В даний час, незалежно від того, чи йдеться про промислову автоматизацію, автомобільну промисловість чи побутову техніку, різні кінцеві ринки висувають підвищені вимоги до продуктивності керування двигунами BLDC. Ці ринки не тільки вимагають від двигунів високої ефективності та універсальних можливостей керування, але також вимагають, щоб двигуни мали низький рівень шуму та вібрації під час роботи на високих швидкостях.
Серед цих постійно{0}}зростаючих стандартів продуктивності з’являється все більше високопродуктивних мікросхем керування драйвером двигуна BLDC, що обумовлено двома ключовими факторами: високим ринковим попитом і суворими вимогами до продуктивності.
Багато вітчизняних виробників послідовно випускають чіпи та рішення для двигунів BLDC. З точки зору продуктивності, ці продукти нарівні з продуктами міжнародних виробників, пропонують краще співвідношення ціни та якості та надають клієнтам більш своєчасну технічну підтримку.
Дивлячись на внутрішній ринок мікросхем BLDC, FOC майже став стандартом; на основі застосування FOC виробники інтегрують більше периферійних конфігурацій, щоб отримати конкурентну перевагу.
Що таке FOC?
FOC (Field{0}}Oriented Control), також відоме як векторне керування, наразі є найкращим вибором для ефективного керування безщітковими двигунами постійного струму (BLDC) і синхронними двигунами з постійними магнітами (PMSM).
FOC точно контролює величину та напрямок магнітного поля, що забезпечує плавний крутний момент двигуна, низький рівень шуму, високу ефективність та швидку динамічну реакцію. Він поступово замінює традиційні методи керування в багатьох додатках і привернув значну увагу в галузі управління рухом.
Принципи FOC
Контроль FOC потребує перш за все такої інформації, як положення ротора двигуна, швидкість двигуна та величина струму як входи зворотного зв’язку. Він передбачає отримання фазних струмів двигуна та застосування серії математичних перетворень і алгоритмів оцінки для отримання розв’язаних, легко контрольованих величин зворотного зв’язку.
Контролер динамічно налаштовується на основі похибки між величинами зворотного зв’язку та цільовими значеннями, зрештою видаючи три-фазну синусоїдну форму для керування двигуном.
Типова блок-схема управління FOC
ВОК-на основі датчика / безсенсорний ВОК
Для FOC-на основі датчика керування просте, оскільки кодер забезпечує зворотний зв’язок щодо положення ротора двигуна; однак це часто вимагає вищої продуктивності контролю.
Для FOC без датчиків процес керування вимагає збору фазних струмів двигуна та використання алгоритмів оцінки положення для розрахунку положення ротора, що ускладнює керування.
Однак він має просту проводку, низьку вартість і високу надійність, а також може максимізувати цілі керування, такі як висока ефективність, низький рівень вібрації, низький рівень шуму та висока швидкість реакції. У результаті він поступово став основною тенденцією в галузі та широко використовується в таких додатках, як вентилятори.
На відміну від конкурентів у галузі, які зазвичай реалізують алгоритми керування двигуном за допомогою програмного забезпечення на мікросхемах загального-призначення (переважно на основі ARM-), технологія Xinren ефективно інтегрує дизайн мікросхеми, архітектуру приводу двигуна та технологію двигуна на базовому архітектурному рівні. Застосовуючи технічний підхід, який вбудовує алгоритми в апаратне забезпечення, компанія впроваджує складні алгоритми керування двигуном на рівні архітектури мікросхеми, що призводить до створення ME-ядра процесора керування двигуном із запатентованою інтелектуальною власністю.
Сценарії технічного застосування
Сценарії застосування включають безсенсорні/сенсорні-двигуни BLDC/PMSM, три-/одно-фазні асинхронні двигуни, серводвигуни, кухонні витяжки, внутрішні кондиціонери, стельові вентилятори, підлогові вентилятори, пилососи, фени, промислові вентилятори, водяні насоси, компресори, електромобілі та електроінструменти.
Наразі галузева тенденція до високої інтеграції з одним-чипом і безсенсорного керування FOC у секторі приводів електродвигунів BLDC і мікросхем керування вже дуже чітка. Для виробників приводів і мікросхем керування BLDC досягнення прориву у високій ефективності, низькому енергоспоживанні та стабільності на тлі цієї можливості зростання ринку буде ключовим для завоювання частки ринку.