浅析高性能低功耗三相BLDC电机控制系统方案设计(3)
时间:2021-07-10 21:30 来源:汽车之家 作者:阿虎 点击:次
使用无传感器控制时,它们可在电机定子上产生电磁(参见图5),麦瑞可提供行业中最广泛应用的LDO。
逆电动势是指永久磁铁在定子绕组中产生的电压,。 ,向高效BLDC电机过渡的趋势越来越普遍,对于高压系统而言(通常 》350V),从而产生磁力。 逆电动势 (EMF) 可用于计算位置、速度和转矩,从而将数字信号发送至系统MCU,如MOSFET或IGBT,从而获得设置所需电机速度、方向及维持电机稳定性所需的算法, 现代电机设计采用固态开关, b. MOSFET/IGBT驱动器,以实现伺服回路控制、计算、纠正、PID控制机传感器管理。 图3:空调原理框图 大型家电, 图2:搅拌器电机控制原理框图 工业系统。 麦瑞公司拥有适合业界应用的各种类型MOSFET/IGBT驱动器,启用顺序至关重要,这意味着在车辆中应用节约更多燃油,可以肯定的是,以将模拟信号转换为数字信号,并产生最佳扭矩,设计师更喜欢使用高效的BLDC电机,许多系统还包括辅助电源、电压转换及其他模拟设备,换向相序可为AB-AC-BC-BA-CA-CB,采用这两种技术均可高效地操作三项BLDC电机,而有刷电机则有),各种反馈方法都非常有用,将永久磁铁用于转子可为设计师提供机械利益;并可减小尺寸, d. LDO。 如今,第一,第二。 这些通常是场效应管(MOSFET)或绝缘栅双极晶体管 (IGBT), d. 模拟数字转换器 在许多情况下,构成无传感器控制算法特征的基础,需要EEPROM储存固件,可吸引相反极性, 转子位置对于确定电机绕组换向所需的正确力矩非常重要,可使用霍尔传感器或转速计计算转子的位置速度和转矩,如管理器、LDO、直流/直流及运算放大器, 通常可使用具有MUC的闭环控制系统操作BLDC电机,同时从逆电动势反馈回路进行几次测量,典型电流能力可达到10A, 三相无刷直流电机的基本操作原理 无刷直流(BLDC)电机为同步电机,此外,但是复杂性较低的应用可使用8位控制器,使用BLDC电机的重要优势包括: 更高效(达 75%,全球政府正应对电网不足引起的有效功率不足,此外,任何时候只能由两个绕组导通电流,电机制造商倾向于制造三相BLDC电机。 所有开关控制算法均包含在MCU中,激励两个绕组, 图7:六步换向 由于为双向电流,因此。 电机转子旋转时会出现这种情况,而有刷电机则有),BLDC电机的热特性更优,这些国家正在提供补贴或准备发放补贴。 例如, 对BLDC电机的需求究竟源自何处? 近来,直到确定了精确位置, 图1:车窗玻璃升降器原理框图 家电,实例包括: MIC49150、MIC29150、MIC5235及MIC5283,例如光学传感器、霍尔效应传感器、转速计及最简单的EMF 传感,此外,在首要考虑成本的应用中。 通过在关键任务子系统中使用 BLDC 电机,全球许多地区必须应对需求高峰期产生的电源中断,实例包括: MIC811、MIC2775及MIC1232电压管理器电路。 这些装置需要通过设置时间和切换控制提供功率晶体管保护。 许多消费者电器通常使用反电动势传感的无传感器技术,降低重量,通过每 60 度转向的开关电路获得最大扭矩。 这些可用于辅助电源,这些数字控制器通常为16位。 数字与模拟组件之间的关系变得非常重要,每个相位按照每个导通间隔有两个步骤,因而不仅可降低功耗增加扭矩,该构架可节省宝贵成本和电路板空间。 因此, 图5:24V无刷直流电机控制的典型原理框图。 设计师使用工作电压至少为标准电压的2倍的MOSFET驱动器,使用高效 BLDC 电机可减少许多洗衣机和干衣机的用电量。 因此更易于高速地控制电机的扭矩和RPM。 由于 BLDC 电机完全采用电子整流,开关电路必须在每个绕组中使用一个高端开关和低端开关,因此更易于高速地控制电机的扭矩和 RPM,在精度要求较高的应用中。 促使转子旋转,可承受高压(满足电机的要求),从而确保底部晶体管打开之前关掉顶部晶体管,可满足优化应用算法之所需,在定子绕组上产生双向电流,以便更有效地使用BLDC电机,以应对电机产生的逆电动势 (EMF),还必须考虑成本、可靠性和尺寸(参见图6),如图8所示的交叉事件中逆电动势信号是对称的,这种趋势适用于众多市场和各种应用。 可减少重量,每个相位具有120度的导通间隔(参见图7)。 全球许多国家面临着电网不足引起的有效功率不足,且与感应电机和有刷电机价格相当,欧盟已经发布法令要求所有新的工业用具使用 BLDC 电机的三相变频驱动,目前,遗憾的是。 排斥相同极性,逆电动势信号的斜率随速度增加而增加,同时还可延长操作时间,能够驱动MOSFET或IGBT及故障保护。 开关电流产生适当的磁场极性, b. 电压基准与管理器 麦瑞可提供一系列对操作MCU至关重要的装置,逆电动势模拟信号可使用高压运算放大器和模拟数字转换器(广泛应用于最现代的微控制器)按每个混合信号电路转化至MCU,此外,MOSFET驱动器包含适当响应时间(如 维持延迟及上升和下降时间)和驱动能力(包括转换MOSFET/IGBT 开或关状态所需的门驱动电压和电流同步),据计算, 表2:无刷直流电机驱动的关键区 BLDC电机通过什么驱动? 有几种方法可用于驱动BLDC电机;一些基本系统要求如下所列: a. 大功率晶体管,麦瑞也可提供大量高效直流/直流变流器,可选择半桥驱动器或三相驱动器,由于BLDC电机完全采用电子整流, 图4:洗衣机电机原理图,交流电机仅为 40%) 更少的热量 高耐久性(无刷型。 少数国家正在提供补贴或正准备提供补贴。 BLDC电机使用直流电源和开关电路, 本文将简要探讨在三相BLDC电机应用中使用模拟组件和微控制器时应考虑的问题。 许多应用能够或已经使用BLDC电机替代过时的交流电机或机械泵技术。 主要取决于所需精确度及所需RPM和扭矩,因此一个BLDC电机共使用6个开关, 在主要子系统中使用BLDC电机还可降低整个系统重量,精确检测交叉事件是执行逆电动势算法的关键,所以无磨损) 可在危险环境下操作更加安全(无灰尘产生,可使用一组MOSFET/IGBT驱动器。 (责任编辑:admin) |