电机驱动与控制

电机驱动与控制
  • 对更高功率密度的需求推动电动工具创新解决方案

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    作者:Brett Barr1 电动工具中直流电机的优先配置已从有刷直流大幅转向更可靠、更有效的无刷直流(BLDC)解决方案。典型的诸如斩波器配置的有刷直流拓扑通常根据双向开关的使用(或不使用)实现一个或两个功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。另一方面,三相BLDC配置需要三个半桥或至少六个场效应管(FET),因此从有刷电流转向无刷电流意味着全球电动工具FET总区域市场的3倍到6倍倍增(见图1)。作为推动TI的NexFET™功率MOSFET的一员,我很难抱怨这一市场趋势...
  • 精度?分辨率?弧分?如何管理您的电机控制设计

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    想象一下您今早开车上班的路上:交通灯变绿,您立刻踩下油门,车在几秒钟内快速响应,继续驶向公司。这个过程看似简单,但实际上,车内却发生了一系列的复杂操作。让我们一起来看看吧。 当您踩下踏板时,电机将通过转轴向车子提供必要的扭矩,随后牵引电机驱动车辆前进。牵引电机(通常为三相同步电机)由复杂的电路控制,包括多个晶体管、电机驱动器,以及保护和反馈控制。反馈控制信号由电机位置传感器(见图1)以模拟角度输出信号的形式发出(注意,所有现实世界的信号都是模拟的)。借助于模拟-数字转换器(ADC),连续的模拟信号被转换成数字域...
  • 电机驱动集成的故事

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    就像每个MOSFET需要一个栅极驱动器来切换它,每个电机后面总是有一个驱动力。根据复杂程度和系统成本、尺寸和性能要求,驱动电机的方式多样。 最简单和离散的解决方案是由两个晶体管组成的图腾柱/推挽电路。这些晶体管可以是NPN和PNP晶体管的不同组合,产生将输入逻辑信号转换为高电流信号的放大器,其反之又导通和关断MOSFET和IGBT。在图1中,发射器被连接,以给出放大输出以驱动FET。这种解决方案已广泛用于许多不同的应用,包括电动机驱动,主要是由于其成本低并易于使用,但仍然存在一些限制和缺点...
  • 氮化镓晶体管在高速电机驱动领域开辟新前沿

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    与开关模式电源不同,三相电机驱动逆变器通常使用低开关频率;只有几万赫兹。大功率电机尺寸较大,具有高电感绕组;因此,即使在低开关频率下,电流纹波也是可以接受的。随着电机技术的进步,功率密度增加;电机的外形尺寸变小,速度更快,需要更高的电频率。 具有低定子电感的低压无刷直流或交流感应电机越来越多地或专门用于伺服驱动、CNC(计算机数控)机器、机器人和公用无人机等精密应用中。为了将电流纹波保持在合理范围内,这些电机——由于其低电感——要求高达100kHz的开关频率...
  • 通过基于符合EMC标准的旋转变压器传感器接口设计以提高工业驱动器的可靠性

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    旋转变压器在伺服驱动器等工业驱动器中提供准确、高可靠的位置反馈,特别是在带灰尘和温度高于150℃的恶劣工业环境中。旋转变压器是绝对机械角度传感器,作为可变耦合变压器工作。这意味着初级绕组和两个次级绕组之间的磁耦合量,根据通常安装在电机轴上的旋转元件(转子)的角位置而变化。旋转变压器可长时间承受恶劣条件,使其成为工业电机控制、伺服、机器人(包括服务机器人和制造机器人)、混合动力和全电动车辆的动力传动系单元,及其它许多需要精确的轴旋转应用的最佳选择。 在其设计中使用旋转变压器的工业驱动器制造商更多地关注设计的鲁棒性...