实现革命性突破的电机控制技术

日期:2013-04-22

今天,更可靠、更高效电机的趋势日益明朗,据分析全球年电机产量110亿部,且呈增长态势;电机功耗占到了全球总功耗的45%,而提高电机驱动型系统的效率有望使全球电力消费降低9%到14%。另外,欧盟委员会已通过指导意见,要求在设计阶段减少电机和驱动器对环境的影响。因此,为了实现高可靠性、低成本和高效率,业界正从有刷向三相无刷电机以及有传感器向无传感器转型。
为了顺应上述趋势,德州仪器(TI)宣布推出最新InstaSPIN™-FOC(磁场定向控制)解决方案。公司半导体事业部MCU业务拓展经理吴健鸿详细介绍了该方案的特点和优势。InstaSPIN-FOC不但可帮助设计人员简化开发,降低系统成本与复杂性,即便是电机控制经验有限的设计人员也能游刃有余,而且还可实现出色的解决方案,提高所有可变速度及负载电机应用中的电机效率、性能与可靠性。
由于识别和控制调节几乎是全自动的,设计人员可在全电机转矩的基础上为其产品功能实现差异化,将设计时间缩短数月;采用嵌入式片上FAST观察器算法对各种使用条件下的通量、角度、速度和转矩进行可靠、稳健估算;有了准确的无传感器“估算器”,大多数情况下无需物理编码器;同一解决方案支持同步和异步所有三相电机;离线电机调试可识别所需的电机电气参数,调节FAST算法,并初始化电流控制器,从而可确保稳定的工作;此外,还提供可选在线电阻再评估模式,其可在最恶劣条件下跟踪高稳健观察器性能的变化;支持内建启动模式和不足一个电气周期的观察器角度锁定,可避免其它无传感器技术的启动难题;可在低于1Hz(典型值)全转矩稳定状态下保持角度完整性,支持零速逆转和失速状态下的顺利失速恢复。
InstaSPIN-FOC可帮助电机控制系统设计人员在5分钟乃至更短的时间内识别、调节并通过可变速度及负载全面控制任何类型的三相同步或异步电机,无需花费数周乃至数月的时间来调节电机控制系统,他们现在可集中精力进行差异化设计。这种新型技术不仅无需机械电机转子传感器,可降低系统成本,而且还可通过嵌入在TI 32位C2000 Piccolo微控制器上只读存储器(ROM)中的最新软件编码器(无传感器观察器)算法FAST(通量、角度、速度和转矩)来改进工作。InstaSPIN-FOC归属此前推出的InstaSPIN-BLDC技术,今后还将推出各种InstaSPIN解决方案,让电机控制开发更简单高效。
 

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