在現今節能掛帥的時代,馬達運行效率已日益受到重視。新一代無感測器控制技術可透過馬達系統的反電動(BEMF)電壓來確定轉子位置,較傳統採用轉子位置感測器來控制的做法,不僅精準度與運轉效率更高,且能明顯減少元件使用數量,已快速受到市場採納。 |
三相無刷直流(BLDC)馬達的使用在現代汽車設計中變得越來越廣泛。在最新車型(從豪華型到經濟型)內部的許多不同應用,無刷直流馬達都得到採用,且比傳統的機械式換向(Mechanically-commutated)馬達能夠提供更高的可靠性(由於可避免機械磨損)和功率效率。
本文將討論這種馬達的無感測器控制技術在系統總體成本和性能方面帶來的優勢。 隨著汽車行業面臨不斷增大的壓力來提高燃油效率,並減少碳排放,無刷直流馬達現在被廣泛利用在電動輔助單元,如水/油/燃油泵,主動懸掛系統的壓縮機和空調控制系統的鼓風機等。 傳統的馬達控制系統(採用轉子位置感測器以確保維持同步)已經變得過時。相反,先進的無感測器實施方法卻能夠提供一種更有效的途徑來控制和調節BLDC馬達系統。 低成本/小空間/高可靠性 電控設計重要因素 在採用功率IC技術來設計現代電機控制系統時,有幾個關鍵考慮因素需要工程師特別注意。如下所示: 1.可用電路板空間非常有限。 2.需要控制系統總成本。 3.由於設計需要工作在一個非常具有挑戰性的汽車環境,直流馬達控制 無刷馬達控制其所支援工作溫度範圍必須很大。 4.需要支援寬泛的電壓範圍。 5.保護機制皆須到位,以應對可能的電壓浪湧和尖峰,以及負載突降等情況出現。 電路板空間和預算的限制要求功率IC應具有高整合度。透過這種方式,能確保元件只需要占相對少量的電路板空間,所需的外部元件數量可降至最少(從而保持物料成本更低)。 業界對於降低成本、節省空間、提高可靠性的期望已趨使無感測器控制越來越具有吸引力。這種方法省去通常比較笨重、昂貴並且容易出故障的機電元件。 無感測器控制透過BEMF電壓確定轉子位置 無感測器控制是透過系統所觀察到的反電動勢(BEMF)電壓來確定轉子的位置而實現。在任何時間點,由於三相中只有兩相處於啟動狀態,另一相處於非啟動狀態,非啟動電感的BEMF可用來獲得關於轉子位置的資料。電機系統的工作過程可以被細分為三個不同的階段,即: 1.轉子位置檢測處於靜止狀態。 2.通過各線圈電感值測量,從靜止狀態啟動具有轉子位置檢測的馬達。 |
- Dec 07 Mon 2015 17:13
借力無感測器控制技術 BLDC馬達系統運行效率大增
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