高性能和高效馬達控製器設計
發布時間:2010-01-18 來源:電子元件技術網

馬ma達da是shi將jiang電dian能neng轉zhuan換huan為wei機ji械xie能neng從cong而er實shi現xian自zi動dong化hua的de重zhong要yao產chan品pin,並bing且qie他ta廣guang泛fan的de應ying用yong於yu工gong業ye控kong製zhi,醫yi療liao電dian子zi,白bai色se家jia電dian,汽qi車che電dian子zi等deng領ling域yu。據ju英ying國guo市shi場chang研yan究jiu機ji構gouIMS Research最新發表的報告指出:即(ji)使(shi)在(zai)全(quan)球(qiu)金(jin)融(rong)風(feng)暴(bao)的(de)陰(yin)霾(mai)中(zhong),中(zhong)國(guo)自(zi)動(dong)化(hua)控(kong)製(zhi)市(shi)場(chang)依(yi)然(ran)將(jiang)保(bao)持(chi)較(jiao)快(kuai)增(zeng)長(chang)。而(er)中(zhong)國(guo)長(chang)期(qi)粗(cu)放(fang)型(xing)的(de)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)造(zao)成(cheng)馬(ma)達(da)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)的(de)簡(jian)陋(lou)和(he)低(di)效(xiao),優(you)化(hua)馬(ma)達(da)控(kong)製(zhi)成(cheng)為(wei)業(ye)內(nei)實(shi)現(xian)環(huan)保(bao)節(jie)能(neng),提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)力(li)的(de)重(zhong)要(yao)手(shou)段(duan)之(zhi)一(yi)。
功率因數校正 (PFC)在馬達控製中的應用
功率因數校正 (PFC) zhisuoyinengdailaigenggaodedianwangxiaolv,shiyinweitazhichixitongtiaojieqixiqudedianli。zhejiushidexitongzhixiqutamenxuyaodedianli,congerjianshaoyiwaifengzhidefasheng。yinci,dianligongsiwuxushengchangengduodedianlilaibuchangtufafengzhi。zhengyinruci,PFC 將成為許多市場的一個關鍵要求——例如,IEC 60730 就要求所有在歐洲銷售的白色家電均要具有 PFC 功能。
馬(ma)達(da)控(kong)製(zhi)器(qi)也(ye)感(gan)到(dao)了(le)對(dui)於(yu)更(geng)高(gao)效(xiao)率(lv)的(de)迫(po)切(qie)需(xu)求(qiu)。諸(zhu)如(ru)磁(ci)場(chang)導(dao)向(xiang)控(kong)製(zhi)等(deng)技(ji)術(shu)能(neng)夠(gou)更(geng)加(jia)精(jing)確(que)地(di)控(kong)製(zhi)馬(ma)達(da),從(cong)而(er)使(shi)馬(ma)達(da)能(neng)在(zai)各(ge)種(zhong)速(su)度(du)下(xia)運(yun)轉(zhuan)並(bing)保(bao)持(chi)峰(feng)值(zhi)效(xiao)率(lv)。通(tong)過(guo)將(jiang)先(xian)進(jin)的(de)馬(ma)達(da)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)同(tong)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)校(xiao)正(zheng)相(xiang)結(jie)合(he),馬(ma)達(da)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)更(geng)高(gao)能(neng)效(xiao)需(xu)求(qiu)。
將浪湧電流限製和PFC結合應用於白色家電馬達。當歐洲強製要求80W及ji以yi上shang的de電dian氣qi負fu載zai以yi高gao功gong率lv因yin數shu的de方fang式shi消xiao耗hao電dian路lu中zhong的de電dian流liu時shi,這zhe意yi味wei著zhe人ren類lei在zai資zi源yuan和he環huan境jing保bao護hu方fang麵mian又you向xiang前qian邁mai出chu了le一yi步bu。當dang然ran,許xu多duo消xiao費fei類lei電dian子zi產chan品pin也ye由you此ci受shou到dao了le影ying響xiang,其qi中zhong包bao括kuo白bai色se家jia電dian。由you於yu配pei置zhi了le逆ni變bian器qi用yong於yu電dian動dong馬ma達da的de驅qu動dong,所suo以yi諸zhu如ru空kong調tiao、冰箱、洗xi衣yi機ji和he幹gan燥zao機ji之zhi類lei的de許xu多duo家jia電dian的de負fu載zai非fei常chang複fu雜za。一yi般ban而er言yan,複fu雜za負fu載zai的de功gong率lv因yin數shu都dou比bi較jiao低di。通tong過guo強qiang製zhi校xiao正zheng上shang述shu家jia用yong電dian器qi的de功gong率lv因yin數shu,可ke更geng好hao地di利li用yong輸shu電dian線xian路lu送song來lai的de電dian能neng,從cong而er節jie約yue能neng源yuan並bing同tong時shi降jiang低di電dian能neng成cheng本ben和he減jian少shao燃ran燒shao礦kuang物wu燃ran料liao而er產chan生sheng的de二er氧yang化hua碳tan排pai放fang。當dang今jin世shi界jie,很hen多duo政zheng府fu監jian管guan部bu門men都dou已yi經jing強qiang製zhi要yao求qiu在zai白bai色se家jia電dian中zhong要yao具ju有you類lei似si的dePFC 功能。
電驅動馬達中降低能耗的兩種主要方式
近些年來,家用電器對節能的要求變得越來越強烈。這是很顯然的,僅電冰箱所消耗的能量就超過家庭用電量的10%。由於電冰箱的馬達主要在低速運轉,就有非常大的節能潛力,通過在低速驅動器中簡單改進馬達的驅動效率就能實現。
同樣,據估計工業用電的65%被(bei)電(dian)驅(qu)動(dong)馬(ma)達(da)所(suo)消(xiao)耗(hao),毫(hao)無(wu)疑(yi)問(wen),商(shang)家(jia)正(zheng)逐(zhu)漸(jian)意(yi)識(shi)到(dao)節(jie)能(neng)將(jiang)成(cheng)為(wei)改(gai)善(shan)收(shou)益(yi)率(lv)和(he)競(jing)爭(zheng)能(neng)力(li)的(de)關(guan)鍵(jian)。在(zai)電(dian)驅(qu)動(dong)馬(ma)達(da)中(zhong)降(jiang)低(di)能(neng)量(liang)消(xiao)耗(hao)有(you)兩(liang)種(zhong)主(zhu)要(yao)的(de)方(fang)式(shi):改善馬達本身的效率和使用可調速驅動器來有效地控製其工作速度。下麵將介紹這兩種方法。馬達設計中提升更高的效率。
馬達控製技術中的過熱保護
馬ma達da驅qu動dong的de電dian器qi在zai使shi用yong中zhong可ke能neng出chu現xian的de危wei險xian有you電dian擊ji危wei險xian,起qi火huo危wei險xian與yu過guo熱re危wei險xian。過guo熱re保bao護hu在zai馬ma達da控kong製zhi技ji術shu中zhong顯xian得de尤you為wei重zhong要yao,如ru果guo不bu對dui馬ma達da采cai取qu保bao護hu措cuo施shi,就jiu可ke能neng造zao成cheng安an全quan事shi故gu。下xia麵mian就jiu過guo熱re危wei險xian討tao論lun一yi下xia馬達的過熱保護。馬ma達da過guo熱re的de原yuan因yin有you很hen多duo,例li如ru運yun行xing過guo載zai,選xuan型xing不bu合he適shi,冷leng卻que故gu障zhang,缺que乏fa監jian控kong和he必bi要yao的de維wei護hu導dao致zhi絕jue緣yuan過guo早zao老lao化hua等deng。馬ma達da在zai運yun行xing時shi都dou會hui產chan生sheng損sun耗hao,這zhe些xie損sun耗hao一yi方fang麵mian降jiang低di了le馬ma達da的de效xiao率lv,另ling一yi方fang麵mian損sun耗hao轉zhuan變bian成cheng馬ma達da發fa熱re,使shi馬ma達da繞rao組zu的de溫wen度du升sheng高gao。繞rao組zu絕jue緣yuan材cai料liao的de使shi用yong壽shou命ming,同tong它ta的de工gong作zuo溫wen度du有you關guan,溫wen度du過guo高gao,絕jue緣yuan材cai料liao就jiu會hui加jia速su老lao化hua,使shi絕jue緣yuan性xing能neng急ji劇ju降jiang低di,大da幅fu縮suo短duan馬ma達da的de使shi用yong壽shou命ming,甚shen致zhi出chu現xian火huo災zai危wei險xian與yu觸chu電dian危wei險xian。所suo以yi,馬ma達da過guo熱re保bao護hu的de目mu的de,主zhu要yao是shi在zai馬ma達da的de設she計ji、製造、安裝以及使用環節采用保護措施,當馬達在一定的負載和散熱條件下工作時,繞組的溫度不超過標準的允許值。
數字馬達控製係統設計
數字電機控製首次被引入克服傳統模擬係統在處理漂移、yuanjianlaohuahewenduyinqidebianhuadetiaozhan。linghuoderuanjiansuanfabujinjiejueleyouguanyuanjianjianrongxingdewenti,erqieshikaifarenyuanlinghuodechulishijianhuanjingtiaojianxiadebianhua。liru,bushijinjinnenggoubafengshandianjiwanquankaihuoguan,ershitongguoshuzihua工具,風扇轉速可以根據係統溫度來調整。此外,係統可以自我校正,從而不再需要進行定期的人工維護。
設(she)計(ji)數(shu)字(zi)馬(ma)達(da)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)時(shi)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)主(zhu)要(yao)問(wen)題(ti)是(shi)需(xu)針(zhen)對(dui)實(shi)施(shi)選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)處(chu)理(li)器(qi),同(tong)時(shi)處(chu)理(li)器(qi)字(zi)長(chang)也(ye)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)需(xu)要(yao)關(guan)注(zhu)定(ding)點(dian)處(chu)理(li)器(qi)中(zhong)因(yin)定(ding)點(dian)數(shu)表(biao)示(shi)法(fa)而(er)引(yin)起(qi)的(de)量(liang)化(hua)誤(wu)差(cha)問(wen)題(ti)。這(zhe)些(xie)誤(wu)差(cha)將(jiang)會(hui)降(jiang)低(di)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)性(xing)能(neng),使(shi)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)無(wu)法(fa)最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)發(fa)揮(hui)出(chu)高(gao)級(ji)算(suan)法(fa)的(de)優(you)勢(shi)。
理解並控製數字馬達控製係統的量化誤差--第一部分
理解並控製數字馬達控製係統的量化誤差--第二部分
白皮書——高性能和高效馬達控製係統設計
最後,此次半月談我們以一篇《高性能和高效馬達控製係統設計》baipishuzuoweijieshu。benwentigongleyigedianjikongzhishejigaishu,ruduozhongdianjikongzhi,cichangdingxiangkongzhi,gonglvyinshuxiaozhenghechuanganqikongzhi。haishejixianjindeweikongzhiqi(MCU)如何為廣泛的應用提供更高的精度,功率效率和低成本。
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