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破壁机，其核心是一台高速旋转的电机，似乎成了新的风口。破壁机的应用特点是一机多用，"冰沙机，豆浆机，研磨机，搅拌机，绞肉机，奶昔机，料理机，冰激淋机，冷饮机，原汁机"等等。
由于破壁机的核心就是电机，这里从电机和控制的角度来说说破壁机。
一、破壁机的电机是什么电机？
就目前产品来看，有2种类型的电机用于破壁机：一是单相串励电机，俗称串激电机，百度有言：“内部有碳刷，会慢慢磨损。工作时有火花，有较强的电磁干扰，转速高。”
二是直流无刷电机和永磁同步电机。此类电机的应用，可以同空调领域宣传得家喻户晓的变频技术相关联，具有节能，静音等好处，而且，无刷，不会产生像有刷那样的磨损，寿命更长，更安全。直流无刷电机，永磁同步电机可分带位置传感器（如霍尔传感器）的电机和不带传感器的电机（俗称无感电机）。
二、破壁机电机的控制方法
单相串激电机，是交直流两用电机，电机接口信号，看到的就2根线。串励电机的常用调速方式有二：
（1）调压调速：通过调节电枢电压来调速。
（2）调磁调速：通过调节励磁电流来改变磁通调速。
单相串激电机控制简单，无需特殊算法。
直流无刷电机，永磁同步电机，符合节能减排大趋势，又具有静音的特点，是发展的主要方向。这类电机通常是三相电机，接口线有三根，UVW，常用的控制方法主要有两种：一种是方波控制方法；另外一种是正弦波矢量控制方法，也称为磁场定向（FOC）的控制方法，就是被空调控制领域广泛宣传的所谓变频控制，加上“变频控制”的字眼，自然就高大上了。方波控制比较简单，控制粗暴，导致电机运转的噪声比FOC控制大。FOC控制算法比较复杂，控制精细，需要相对高性能的MCU, DSP芯片来完成。
三、现在市场上的破壁机用什么电机？
2017年的双十一，买了一台某国产大品牌的破壁机，花了2500大洋，拆开一看，是单相串励电机，据悉，除了一两家商家使用直流无刷电机外，大部分还在用有刷的串励电机，可见直流无刷电机在破壁机这个风口上，将大有作为。
图1：破壁机电机：单相串励电机
图2：破壁机电机：带霍尔传感器的直流无刷电机
四、电机转速
破壁机电机转速在商家的宣传上，成直线上升，已经上升到每分钟3-4万转了。实际情况呢，转速在16000转左右就是真正的破壁机了。根据用户体验，16000转的速度就达到“破壁”的效果了，从电机的铭牌参数来看，这些电机的额定转速也就在15000转/分钟上下。
电机转速越高对电机轴承的要求就越高，以后需要更高的转速，可以考虑用“磁悬浮轴承”，顾名思义，像磁悬浮列车一样，轴承悬浮在空中，没有磨损，又在密闭的空间，速度会更高，更安全可靠。控制磁悬浮轴承，需要非常复杂的算法，这对MCU，DSP的性能要求就更高了。
五、介绍一种变频破壁机的控制方案
变频破壁机方案是选择江苏宏云技术有限公司研制的JMT1808R MCU+DSP芯片为控制芯片。变频破壁机方案，也有无感和有感2种。无感方案因为涉及低速带载启动的难点，特别采用了高频注入算法来实现。在无感方案中，高频注入法通常要用到TI的C28xxx或ST的STM32F4等20元左右的芯片来实现，故此JMT1808R性价比 超高。而且，JMT1808R内部集成有运放和比较器，减少了外部器件。另外，方案中关于高压功率器件IGBT和驱动，有三种选择：
1. IPM模块，IGBT驱动和IGBT封装在一起
2. 集成的IGBT驱动芯片，IGBT分立
3. 三极管分立驱动，IGBT分立
IPM模块用在设备空间比较小的场景。在集成IGBT驱动芯片和三极管分立驱动的方案对比中，三极管分立驱动成本更具优势。做一个类比：在价格竞争激烈的电动自行车行业，为了体现成本优势，使用分立三极管驱动功率MOS管占主导，预计破壁机市场迟早也会成为激烈竞争领域，故此提供了三极管分立驱动方案。
图3：JMT1808R破壁机方案1，使用IGBT驱动芯片
图4：JMT1808R破壁机方案2，使用三极管驱动IGBT
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阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！
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也不要为自己的苟且而得意；
不要嘲讽那些比自己更勇敢的人。
我们可以卑微如尘土，但不可扭曲如蛆虫。
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发表于 2018-1-6 09:42:47
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