电机开发的要点有哪些?

发布时间:2016-12-8 阅读量:1270 来源: 发布人:

随着电机技术的不断突破创新,越来越多的汽车系统的水泵、汽油泵/机油泵、风扇和空调系统开始采用电机驱动,与采用强大控制算法的优化微控制器结合使用,无刷直流电机可提供十分高效的解决方案,对于无刷直流电机而言,包括磁场定向控制(FOC)在内的多种控制方案可供选择。

由于客户对更高的能效、更出色的动态性能和更低的运行噪声如今已成为电机驱动的重要设计要求,越来越多的汽车电子装置驱动开始采用磁场定向控制等先进的控制概念,而这些创新控制概念的有效实现需要优化的微控制器架构和易用工具。



直流电机是指能将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机,它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。

电机应用的广泛性也预示着广阔的市场前景,那么电机是怎么开发来的,它需要注意哪些?据快包资深工程师介绍,根据经验,他觉得电机开发可以参考下面这种思路。

磁场定向控制

采用FOC可降低电机的功耗和运行噪声,并能改进其动态性能,从而确保其能效高达95%。反过来,这也有助于改进变频器的能效,同时确保在电机转速不变的情况下,缩小功率级和电机的尺寸。FOC算法不受时间和速度的影响,因此可确保直接地独立控制磁流量和转矩。通过采用数学方法,将电机状态转换成不受时间影响的旋转坐标即可实现。相应的数学公式被称为Clarke和Park转换。FOC既适用于交流感应电机也适用于无刷直流电机。

汽车无刷直流电机驱动套件

采用全新的开发套件,设计人员能够快速开发出适用于无刷直流电机三相变频器高效控制的可扩展解决方案。该应用套件以两个高效的汽车微控制器为基础。这两个微控制器分别为8位MCU XC886和16位MCU XC2236N,均支持传感器驱动和无传感器控制概念,高度集成的全新B6桥驱动器TLE7184F可用作6个N沟道MOSFET的接口。除了完整的驱动级,这种新驱动IC还包含其他先进的保护功能——有助于最大限度减少外置组件的数量。

套件包括:
-TLE 7184F电源板(12 V...24 V/20 A)
-无刷直流/永磁同步电机
-交流/直流电源(12 V/2 A)
-配备XC886的驱动卡
-配备XC2236N的驱动卡
-USB驱动监视器
-存储软件和相关文档的CD-ROM
-连接具体客户电机的电缆和连接器

该套件不仅是适用于电机驱动的易用参考设计,还是理想的培训介质。它使用户能够彻底了解利用霍尔传感器的阻塞换向相对于无传感器控制的优点和缺点,从而确定哪种方法最适合他们的具体应用。英飞凌还准备了一个视频,介绍如何利用这种套件快速轻松地完成完整的电机设计。据悉,某外包网站上有这样一个点击开发项目,需求方要求电机每天定时转动(时间可调,选在有阳光时段);电机转动方向要延续前一次转动的方向,直到高/低限位开关动作后方向反转;电机每次转动的时间在1-5分钟内,到位开关动作后停止电机转动(到位开关动作后会保持在对应状态,如常开或常闭,当电机开始转动时该开关复位,直到再动作时控制电机停止),根据资深工程师的描述,这个项目开发者可考虑这种设计方案,根据自己的经验定制开发。

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