意法半導體:三相電機控制解決方案
意法半導體擁有強大的、面向電機控制應用的產品組合。 運轉順暢和高效率推動了電機控制的發(fā)展。 面向PMSM、PMAC和感應電機(其采用高性能微控制器、功率晶體管與高壓柵極驅動器IC)的磁場定向控制(FOC)軟件的發(fā)展?jié)M足了對更高效率的需求。 對于功率較低的應用而言,面向步進電機的新型高集成度控制器/驅動器IC可以為步進電機實現(xiàn)更順暢的運轉和更高的定位精度。
三相AC感應電機
三相感應電機屬于無刷電機。 定子是銅線繞組,轉子通常是一個鋁制鼠籠。 典型的驅動器配置是1個三相橋(3個半橋),可以為定子提供3個正弦波電壓。 該驅動器通常用于功率較高的應用,一般由1個帶有高壓柵極驅動器的分立式IGBT,或者整合了3個半橋和相關柵極驅動級的功率模塊組成。 在控制逆變器的微控制器內實現(xiàn)了磁場定向控制或標量(伏特/赫茲)控制算法。
三相感應電機矢量驅動器(FOC)
矢量控制(亦即磁場定向控制,F(xiàn)OC)是可變頻率驅動器使用的一種方法,用于控制三相AC電機的扭矩和速度。 特別地,這種方法意味著要測量電機電流,然后將其轉換到與機器的轉子一起旋轉的坐標系內。 為了完成這種參考幀轉換,必須直接測量(通過實際的速度/位置傳感器)或者間接估計(無傳感器法)轉子位置。
矢量控制需要HW外設方可完成這項任務和比標量控制更密集的計算,另一方面它實現(xiàn)了更好的動態(tài)響應(例如加載速度控制方面的變化)、更準確的機械扭矩調節(jié)和更安靜的操作。
通常,低成本32位微控制器就可以處理這種驅動器。
標量控制電壓頻率比驅動器
在標量驅動器內,一般只控制頻率和施加在電機上的電壓(并不要求控制電流反饋)。
特別是對于Φ感應電機而言,標量驅動器通常控制開/閉速度環(huán)內的電壓-頻率(V/F)之比(只有在后面這種情況下才必須控制電機速度反饋)。 如果知道電機速度信息,則可另外實現(xiàn)滑動調節(jié),從而優(yōu)化電機效率。
雖然簡單(可以由8位和32位微控制器執(zhí)行),但是V/f控制就能夠滿足大多數(shù)應用的需求了。
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