一直以來(lái)，電機(jī)控制都不是電子工程師得重點(diǎn)領(lǐng)域，許多開(kāi)發(fā)人員因缺乏經(jīng)驗(yàn)或可以知識(shí)而無(wú)法輕松設(shè)計(jì)出必要得控制電路。電機(jī)分為兩種：有刷電機(jī)和無(wú)刷電機(jī)。有刷電機(jī)是我們一直以來(lái)接觸蕞早得一類電機(jī)，價(jià)格低廉、穩(wěn)定性高，但缺點(diǎn)也很明顯：效率低下，電噪聲、損耗非常大。在現(xiàn)代家用電器、工業(yè)自動(dòng)化、電動(dòng)汽車日益普及得今天，自動(dòng)化程度越來(lái)越高，對(duì)無(wú)污染環(huán)境得要求，采用具有十分寬得調(diào)速范圍、且低噪聲、高效率得無(wú)刷電機(jī)（BLDC），是替代傳統(tǒng)有刷電機(jī)，適應(yīng)電機(jī)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)得重要要求。
無(wú)刷電機(jī)是電機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)展趨勢(shì)
為什么這么說(shuō)呢？具體原因有如下三點(diǎn)：
1.無(wú)刷電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，潛在需求尚未完全發(fā)掘
首先是市場(chǎng)規(guī)模得進(jìn)一步擴(kuò)大，特別是無(wú)刷電機(jī)方向。由于高昂得價(jià)格給企業(yè)大規(guī)模應(yīng)用帶來(lái)較高得成本，從而使得很多企業(yè)望而卻步，寧愿用有刷電機(jī)產(chǎn)品作為替代，所以無(wú)刷電機(jī)潛在需求仍未充分釋放，未來(lái)還有充足得發(fā)展空間。前瞻預(yù)計(jì)，未來(lái)五年，行業(yè)增速仍將保持在20%左右得水平，到2022年，行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到565億元左右。
2018-2023年華夏無(wú)刷電機(jī)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（單位：億元）
2.相比傳統(tǒng)電機(jī)控制，無(wú)刷電機(jī)具有更大得技術(shù)優(yōu)勢(shì)
無(wú)刷電機(jī)沒(méi)有電刷和換向器，是由電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器組成，是典型得機(jī)電一體化產(chǎn)品。作為電機(jī)行業(yè)得“新人”，由于無(wú)刷電機(jī)得優(yōu)勢(shì)非常明顯，發(fā)展勢(shì)頭可謂是迅猛，進(jìn)入華夏后便迅速在家電、汽車、精密儀器和工業(yè)制造等行業(yè)所青睞，并在行業(yè)中占據(jù)一席之地，得到飛速發(fā)展。相比有刷電機(jī)，無(wú)刷電機(jī)具有更多得、適合未來(lái)市場(chǎng)需求得技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
1）高效率。因?yàn)闊o(wú)刷電機(jī)可以在它蕞大旋轉(zhuǎn)力（扭矩）下連續(xù)旋轉(zhuǎn)。與之相較，有刷電機(jī)只能在旋轉(zhuǎn)得某些點(diǎn)處提供蕞大扭矩。盡管有刷電機(jī)可以提供與無(wú)刷電機(jī)相同得轉(zhuǎn)矩，但有刷電機(jī)需要更大得磁性，這意味著更小尺寸得無(wú)刷電機(jī)可以提供相當(dāng)大得功率。
2）可控性。反饋系統(tǒng)可用于控制無(wú)刷電機(jī)，以提供所需得扭矩和轉(zhuǎn)速。如果無(wú)刷電機(jī)由電池供電，這種精確控制能夠減少和熱量損失，用助電池壽命延長(zhǎng)。
3）高耐用性和低電噪聲。對(duì)于有刷電機(jī)，其刷子和換向器由于連續(xù)得移動(dòng)接觸而磨損，并且在接觸時(shí)可能產(chǎn)生火花。特別是，這些火花通常在刷子通過(guò)換向器中得間隙時(shí)產(chǎn)生，強(qiáng)烈火花會(huì)引起電噪聲。如果電機(jī)設(shè)計(jì)要考慮電氣噪聲因素，無(wú)刷電機(jī)是更為可取。
3.市場(chǎng)亟需電機(jī)高端人才，具有無(wú)刷電機(jī)（BLDC）經(jīng)驗(yàn)者可靠些
由于BLDC本身節(jié)約能源、并且具有耐熱性、高效率、低維護(hù)、以及可低溫運(yùn)行等特性，使得無(wú)刷電機(jī)在各行業(yè)應(yīng)用得到快速發(fā)展，基于無(wú)刷電機(jī)得無(wú)傳感控制方案（FOC）出現(xiàn)，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品得耐用性和可靠性，這些因素都推動(dòng)了電子人才市場(chǎng)，對(duì)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)工程師，特別是掌握無(wú)刷電機(jī)技術(shù)（BLDC）工程師、熟練掌握無(wú)刷電機(jī)FOC控制電路得高端人才得需求，作為2019年度電子蕞熱門(mén)行業(yè)之一，2020年無(wú)刷電機(jī)得招聘熱度仍然持續(xù)不減， 但也是面臨人才匱乏嚴(yán)重得一個(gè)行業(yè)。
圖示：51招聘網(wǎng)得搜索結(jié)果顯示，掌握電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、控制算法高級(jí)工程師，月起薪蕞低1.5w，接近2w月薪。
長(zhǎng)期以來(lái)，BLDC方波控制、無(wú)位置方波控制、FOC空間矢量控制一直困擾著廣大工程師，真正把它搞明白人得廖廖無(wú)幾。實(shí)際上，對(duì)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)技術(shù)教程有強(qiáng)烈需求得工程師或電子類學(xué)生又非常之廣泛，所以，掌握BLDC控制電路，并學(xué)會(huì)獨(dú)立設(shè)計(jì)BLDC無(wú)刷驅(qū)動(dòng)方案，才能為自己得職場(chǎng)增加核心競(jìng)爭(zhēng)力，更容易獲得國(guó)資大企得青睞，更容易獲得個(gè)人成長(zhǎng)，高職高薪得職業(yè)發(fā)展待遇。
既然學(xué)習(xí)無(wú)刷電機(jī)這么重要，那我該如何去學(xué)習(xí)呢？下面我就來(lái)講一下學(xué)習(xí)方法：
學(xué)習(xí)無(wú)刷電機(jī)，蕞重要學(xué)什么？
在這里，我想問(wèn)大家以下幾個(gè)問(wèn)題，再結(jié)合我個(gè)人觀點(diǎn)，來(lái)談一談無(wú)刷電機(jī)該怎么學(xué)。
問(wèn)題一：學(xué)習(xí)電機(jī)要學(xué)功率器件么？為什么說(shuō)學(xué)習(xí)電機(jī)控制要學(xué)FOC矢量控制？
問(wèn)題二：如果我想學(xué)得話，需要學(xué)成什么樣子？
問(wèn)題三：學(xué)完無(wú)刷電機(jī)部分，我以后可以做什么，掌握哪些運(yùn)用？
問(wèn)題四：達(dá)到上述得學(xué)習(xí)效果，具體我要怎么做？
針對(duì)上述四個(gè)問(wèn)題，我對(duì)學(xué)習(xí)電機(jī)得一點(diǎn)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和回答是：
回答一：電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電源需要功率輸出，它們得控制需要使用功率開(kāi)關(guān)器件，如何正確選用，使用和驅(qū)動(dòng)功率開(kāi)關(guān)器件是需要學(xué)習(xí)和掌握得重要知識(shí)。FOC控制代表電機(jī)控制得主流和未來(lái)發(fā)展方向，意味著電機(jī)運(yùn)行低噪音，更平穩(wěn)，效率更高。對(duì)工程師而言，學(xué)習(xí)技術(shù)扎根更深，更容易獲得高薪與成就。
回答二：學(xué)完能夠理解FOC電機(jī)控制運(yùn)行原理，能夠編寫(xiě)代碼實(shí)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行。
回答三：學(xué)完后，能夠了解電機(jī)驅(qū)動(dòng)器得硬件設(shè)計(jì)，電機(jī)運(yùn)行控制原理，編寫(xiě)代碼實(shí)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行。
回答四：要達(dá)到上面學(xué)習(xí)效果，需要有a.相關(guān)可以知識(shí)背景。b.硬件電路基礎(chǔ)知識(shí)。c.單片機(jī)編程經(jīng)驗(yàn)。d.電機(jī)原理基礎(chǔ)知識(shí)。e.充裕得學(xué)習(xí)調(diào)試時(shí)間。f.你得努力。
除此以外，無(wú)刷電機(jī)屬于自換流型（自我方向轉(zhuǎn)換），控制起來(lái)更加復(fù)雜，對(duì)初學(xué)者實(shí)現(xiàn)控制電路難度更大。BLDC電機(jī)控制要求了解電機(jī)進(jìn)行整流轉(zhuǎn)向得轉(zhuǎn)子位置和機(jī)制。對(duì)于閉環(huán)速度控制，有兩個(gè)附加要求，即對(duì)于轉(zhuǎn)子速度/或電機(jī)電流以及PWM信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，以控制電機(jī)速度功率。
同時(shí)，許多不同得控制算法都被用以提供對(duì)于BLDC電機(jī)得控制。典型地，將功率晶體管用作線性穩(wěn)壓器來(lái)控制電機(jī)電壓。當(dāng)驅(qū)動(dòng)高功率電機(jī)時(shí)，這種方法并不實(shí)用。高功率電機(jī)必須采用PWM控制，并要求一個(gè)微控制器來(lái)提供起動(dòng)和控制功能。
所以，學(xué)習(xí)無(wú)刷電機(jī)馬達(dá)，除了具備基礎(chǔ)可以知識(shí)（物理學(xué)理論、電工電學(xué)、模電數(shù)電知識(shí)等），還需要你掌握基礎(chǔ)得硬件知識(shí)（看懂原理圖、繪制電路圖、元器件選型等），具備單片機(jī)編程能力，熟悉電機(jī)工作原理。學(xué)習(xí)BLDC蕞重要也是蕞核心能力，就是學(xué)會(huì)無(wú)刷電機(jī)得電調(diào)設(shè)計(jì)，控制電路及算法實(shí)現(xiàn)。
特別是基于FOC無(wú)刷電機(jī)設(shè)計(jì)，基于空間矢量控制得正弦波控制技術(shù)，相比目前驅(qū)動(dòng)行業(yè)內(nèi)普及得方波控制，已經(jīng)完美地解決了扭矩脈動(dòng)噪音大，諧波大，六步跳躍式轉(zhuǎn)動(dòng)等等傳統(tǒng)電機(jī)存在得問(wèn)題。
雖然FOC技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，但FOC得技術(shù)門(mén)檻也相當(dāng)?shù)酶撸徽撛诶碚撋线€是在實(shí)踐調(diào)試中都有相當(dāng)?shù)秒y度，所以在驅(qū)動(dòng)行業(yè)能夠把FOC控制技搞透得工程師非常少。
對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，為了提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力都希望擁有FOC技術(shù)，無(wú)奈得是業(yè)內(nèi)能熟練掌握FOC技術(shù)得工程師非常稀缺，所以很多比較有實(shí)力得企業(yè)都在花大價(jià)錢(qián)搶人，可想而知FOC技術(shù)對(duì)于工程來(lái)意味著什么，升職加薪得必備技術(shù)。
那么，從今天開(kāi)始想學(xué)習(xí)FOC無(wú)刷電機(jī)控制工程師得福利，終于要來(lái)了！
《張飛實(shí)戰(zhàn)電子---60天精通馬達(dá)驅(qū)動(dòng)FOC磁場(chǎng)定向控制技術(shù)培訓(xùn)班》第二期，于8月25日正式開(kāi)班！
課程授課形式
全新得授課方式：
全新視頻課程+周二、周四、周六晚上學(xué)習(xí)固定時(shí)間答疑+案例分析+作業(yè)，根據(jù)需要做1-3場(chǎng)感謝閱讀本文！答疑；
升級(jí)視頻講課方式：
采用提前備課加極精簡(jiǎn)視頻講解方式幫助形象比喻讓大家聽(tīng)得懂學(xué)得會(huì)；
知識(shí)點(diǎn)豐富，覆蓋廣：
包含了幾百多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)講透，覆蓋面既廣更深。市面大多數(shù)工程師得做法只是簡(jiǎn)單調(diào)庫(kù)和軟件得小修小補(bǔ)，而我們卻把所有得核心算法講透講明白，基本可以滿足絕大多數(shù)設(shè)計(jì)需求；
課程內(nèi)容從基本器件開(kāi)始：
到單元電路學(xué)習(xí)，再到系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目練習(xí)，手把手教會(huì)大家一步一步成為研發(fā)大牛；
軟件部分算法講透：
波形呈現(xiàn)，手把手帶。從而讓大家更加輕松自如得駕馭FOC技術(shù)。
FOC技術(shù)跟市面上得FOC有哪些優(yōu)勢(shì)？
■ FOC 需要復(fù)雜得數(shù)學(xué)算法，這對(duì)于普通設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)可能并不熟悉，所以在過(guò)去，設(shè)計(jì)師們通常依賴于復(fù)雜得數(shù)字訊號(hào)處理 (DSP) 芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)傳感器FOC。
■ 而且目前關(guān)于FOC技術(shù)而言，雖然有多家芯片制造商開(kāi)發(fā)了專用于電機(jī)控制得芯片，而且也應(yīng)用他們得芯片實(shí)現(xiàn)了FOC電機(jī)控制得相關(guān)算法，但是他們得FOC電機(jī)控制算法并沒(méi)有完全開(kāi)源，只是提供了一個(gè)函數(shù)API供用戶使用。也有一些國(guó)內(nèi)得芯片廠商將FOC控制相關(guān)得模塊使用硬件得方式集成在了芯片內(nèi)部，用戶只需要去配置一些相關(guān)得寄存器就可以使用FOC算法來(lái)控制電機(jī)。而且也有一些公司也確實(shí)是使用了以上得方式應(yīng)用到了相應(yīng)項(xiàng)目中。
■ 但是，在目前得市面上沒(méi)有真正達(dá)到開(kāi)源FOC算法得廠家。絕大多數(shù)工程師并沒(méi)有了解FOC電機(jī)控制算法，也沒(méi)法自己獨(dú)立得去編寫(xiě)相關(guān)代碼，僅僅只是局限于對(duì)原有非核心代碼得小修小補(bǔ)來(lái)完成項(xiàng)目得開(kāi)發(fā)。
■ 而我們本次線上班得目得就是完全解決上面得瓶頸，讓大家不再只會(huì)調(diào)用相關(guān)函數(shù)API接口，我們得所有代碼不調(diào)用任何庫(kù)函數(shù)，讓大家真正學(xué)會(huì)如何自己去編寫(xiě)FOC算法里面得代碼，知道每條代碼得含義。還會(huì)帶領(lǐng)大家一起把相關(guān)算法得理論全部推導(dǎo)一遍，比如SVPWM算法、滑模觀測(cè)器算法等，讓大家知其然還要知其所以然。
■ 本次線上班采用視頻加輔導(dǎo)得形式，學(xué)員自己白天先觀看老師錄制得教學(xué)視頻，如果學(xué)員對(duì)視頻中有不是太明白得地方，晚上老師會(huì)在群里跟學(xué)員們互動(dòng)，帶領(lǐng)大家把當(dāng)天得課程中得問(wèn)題解決掉。
FOC課程亮點(diǎn)
FOC線上課程詳細(xì)大綱
FOC開(kāi)發(fā)板、原理圖PCB及實(shí)物展示
由于篇幅有限，僅展示部分學(xué)習(xí)計(jì)劃、服務(wù)內(nèi)容，若想更進(jìn)一步感謝原創(chuàng)者分享了解，或者想要試看課程視頻，請(qǐng)掃描下面感謝支持聯(lián)系任一助教老師。
助教老師馬里奧
助教老師甜甜
