全新西門子雙軸電機(jī)模塊6SL3120-2TE21-0AA4 全新西門子雙軸電機(jī)模塊6SL3120-2TE21-0AA4 
SINAMICS S120 雙軸電機(jī)模塊 輸入：600V DC 輸出:3AC 400V,9A/9A 結(jié)構(gòu)形式：書本尺寸 內(nèi)部風(fēng)冷 優(yōu)化的脈沖圖形和 支持?jǐn)U展 安全集成功能 包含 DRIVE-CLiQ 電纜 

臨不斷縮短的開發(fā)周期，同時(shí)也面臨著創(chuàng)新的挑戰(zhàn)，這使得選擇合適的電機(jī)控制系統(tǒng)至關(guān)重要。 

據(jù)Grand View Research 1，到2025年，電機(jī)市場(chǎng)將達(dá)到1,550億美元。制造業(yè)中的自動(dòng)化等幾個(gè)領(lǐng)域正在推動(dòng)這一擴(kuò)張。電機(jī)、執(zhí)行器及其控制器是這些系統(tǒng)的關(guān)鍵器件。所有大車廠都專注于這一不斷擴(kuò)大的電機(jī)市場(chǎng)領(lǐng)域，推進(jìn)電動(dòng)汽車(EV)的發(fā)展。根據(jù)的“2018年電動(dòng)汽車展望”(Global EV Outlook 2018 survey2)：2017年，電動(dòng)汽車銷量超過100萬輛(110萬輛)，中國(guó)占40%的份額。IEA還預(yù)測(cè)，到2030年，電動(dòng)車銷量將達(dá)到2.2億輛。

電機(jī)控制系統(tǒng)是確保以能效運(yùn)行從而實(shí)現(xiàn)低功耗的關(guān)鍵。開發(fā)滿足一系列基本要求的系統(tǒng)對(duì)于電機(jī)控制工程師越來越重要和迫切。這包括盡量減少能耗和損耗，并降低對(duì)環(huán)境的影響，同時(shí)仍然提供高度的靈活性和強(qiáng)固性，以滿足高要求的應(yīng)用。

開發(fā)挑戰(zhàn)
所有的電機(jī)都是基于相同的原理，當(dāng)電荷施加在線圈(定子)上時(shí)，它就成為了一個(gè)電磁鐵。定子位于具有相反極性的磁鐵場(chǎng)內(nèi)，形成轉(zhuǎn)子。當(dāng)對(duì)電磁鐵的電荷被迅速切換時(shí)，使用一種叫做換向器的裝置，使得電機(jī)的軸可以旋轉(zhuǎn)。這是電機(jī)輸出的基本機(jī)械能，隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種電機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生并得以完善。

如今有幾種類型的電機(jī)，通常稱為直流(DC)或交流(AC)電機(jī)。交流電機(jī)要么是同步的，要么是異步的(通常稱為感應(yīng)電機(jī))，其基本區(qū)別是同步交流電機(jī)需要直流電源來為轉(zhuǎn)子繞組供電，而異步電機(jī)則不需要這種額外的電源。對(duì)于自動(dòng)化應(yīng)用，可變磁阻交流電機(jī)很常見，因?yàn)樗梢杂糜诨A(chǔ)的步進(jìn)電機(jī)。由于可以提供高能效，直流電機(jī)(通常是無刷直流電機(jī)BLDC)變得非常流行。無刷直流電機(jī)中的永磁體置于轉(zhuǎn)子上，而電磁鐵在定子上。步進(jìn)電機(jī)是直流電機(jī)的另一種設(shè)計(jì)，因?yàn)樗幸粋€(gè)轉(zhuǎn)子由幾個(gè)磁鐵組成（類似于齒輪上的齒），這使得電機(jī)的角度可以被精細(xì)地控制，實(shí)現(xiàn)所需的機(jī)械輸出。

步進(jìn)(單極或雙極)電機(jī)，有刷直流電機(jī)和伺服電機(jī)在自動(dòng)化應(yīng)用中常見，也用于汽車設(shè)計(jì)和機(jī)器人中。異步(感應(yīng))和同步(永磁)電機(jī)也很常見，強(qiáng)固且通常成本很低。用于任何給定應(yīng)用的電機(jī)類型現(xiàn)已發(fā)展到能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)人員提供多種選擇的程度。隨著控制單元與電機(jī)類型和應(yīng)用高度匹配，數(shù)字控制正日益流行。需要以每秒特定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)速度（如壓縮機(jī)或泵等），可以使用數(shù)字控制系統(tǒng)地控制。數(shù)字控制系統(tǒng)對(duì)變速電機(jī)也有效，因?yàn)槠渌俣扰c頻率成正比。需要理解的重要因素是，隨著電機(jī)應(yīng)用的發(fā)展，它們的控制系統(tǒng)也必須發(fā)展。開發(fā)人員需要一個(gè)高效、靈活的電機(jī)控制設(shè)計(jì)環(huán)境，該環(huán)境可提供一套工具，以促進(jìn)迭代設(shè)計(jì)和快速原型開發(fā)。

新方案

隨著電機(jī)應(yīng)用的增加，采用直流電機(jī)的開發(fā)人員將受益于一個(gè)靈活的控制機(jī)制，將其用作設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。通常在沒有實(shí)際電機(jī)的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)創(chuàng)建高能效電機(jī)設(shè)計(jì)的工程師需要一個(gè)他們可以信賴的靈活的開發(fā)環(huán)境。安森美半導(dǎo)體的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊方案套件(LV8548MCSLDGEVK)為電機(jī)設(shè)計(jì)人員提供了一種新的、直觀的方案以構(gòu)建控制系統(tǒng)，包括全橋雙刷直流和單雙極步進(jìn)電機(jī)的基本前進(jìn)、后退和制動(dòng)模式。目前可提供三個(gè)版本的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，包括步進(jìn)和有刷直流電機(jī)；另外兩個(gè)版本計(jì)劃在2018年年底前發(fā)布，涵蓋BLDC電機(jī)控制。每個(gè)模塊只需插入基板，就可以為開發(fā)人員提供一個(gè)靈活的電機(jī)控制設(shè)計(jì)環(huán)境。

【圖1：安森美半導(dǎo)體的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器模塊方案套件】

插件電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊提供預(yù)先設(shè)計(jì)的硬件作為模塊，基于開放源碼架構(gòu)，可隨時(shí)進(jìn)行定制。主機(jī)PC與Arduino MICRO* 1之間的USB聯(lián)接支持通過串行通信控制DC電機(jī)。開發(fā)環(huán)境包括運(yùn)行Arduino IDE 1.8.4的Windows PC、基板和AC適配器，輸出電壓4V至16V，輸出電流約2A。該軟件包括一個(gè)應(yīng)用編程接口(API)庫(kù)和對(duì)設(shè)計(jì)人員重要的強(qiáng)大的圖形用戶接口(GUI)，能自動(dòng)生成Arduino代碼，可導(dǎo)出為Arduino Sketch (.ino)文件。此代碼也可以與Arduino IDE一起使用。

【圖2：自動(dòng)生成草圖代碼】

GUI支持所有電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC和各種電機(jī)類型，如無刷直流、步進(jìn)和有刷直流。該驅(qū)動(dòng)生成器的一個(gè)關(guān)鍵屬性是非常直觀。

【圖3：圖形用戶接口(GUI)窗口】

設(shè)計(jì)人員在創(chuàng)建控制系統(tǒng)時(shí)可以在屏幕上獲得提示和幫助，而全面的API庫(kù)提供詳細(xì)的功能，可集成到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中進(jìn)行測(cè)試。

【圖4：GUI工具提示顯示】

由于開發(fā)套件可支持基于不同類型電機(jī)的設(shè)計(jì)，用戶可以看到安森美半導(dǎo)體的電機(jī)方案GUI為匹配所用電機(jī)類型的變化。GUI支持簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC的配置，不需要經(jīng)常參考使用指南。實(shí)際應(yīng)用中，開發(fā)人員可以在沒有深入了解所用電機(jī)的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)。得益于一個(gè)快速高效的開發(fā)環(huán)境，電機(jī)控制的設(shè)計(jì)進(jìn)程得以加速。例如，僅通過設(shè)置目標(biāo)速度，就可以使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)API函數(shù)庫(kù)“setTargetDrive()”來控制LV8548有刷直流電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器。

對(duì)于設(shè)計(jì)人員，使用LV8548MC通過Arduino微型計(jì)算機(jī)可達(dá)到的控制水平是非常重要的，它提供先進(jìn)的調(diào)試功能，無需任何額外的軟件工具。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)殚_發(fā)工程師可以在很短的時(shí)間內(nèi)使用現(xiàn)成的器件來構(gòu)建其控制器的工作原型。自動(dòng)化的潛力幾乎是無限的，如這篇博文演示的機(jī)器人手的2042082144.1521431210。隨著開發(fā)時(shí)間不斷縮短，這樣的套件將更加重要，它可以使設(shè)計(jì)工程師能夠快速高效地創(chuàng)新。

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