电机控制领域的十大重要事实和发展趋势

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在之前,我们做了一系列关于电机的科普(详情看文末)。现在,我们机遇我们的理解,给大家分享一下电机控制领域的十大重要事实和发展趋势:

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由于技术进步,集成正在占领电机控制市场。各种尺寸和功率密度的无刷直流电机 (BLDC) 和永磁同步电机 (PMSM) 正迅速取代有刷交流/直流和交流感应等电机拓扑结构。

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无刷直流电机/永磁同步电机在机械上具有相同的结构,但定子绕组除外。它们的定子绕组采用的是不同的几何结构。定子始终与电机磁体相对。这些电机低速时可提供高扭矩,因此非常适合伺服电机应用。

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无刷直流电机和永磁同步电机无需使用电刷和换向器来驱动电机,因此比有刷电机更加高效可靠。

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无刷直流电机和永磁同步电机利用软件控制算法代替电刷和机械换向器来驱使电机运行。

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无刷直流电机和永磁同步电机的机械结构很简单。电机的非旋转定子上有一个电磁绕组。转子采用永磁体制成。定子可以在内部或外部,并且总是处于磁体的对面。但定子始终是固定不动的部分,而转子始终是移动(旋转)的部分。

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无刷直流电机可以有 1、2、3、4 或 5 相。它们的名称和驱动算法可能不同,但本质上都是无刷的。

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有些无刷直流电机带有传感器,可帮助获得转子位置。软件控制算法利用这些传感器(霍尔传感器或编码器)来辅助电机换向或电机转动。当应用需要在高负载下启动时,需要这些带有传感器的无刷直流电机。

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如果无刷直流电机没有用于获取转子位置的传感器,则使用数学模型。这些数学模型代表无传感器算法。在无传感器算法中,电机就是传感器。

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与有刷电机相比,无刷直流电机和永磁同步电机具有一些重要的系统优势。它们能够利用电子换向方案驱动电机,从而可使能源效率提高 20% 到 30%。

10

如今很多产品需要可变化的电机速度。这些电机需要脉宽调制 (PWM) 来改变电机速度。脉宽调制提供对电机速度和扭矩的精确控制,可实现变速。

3.1

关于电机控制的科普

来源: Qorvo半导体

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