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设计高性能低功耗三相无刷直流电机控制系统

※发布时间:2015-8-17 9:22:16   ※发布作者:habao   ※出自何处: 

  如今,工程师将电机控制系统用于数字与模拟技术来应对过去面临的挑战,包括电机速度控制、旋转方向、漂移及电机疲劳等。微控制器 (MCU) 的应用为当代工程师提供了动态控制电机动作的机会,从而使其能够应对压力和状况。这有助于延长操作寿命并减少维修,从而降低成本。目前,电机制造商倾向于制造三相 BLDC 电机。原因在于 BLDC 电机 不直接接触换向器和电气终端(有刷电机直接接触),因而不仅可降低功耗增加扭矩,同时还可延长操作时间。遗憾的是,与有刷直流或交流电机相比,三相电机控制装置更加复杂。此外,数字与模拟组件之间的关系变得非常重要。

  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。同时还将重点介绍适合在直流电压从 12V 到 300V 不等的电源下驱动微控制器的电源管理装置及功率电平位移器。

  那么对 BLDC 电机的需求究竟源自何处?

  近来,设计师更喜欢使用高效的 BLDC 电机。这种趋势适用于众多市场和各种应用。目前,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。使用 BLDC 电机的重要优势包括:

  ●更高效(达 75%,交流电机仅为 40%)

  ●更少的热量

  ●高耐久性(无刷型,所以无磨损)

  ●可在下操作更加安全(无灰尘产生,而有刷电机则有)。

  在主要子系统中使用 BLDC 电机还可降低整个系统重量。由于 BLDC 电机完全采用电子整流,因此更易于高速地控制电机的扭矩和 RPM。全球正应对电网不足引起的有效功率不足。此外,全球许多地区必须应对需求高峰期产生的电源中断。因此,这些国家正在提供补贴或准备发放补贴,以便更有效地使用 BLDC 电机。

  战略细分市场和应用

  汽车 汽车市场中包含许多机械和液压泵/移动控制装置被替换的实例。具体应用包括燃油泵、动力转向、座椅控制、汽车 HVAC(暖通空调)顶窗运动及挡风玻璃的刮水电机等。据计算,转换为 BLDC 电机后,可为每项上述功能节省约每加仑汽油多行驶一英里的能源。这需归功于显著的燃料节省及功率效率。

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