評測一塊開發(fā)板，解讀驅(qū)動電機(jī)一生

生活中什么場景會用到電機(jī)呢？

電機(jī)可以為我們帶來什么功能呢？

一個(gè)電機(jī)要怎樣才能使用起來？

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《明星開發(fā)板》第五期 帶你從零開始了解一款電機(jī)驅(qū)動。

英飛凌半導(dǎo)體# EVAL-M1-183M MADK 控制板

在工業(yè)時(shí)代初期，蒸汽機(jī)問世，將熱能轉(zhuǎn)換成了機(jī)械能，解放了人們的雙手。發(fā)電機(jī)的出現(xiàn)逐步實(shí)現(xiàn)了電能取代了蒸汽能，比利時(shí)人格拉姆于 1870 年發(fā)明了電動機(jī)。與蒸汽機(jī)相比，電動機(jī)功效高、污染小、應(yīng)用范圍大、使用便利，在工業(yè)生產(chǎn)中逐步推廣開來。時(shí)至今日，我們生活的方方面面依然離不開電動機(jī)，甚至與我們的生活更加緊密。

大到汽車輪船，小到手機(jī)，家用電器，生活的方方面面都離不開電動機(jī)，如此深入我們生活的設(shè)備元件，驅(qū)動起來一點(diǎn)也不簡單，不同種類的電機(jī)有著不同的工作方式與特點(diǎn)。我們先來來了解下電機(jī)。

直流電機(jī)就是可以將直流電轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。一般來說直流電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，一般定子是磁極，轉(zhuǎn)子為繞組線圈通過繞組的磁極轉(zhuǎn)換，形成磁場的變換，進(jìn)而通過磁力作用產(chǎn)生機(jī)械能。直流的優(yōu)點(diǎn)有很多，比如啟動，制動效果好，調(diào)速范圍線性，轉(zhuǎn)矩大等。但是缺點(diǎn)也是明顯，首先制作成本很高，因?yàn)橛?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E7%A2%B3%E5%88%B7/">碳刷，與異步電機(jī)對比，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，維護(hù)成本高，最高轉(zhuǎn)速對不異步電機(jī)較低。所以直流電機(jī)的應(yīng)用并不是那么廣泛。

異步電機(jī)是一種交流電機(jī)，又稱為感應(yīng)電機(jī)，按照轉(zhuǎn)子的接口分為繞線式異步電機(jī)，鼠籠式異步電機(jī)。電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)不到定子磁場的同步轉(zhuǎn)速，所以才有了異步電機(jī)的名稱。異步電機(jī)的特點(diǎn)有小型行化，輕松實(shí)現(xiàn) 1000r/min。高速底轉(zhuǎn)矩時(shí)效率高，高可靠性，低成本，安裝簡單。主要的缺點(diǎn)就是器轉(zhuǎn)速與磁場轉(zhuǎn)速有轉(zhuǎn)差，導(dǎo)致調(diào)速性能較差。但對要求較寬松和平滑調(diào)速范圍，比如交通運(yùn)輸機(jī)械、軋機(jī)、大型機(jī)床、印染及造紙機(jī)械等，采用異步電機(jī)較經(jīng)濟(jì)、方便。異步電機(jī)是應(yīng)用最為廣泛的電機(jī)。

同步電機(jī)和異步電機(jī)一樣是使用常用的交流電機(jī)。同步電機(jī)是電力系統(tǒng)的心臟，它是一種集旋轉(zhuǎn)與靜止、電磁變化與機(jī)械運(yùn)動于一體，實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能變換的元件。同步電機(jī)再細(xì)分的化會分為永磁同步電機(jī)，磁阻同步電機(jī)，磁滯同步電機(jī)。

說到電機(jī)，不得不提當(dāng)下非常熱門的電動車。目前市面上比較流行的電動汽車電機(jī)主要有三類，一是無刷直流電動機(jī)，二是交流異步電動機(jī)，三是永磁同步電動機(jī)。雖說市面上采用這三種電機(jī)類型的車型都存在，不過，不可否認(rèn)的是，永磁同步電動機(jī)正在逐漸的占據(jù)市場，成為保有量最大的電動機(jī)類型。

其實(shí)永磁同步電機(jī)之所以可以勝出，主要是因?yàn)橛来磐诫姍C(jī)相比于其他種類的電機(jī)，在相同質(zhì)量與體積下，永磁同步電機(jī)能夠?yàn)檐囕v提供最大的動力輸出。也就是說，相同動力輸出的永磁同步電機(jī)要比其他類型電機(jī)的體積更小、重量更輕。為了保證續(xù)航能力，電動汽車需要攜帶大量的電池組，負(fù)重很大，所以對于純電動車來說，其他部件的輕量化至關(guān)重要，良好的重量控制可以有效降低能耗、延長續(xù)航里程。更小的體積也意味著它可以將共多的空間貢獻(xiàn)給車內(nèi)，帶來更加舒適的乘坐空間。

簡單介紹過了電機(jī)，我們來進(jìn)入今天的主題，也就是 EVAL-M1-183M 評估板，其實(shí) M1-183M 控制板是整套電機(jī)控制系統(tǒng)的一部分，只負(fù)責(zé)電機(jī)控制部分的實(shí)現(xiàn)。

而電機(jī)的驅(qū)動帶電路以及電源供應(yīng)實(shí)際來自另外一塊板卡，同樣是來自英飛凌的 EVAL-M1-05-65D。

將兩塊開發(fā)板按照接口進(jìn)行連接，就可以簡單實(shí)現(xiàn)英飛凌 MADK 電機(jī)接口的連接。同上電連接電源，配合英飛凌提供的調(diào)試工具既可以實(shí)現(xiàn)三相電機(jī)的控制。

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