电机设计未来发展趋势及创新要求 

    随着节能成为全球范围关注的焦点，电机设计的能效也日益成为一个引人关注的问题。
电机驱动产品不断配合行业发展的趋势，帮助设计人员提升能效、降低能耗、提高可靠性、

 

减少元件数量等等，在实现节能方面发挥着积极的作用。

    

 

电机市场发展趋势

    历经百年的发展，电机的应用领域已非常广泛。首先是汽车电气化的趋势，即汽车制造
商用集成的高能效电机替代传统内燃引擎动力，通常是用无刷直流(BLDC)电机替代皮带
和齿轮驱动，用于引擎盖下的辅助元件，如泵、阀、供暖及空调、风扇等。由于 BLDC 电机
具有相当优异的性能，也开始进入传统上采用有刷直流(BDC)

 

电机方案的其他应用。

    另一个趋势是应用装配率的提升增加了电机的安装数量，如电机化供暖通风空调
(HVAC)气瓣控制(主要用于有刷直流及单极步进电机)也开始应用于较低端汽车的 HVAC

 

系统。

    BLDC 电机在工业及电信中的应用也越来越普遍。典型应用包括风扇、鼓风机、泵及压缩
机。BLDC 电机的能效比交流电机或开关磁阻电机更高。BLDC 电机能实现低成本变速应用，

 

特别是用于集成了无传感器换相算法，从而能够省却外部传感器。

    

 

节能趋势对电机驱动应用的新要求

    能源成本通常是电机整个寿命周期成本最主要的部分。因此，采用更高效的电机可以节

 

约大量能源。

    节能趋势对电机驱动的新要求包括几个方面，其一，能效是由所选择的电机技术及电
机结构决定的，因此要求选择能将电能转换为机械能的比例提升至最高的电机。其次，要
选择可以将驱动器的功耗降至最低并提高能效的驱动电路。其三，要通过提升电机驱动智

 

能来实现优化的能耗方案。

    此外，一些应用还要求系统中不使用有刷电机(使用步进或无刷直流电机)；而使用无传
感器换相(不使用电位计或霍尔传感器反馈)、嵌入运动控制算法(用于低动力应用)，将能
效提到最高，降低可听噪声，改善电磁干扰(EMC)性能等。另外，还有一些应用需要将驱
动电路与电机紧邻布设在机电致动器上，并通过总线(LIN、I2C 等)

 

连接至中央控制单元。

    

 

提高电机设计能效的创新解决方案

    在快速、精确及动态的动作控制应用中，步进电机是越来越普及的一种选择。随着电机
技术的发展，智能驱动器/控制器专用标准产品(ASSP)也涌现出来，能够高效地驱动这些
电机。这些器件为设计人员提供了更加灵活的方案，开创了创新功能的空间，并发现了许

 

多新的应用。

    

 

双极步进电机驱动及控制器