节能减排和生态环保工作历来是社会的热点问题，也成为2009年全国“两会”关注的焦点。温家宝总理在政府工作报告中强调要毫不松懈地加强节能减排和生态环保工作，其中包括要大力发展发展循环经济和积极发展核电、风电、太阳能发电等清洁能源。清洁能源包括可再生能源，如水电、风电、太阳能、生物能（沼气）、海潮能等，顾名思义，可再生能源不存在能源耗竭的可能。近年来，中国清洁能源特别是风电确实获得了迅猛发展。中国电力企业联合会发布的《2008年全国电力工业统计快报》显示，2008年，风电装机已达1200万千瓦，连续3年翻番，提前实现了2010年的目标，预计2010年将达到2000万千瓦，而2008年，风电基建投资完成额增长88.10%，风电发电量为128亿千瓦，同比增长126.79%。其实，不仅仅是国内，以风电、核电为领头羊的清洁能源，在全球范围内都将成为投资瓦轴生产的最大精密转盘轴承。制造热点。据悉，全球清洁能源投资已经从2004年的300亿美元上升至2008年的1550亿美元。众所周知，在传统化石能源稀缺和环保问题越来越突出的情况下，清洁能源具备了不仅能满足人类的能源需求，并且具有环境保护和改变整个经济发展方式等优势，在此背景下，风电应运而生。


风力发电产业的发展，带动了新能源装备制造产业的快速兴起，国内风机总装排名前三的华锐科技、金风科技、东汽集团和叶片制造排名前三的中复连众、中航惠腾、中材科技等21家风电装备制造企业已全部入驻“甘肃酒泉新能源装备制造产业园”,2010年计划达到产销风机1000套、叶片1000套、塔筒1000套的能力。其中，华锐风电科技(甘肃)有限公司发展势头强劲，产销两旺，从建厂到风机下线用了110天时间，一天下线10台，创造了一天销售1亿元的佳绩，已累计缴纳税款5962万元。仅7月份，该公司就实现增值税3429.42万元，创造了酒泉市肃州区国税局单笔税收收入最高入库记录。

资源换市场，风机销售放量中。公司通过与地方政府合作开发的方式，提前锁定风能资源。据不完全统计，在手风资源已超过240万千瓦。公司2008年风电机组销售额为0.50亿元，2009年为4.94亿元。从我们跟踪的订单情况看，2010年风机业务收入有望达到15亿元。至于市场担心的风机降价问题，我们认为，公司这种资源换市场的模式将有助于建立产品定价上的优势。

　　盈利预测及投资评级。预计2010-2011年EPS分别为0.67元、0.93元，按照6月17日收盘价13.63元计，对应的动态市盈率水平分别为20倍、15倍。2010年及“十二五”期间，以城市电网改造、农村电网升级为主线的配电网建设是电网公司投资重点之一，公司的风机业务今、明两年进入放量阶段，我们看好公司未来的发展，给予“增持”投资评级。



近年来180°电机控制因其节能、静音及低颤动而得到广泛的关注和应用，尤其在家电领域里，如油烟机、冰箱、空调及洗衣机等。瑞萨电子目前推出了一系列变频控制专用的8位MCU，本文主要介绍瑞萨电子8位MCU――uPD78F0712的主要特点及基于该MCU的家电风机解决方案。

　　1. 180°控制的应用场合及特点

　　目前市场上对于家用电器如热水器、油烟机等一般要求其具有低噪声、低损耗、省电节能的特征，因此，类似的这些场合并不适宜使用变频器驱动的交流异步电机，而适合使用小功率无刷直流电机进行调速。

　　无刷直流电机分为方波控制(120°控制)的BLDC和正弦波控制(180°控制)的PMSM永磁同步电机。下表是各个电机控制特点比较：

　　表1 电机控制特点

　　由上表可以看出，在小功率电机范围内，180°电机控制具有噪声低、效率高的优点。

　　目前市场上最先进的180°控制技术是基于磁场定向矢量的变频技术，FOC(磁场定向)矢量控制算法产生矢量形式相电压，用来控制定子电流，其控制原理是通过一定的坐标转换可以对磁通和转矩直接控制，实现电流和转速的双闭环控制，可以在不产生大流的情况下实现快速的动态响应。

　　2.180°电机控制在家电上的应用

　　① 油烟机

　　目前，市场上比较常见的是有档位变频油烟机，只有少部分的油烟机厂商开始采用180°电机控制的无档位变频油烟机。

　　相对于其他类型的变频油烟机，180°变频油烟机有以下特点：

　　1)可根据传感器识别有无油烟，智能启动和停止油烟机的抽吸，无需手动操作;

　　2)在炒、煎、炸时可根据油烟量的大小，自动调节油烟机风量;

　　3)在炖、煲、蒸、煮时，自动调小抽吸速度，降低耗电量;

　　4)静音。让用户感觉不到电机运转的噪音;5)较小体积的电机使得油烟机体积更小。

　　②热水器

　　传统家用快速燃气热水器为了提高用户使用的安全性，现在多为封闭式燃烧的强排风热水器，内设鼓风装置，工作声响大;此外，由于燃器压力不适或设置不当，经常出现水不热或水太烫，有时在洗澡的过程也会出现忽冷忽热等不适。

　　180°变频燃气热水器的电机运转是按机器的实际输出热负荷来调节转速，出水温度比较恒定，无需自己手动调整加热速度，180°永磁同步电机较交流异步电机运转平稳，因此电机运转声音也相对较轻。

　　③空气净化器

　　市面上普通的空气净化器存在噪声大，长时间开启比较耗电的问题。在成本相同的情况下，180°变频空气净化器马达噪声低，而且会自动根据传感器感知空气洁净度，调节马达的运转带动净化，节电运行，节省电能。

　　相比之下，不难看出180度电机控制的前景比较好，尽管变频电机控制成本比较高，但是它的高性能、静音、低损耗,换气负压风机，为它的有利推广提供保驾护航的条件，越来越多的家电制造商,彩钢瓦车间高温处理设备，开始关注和投资180°电机控制，用以提高家电电器效率和降低噪音。

　　3.瑞萨电子(Renesas Electronics) 8位MCU促进马达设计

　　180°变频马达里对电机采用的是矢量控制来达到变频目的，因此，对MCU的要求高，如油烟机、热水器、空气净化器等需要更多的附属功能如液晶显示、延时控制等，MCU还需要一些特有的外设如串行通信、强大的定时器等。

　　瑞萨电子为电机控制开发了包括78K0/IY2、78K0/IA2、78K0/IB2、uPD78F0712、uPD78F0714、uPD789842和uPD780988等一系列的8位MCU。该系列产品集成了内部硬件乘法器、定时器、多个通用寄存器、可编程脉冲发生器、独立的变频控制模块，专用于电机控制应用的外设使其更适合中小功率的180°变频电机。

　　在180°变频电机控制算法中要用到坐标变换及逆变换、乘法运算和大量的循环控制，因此需求MCU的速度要快，瑞萨电子8位MCU的硬件乘法/除法器都能够快速进行FOC矢量控制运算，及PID跌代、坐标变换。

　　该系列8位MCU有6个外部中断，能够快速响应外部中断，如传感器的反馈信息等，极大的降低了电机控制方案的成本，它有32个8位(或16个16位)Bank结构的通用寄存器，使得运行效率更高。

　　180°变频电机一般用于中高档的家用电器中，瑞萨电子8位MCU可编程脉冲发生器(PPG)能指定脉冲宽度和脉冲周期，这可直接用于家电风机转速和风量显示，同时MCU提供在线自编程功能，还有这些MCU无需外部EEPROM，它自身的已经够用。

　　此外，瑞萨电子的这些8位MCU 带有2个专用变频控制模块，可以在PWM周期的任意时刻产生中断，可根据用户需求在任意时刻对电流进行采样;可用于控制PWM高阻态输出的外部信号输入，可以在非正常情况下快速停止风扇转动;另外还带有可编程死区控制(死区时间范围：0.1 s～25.6 s)。

　　图2显示了8位变频控制MCU的主要特点，表2则这些功能给出了详细说明。　　

图2 瑞萨电子的MCU特点

 

　　

表2 变频控制用的8位MCU特点

　　瑞萨电子180°变频电机控制方案

　　瑞萨电子(Renesas Electronics)开发了一套基于8位MCU uPD78F071x的特有的功能的

　　180°矢量控制方案HS/DC-8，图2为系统构成。　　

图2 HS/DC-8系统构成

　　HS/DC-8利用8位MCU的特有的硬件功能来实现180°矢量控制(FOC)，通过反馈速度计算出矢量控制的PWM占空比的值，用空间矢量PWM(SVPWM)输出驱动功率模块，直接控制电机转矩，电机的转速反馈采用霍尔传感器,湿帘生产厂家。

　　HS/DC-8驱动器适用于额定容量为20W~1KW小功率电机，6~120Hz的电气角频率，永磁磁通0.5Wb以下。

　　相比其他半导体厂商MCU HS/DC-8的马达控制方案具有以下优势：

　　 低损耗，MCU中专用的变频控制的定时器，可实现两相调制的低损耗PWM方式，可将逆变器中的功率开关管损耗降低30%左右，从而延长驱动器寿命；

　　 高效率、低噪声，由于MCU的硬件乘法器可以快速的实现180°矢量控制算法，方案中又加入了自动相位控制，确保马达电流始终保持在最小值进行自动控制；

　　 丰富的保护和定制功能，依赖于MCU中强大的定时器功能、丰富的IO功能和AD功能，例如死区保护、霍尔类型选定、频率反馈脉冲数的选定、PWM初始化异常检测、过压保护等；

　　 低成本，8位MCU节省外部的EEPROM和内部的硬件捕获单元，使得MCU成本降低。

蓝昊负压风机作为通风降温设备的一种，负压风机是最新的通风降温设备，以下是负压风机与普通吊扇的比较：

 普通吊扇与蓝昊负压风机相比较
(以下数据为1000m2为计算单位,1匹约为1KW)  类别  1台1400mm的普通吊扇 1台直接式负压风机(0.75kw /hr)   安装量  1000 m2的厂房需装26台 1000 m2的厂房闷热 风机需装2台  耗电量   26台每小时2．08度 2台每小时1.50度  运行费用   每年费用＝2.08度×10小时×365天=7592元 每年费用＝1.50度×10小时×365天=5475元  降温原理  送风降温  空气对流,自然降温   降温效果  差 良   通风换气  差 优  增加含氧量   良 优   通风效果  正压式吹风（一般） 负压式抽风（优 ）  除尘效果  差 优   去除异味  差 优  结论   使用成本 负压风机比普通吊扇每年运行费用节省2117元；   降温效果

负压风机去异味快，负压风机可迅速将空气进行交换，负压风机增加空气含氧量，负压风机通风效果显著，负压风机在一定程度上降温效果明显，负压风机有着传统通风降温产品不可替代的独特优势。 

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