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) 之(zhi)所(suo)以(yi)能(neng)帶(dai)來(lai)更(geng)高(gao)的(de)電(dian)網(wang)效(xiao)率(lv),是(shi)因(yin)為(wei)它(ta)支(zhi)持(chi)係(xi)統(tong)調(tiao)節(jie)其(qi)吸(xi)取(qu)的(de)電(dian)力(li)。這(zhe)就(jiu)使(shi)得(de)係(xi)統(tong)隻(zhi)吸(xi)取(qu)它(ta)們(men)需(xu)要(yao)的(de)電(dian)力(li),從(cong)而(er)減(jian)少(shao)意(yi)外(wai)峰(feng)值(zhi)的(de)發(fa)生(sheng)。因(yin)此(ci),電(dian)力(li)公(gong)司(si)無(wu)需(xu)生(sheng)產(chan)更(geng)多(duo)的(de)電(dian)力(li)來(lai)補(bu)償(chang)突(tu)發(fa)峰(feng)值(zhi)。正(zheng)因(yin)如(ru)此(ci),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。
madakongzhiqiyegandaoleduiyugenggaoxiaolvdepoqiexuqiu。zhurucichangdaoxiangkongzhidengjishunenggougengjiajingquedikongzhimada,congershimadanengzaigezhongsuduxiayunzhuanbingbaochifengzhixiaolv。tongguojiangxianjindemadakongzhijishutonggonglvyinshuxiaozhengxiangjiehe,madakongzhixitongkeyimanzugenggaonengxiaoxuqiu。
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80Wjiyishangdedianqifuzaiyigaogonglvyinshudefangshixiaohaodianluzhongdedianliushi,zheyiweizherenleizaiziyuanhehuanjingbaohufangmianyouxiangqianmaichuleyibu。dangran,xuduoxiaofeileidianzichanpinyeyoucishoudaoleyingxiang,qizhongbaokuobaisejiadian。youyupeizhilenibianqiyongyudiandongmadadequdong,suoyizhurukongtiao、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(de)PFC 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%beidianqudongmadasuoxiaohao,haowuyiwen,shangjiazhengzhujianyishidaojienengjiangchengweigaishanshouyilvhejingzhengnenglideguanjian。zaidianqudongmadazhongjiangdinengliangxiaohaoyouliangzhongzhuyaodefangshi: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、元(yuan)件(jian)老(lao)化(hua)和(he)溫(wen)度(du)引(yin)起(qi)的(de)變(bian)化(hua)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。靈(ling)活(huo)的(de)軟(ruan)件(jian)算(suan)法(fa)不(bu)僅(jin)解(jie)決(jue)了(le)有(you)關(guan)元(yuan)件(jian)兼(jian)容(rong)性(xing)的(de)問(wen)題(ti),而(er)且(qie)使(shi)開(kai)發(fa)人(ren)員(yuan)靈(ling)活(huo)的(de)處(chu)理(li)時(shi)間(jian)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)變(bian)化(hua)。例(li)如(ru),不(bu)是(shi)僅(jin)僅(jin)能(neng)夠(gou)把(ba)風(feng)扇(shan)電(dian)機(ji)完(wan)全(quan)開(kai)或(huo)關(guan),而(er)是(shi)通(tong)過(guo)數(shu)字(zi)化(hua)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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