向更高能效的无刷直流(BLDC)电机和永磁同步电机(PMSM)，这一趋势构成的部分原因是政府法规强制使用符合特定国际能效分类规范(IE1、IE2及IE3)的电机，另外还在于推动高能效BLDC或PMSM电机应用所需的半导体产品价格的快速下降。

同时，电机一直都在朝着高效能、小型化、低成本、高兼容性、结构简单化的方向发展，这催生了更多先进的电机控制技术出现，从而不断改变着电机控制市场的发展趋势。

客户的策略趋向使用更高集成度的控制方案，这些方案比传统分立器件方案更有助降低总体物料单(BOM)成本、减少方案占位面积，并使系统方案更轻、更高能效及更可靠。

就目前的发展看，更多的控制功能将集成到电机控制一体化中，像位置检测及伺服功能模块化、伺服电机及伺服控制集成化等都会很快实施。在这个趋势中，对半导体芯片的要求将是高可靠性、简约设计及功能集成、小型化、宽温度范围等多项新要求。

飞兆半导体市场拓展经理

Fairchild（张瑞斌）：

如今的运动控制系统综合了多个领域的技术，整体趋势是：变频驱动、实现更高频率和模块化的功率转换器、数字控制以及智能化和网络化。

尤其是在工业应用中，最大的趋势是BLDC/PMSM电机正在取代交流和直流有刷电机，控制策略也由原来的VVVF进步到FOC矢量控制，并且快速发展的功率半导体技术允许以更高的功率密度和更小的尺寸实现变频功率转换。

电机控制系统正朝着节能、节省成本以及高效运转这三大趋势发展。就节能来说，变频器的变频控制已越来越多地被使用到家电的空调、洗衣机、电冰箱等诸多白家电的应用，而一些电力电子转换原理所开发出来的四象限驱动器结合控制技术使得节能效果变得明显。此外，拓扑架构中的三电平逆变器也被应用在变频器的设计中来提高运转效率。

就节省成本而言，电机驱动功率正越来越往高功率密度发展，尤其，为了缩小体积，集成化的解决方案越来越被应用在诸如电机和电机驱动的集成、电机控制器和PLC的集成、电机控制器和驱动的集成中。另一方面，某些对精度要求不是太高的应用，越来越多使用了无感测器的控制技术来节省成本。

在高效运转方面，近几年被广泛应用的分布式电机控制系统可提供一套模块化解决方案，使机器能高效运转，提高生产线的运转效率及可靠性。有些电机驱动的控制，在设计上同时考虑了多种电机兼容，能够适用异步电机和永磁同步电机的矢量控制，有效减少用户库存，无需考虑电机类型兼容问题，也是属于高效运转的表现。

此外，通过设计驱动线路，减少马达在高速运转中损失的热量，使马达运转更平滑，也是当今工业电机控制系统方面出现的新技术之一。例如，向量空间（Space Vector）技术的应用可以使马达的损失进一步的降低。

ADI Asia MPC Marketing

ADI（于常涛）：

在未来，工业智能化是需要双向互动的，网络通讯与智能化传感技术的发展将会促进工业控制的智能化发展。网络通讯技术可以将工业控制整合成一个系统，可以在优化的控制系统中实现智能化，网络通讯也可以很容易将各个分立的子系统及节点连接成大的系统，越来越多的工业控制系统实现了联网并更加网络化与智能化。传感技术也在不断地更新与变化中，越来越多的智能技术被用在传感器上，网络技术也已开始与传感器紧密结合；像这几年非常热的物联网概念，都是工业控制智能化的具体体现。