chinese直男口爆体育生外卖, 99久久er热在这里只有精品99, 又色又爽又黄18禁美女裸身无遮挡, gogogo高清免费观看日本电视,私密按摩师高清版在线,人妻视频毛茸茸,91论坛 兴趣闲谈,欧美 亚洲 精品 8区,国产精品久久久久精品免费

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫(xiě)文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

淺談實(shí)現(xiàn)高級(jí)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的兩個(gè)主要因素

電子工程師 ? 來(lái)源:EEWORLD ? 作者:冀凱 ? 2021-04-26 16:57 ? 次閱讀
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

采用基于帶有無(wú)傳感器磁場(chǎng)定向控制(FOC)的永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)的高級(jí)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng),有兩個(gè)主要的驅(qū)動(dòng)因素:提高能源效率和加強(qiáng)產(chǎn)品差異化。雖然具有無(wú)傳感器FOC的PMSM已被證明可以實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo),但需要一種提供整體解決方法的生態(tài)系統(tǒng)。

圖1:使用三相電壓源逆變器的三相無(wú)傳感器PMSM控制系統(tǒng)

20210420114317922.jpg

為什么選擇PMSM?

PMSM電動(dòng)機(jī)是使用電子換向的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。它經(jīng)常與無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)(BLDC)混淆,后者是無(wú)刷電動(dòng)機(jī)家族的另一成員,它也使用電子換向,但結(jié)構(gòu)略有不同。PMSM的結(jié)構(gòu)針對(duì)FOC進(jìn)行了優(yōu)化,而B(niǎo)LDC電機(jī)經(jīng)過(guò)優(yōu)化以使用6步切換技術(shù)。優(yōu)化導(dǎo)致PMSM具有正弦反向電動(dòng)勢(shì)(Back-EMF),而B(niǎo)LDC電機(jī)具有梯形反向電動(dòng)勢(shì)。

這些電動(dòng)機(jī)中的轉(zhuǎn)子傳感器也不同。PMSM通常使用位置編碼器,而B(niǎo)LDC電機(jī)使用三個(gè)霍爾傳感器進(jìn)行操作。如果需要考慮成本,設(shè)計(jì)人員可以考慮采用無(wú)傳感器技術(shù),從而消除了磁體、傳感器、連接器和布線的成本。由于減少了系統(tǒng)中可能發(fā)生故障的組件,因此消除傳感器還提高了可靠性。當(dāng)將無(wú)傳感器PMSM與無(wú)傳感器BLDC進(jìn)行比較時(shí),使用FOC算法的無(wú)傳感器PMSM可以提供更好的性能,同時(shí)使用類(lèi)似的硬件設(shè)計(jì),并且實(shí)現(xiàn)成本相當(dāng)。

切換到PMSM的最大受益者是那些當(dāng)前使用有刷直流(BDC)或交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(ACIM)。開(kāi)關(guān)的主要優(yōu)點(diǎn)包括更低的功耗,更高的速度,更平穩(wěn)的轉(zhuǎn)矩,更低的噪聲,更長(zhǎng)的使用壽命以及更小的尺寸,從而使該技術(shù)更具競(jìng)爭(zhēng)力。但是,為了通過(guò)使用PMSM實(shí)現(xiàn)這些好處,開(kāi)發(fā)人員需要實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的FOC控制技術(shù)以及其他特定于應(yīng)用的算法,以滿足系統(tǒng)需求。與BDC或ACIM相比,PMSM更為昂貴,但它提供了更多優(yōu)勢(shì)。

實(shí)施挑戰(zhàn)

但是,要實(shí)現(xiàn)使用PMSM的優(yōu)勢(shì),需要了解實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的FOC電機(jī)控制技術(shù)所固有的硬件復(fù)雜性,以及所需的領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)。圖1顯示了使用三相電壓源逆變器的三相無(wú)傳感器PMSM控制系統(tǒng)??刂颇孀兤餍枰龑?duì)相互關(guān)聯(lián)的高分辨率PWM信號(hào),以及大量需要信號(hào)調(diào)理的模擬反饋信號(hào)。該系統(tǒng)還需要具有容錯(cuò)的硬件保護(hù)功能,該功能使用高速模擬比較器進(jìn)行設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。感測(cè)、控制和保護(hù)所需的這些額外的模擬組件會(huì)增加解決方案成本,典型的BDC電機(jī)設(shè)計(jì)或ACIM的控制不需要這些。

定義和驗(yàn)證PMSM電機(jī)控制應(yīng)用的組件規(guī)格還需要額外的開(kāi)發(fā)時(shí)間。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),設(shè)計(jì)人員可以選擇微控制器,可以提供高度的模擬集成,并具有針對(duì)PMSM電機(jī)控制量身定制的設(shè)備規(guī)格。這將減少所需的外部組件數(shù)量,并優(yōu)化物料清單(BOM)。高度集成的電機(jī)控制設(shè)備現(xiàn)已提供高分辨率PWM,以方便實(shí)施高級(jí)控制算法,用于精密測(cè)量和信號(hào)調(diào)節(jié)的高速模擬外設(shè),功能安全所需的硬件外設(shè)以及用于通信和調(diào)試的串行接口。

同樣具有挑戰(zhàn)性的是電動(dòng)機(jī)控制軟件與電動(dòng)機(jī)機(jī)電行為之間的相互作用。圖2顯示了標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)傳感器FOC框圖。要將其從一個(gè)概念應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì),需要了解控制器架構(gòu)和數(shù)字信號(hào)處理器DSP)指令,以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)學(xué)要求嚴(yán)格的時(shí)間緊迫的控制回路。

2021042011431781.jpg

圖2:標(biāo)準(zhǔn)無(wú)傳感器FOC的框圖

為了獲得可靠的性能,控制回路必須在一個(gè)PWM周期內(nèi)執(zhí)行。需要對(duì)控制回路進(jìn)行時(shí)間優(yōu)化的三個(gè)原因。

1)約束:使用等于或大于20KHz(50uS時(shí)間段)的PWM開(kāi)關(guān)頻率來(lái)抑制逆變器開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的噪聲。

2)為了獲得更高帶寬的控制系統(tǒng),控制回路必須在一個(gè)PWM 周期內(nèi)執(zhí)行。

3)為了支持其他后臺(tái)任務(wù),例如系統(tǒng)監(jiān)視,特定于應(yīng)用程序的功能和通信,控制回路需要運(yùn)行得更快。FOC算法的目標(biāo)應(yīng)是在少于10uS的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行。

許多制造商都提供了FOC展示軟件,該軟件帶有用于轉(zhuǎn)子位置的無(wú)傳感器估算器。但是,在FOC算法甚至無(wú)法開(kāi)始旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)之前,必須配置各種參數(shù)以使其與電動(dòng)機(jī)和硬件相匹配。為了滿足所需的速度和效率目標(biāo),必須進(jìn)一步優(yōu)化控制參數(shù)和系數(shù)。這可以通過(guò)以下組合實(shí)現(xiàn):1)使用電機(jī)數(shù)據(jù)表推導(dǎo)參數(shù),2)通過(guò)試錯(cuò)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)參數(shù)可能無(wú)法始終準(zhǔn)確地表征電動(dòng)機(jī)參數(shù)時(shí),或者當(dāng)設(shè)計(jì)人員無(wú)法使用高精度測(cè)量設(shè)備時(shí),開(kāi)發(fā)人員將不得不采用試錯(cuò)法。手動(dòng)調(diào)整的過(guò)程需要時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)。

PMSM電動(dòng)機(jī)用于許多不同的應(yīng)用,可在不同的環(huán)境中運(yùn)行或具有不同的設(shè)計(jì)限制。例如,在汽車(chē)散熱器風(fēng)扇中,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)將要啟動(dòng)時(shí),由于風(fēng)的作用,風(fēng)扇葉片可沿反方向自由旋轉(zhuǎn)。在這種情況下,使用無(wú)傳感器算法啟動(dòng)PMSM電機(jī)是一項(xiàng)挑戰(zhàn),可能會(huì)損壞逆變器。一種解決方案是檢測(cè)旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)子位置,并使用此信息通過(guò)主動(dòng)制動(dòng),在啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)之前使電動(dòng)機(jī)減速至停止?fàn)顟B(tài)。同樣,可能有必要實(shí)施其他算法,例如每安培最大轉(zhuǎn)矩(MTPA),轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償和弱磁等。這些類(lèi)型特定于應(yīng)用程序的附加算法對(duì)于開(kāi)發(fā)實(shí)用的解決方案是必不可少的,但它們也會(huì)因?yàn)樵黾娱_(kāi)發(fā)時(shí)間和軟件驗(yàn)證復(fù)雜化而增加設(shè)計(jì)復(fù)雜性。

降低復(fù)雜度的一種解決方案是讓設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建一種模塊化軟件體系結(jié)構(gòu),該體系結(jié)構(gòu)使特定于應(yīng)用程序的算法可以添加到FOC算法中,而不會(huì)影響時(shí)間緊迫的執(zhí)行。圖3顯示了典型的實(shí)時(shí)電機(jī)控制應(yīng)用程序的軟件架構(gòu)。該框架的核心是FOC功能,它具有嚴(yán)格的時(shí)序約束和許多特定于應(yīng)用的附加功能,框架中的狀態(tài)機(jī)負(fù)責(zé)控制功能與主應(yīng)用程序接口。該體系結(jié)構(gòu)需要在軟件功能塊之間有一個(gè)定義明確的接口,以使其模塊化并簡(jiǎn)化代碼維護(hù)。模塊化框架支持將不同的特定于應(yīng)用程序的算法與其他系統(tǒng)監(jiān)視,保護(hù)和功能安全案例進(jìn)行集成。

20210420114317781.jpg

圖3:FOC的應(yīng)用框架

模塊化體系結(jié)構(gòu)的另一個(gè)好處是將外圍接口層(或硬件抽象層)與電機(jī)控制軟件分離,這使設(shè)計(jì)人員可以隨著應(yīng)用程序和性能要求的變化將IP無(wú)縫地從一個(gè)電機(jī)控制器遷移到另一個(gè)電機(jī)控制器。

完整生態(tài)系統(tǒng)的要求

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),需要針對(duì)無(wú)傳感器FOC設(shè)計(jì)量身定制的電機(jī)控制生態(tài)系統(tǒng)。電機(jī)控制器,硬件,軟件和開(kāi)發(fā)環(huán)境都應(yīng)一起工作,以簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)高級(jí)電機(jī)控制算法的過(guò)程。為此,生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能:

1.一種高級(jí)工具,可自動(dòng)執(zhí)行電機(jī)參數(shù)測(cè)量,設(shè)計(jì)控制環(huán)并生成源代碼,使沒(méi)有專(zhuān)業(yè)知識(shí)的設(shè)計(jì)人員也可以實(shí)現(xiàn)FOC電機(jī)控制以及編寫(xiě)和調(diào)試非常耗時(shí)的關(guān)鍵代碼。

2. FOC的應(yīng)用程序框架和不同的特定于應(yīng)用程序的附加算法減少了開(kāi)發(fā)和測(cè)試時(shí)間。

3.具有確定性響應(yīng)的電機(jī)控制器和集成的模擬外設(shè),可在單個(gè)芯片中進(jìn)行信號(hào)調(diào)理和系統(tǒng)保護(hù),從而降低了解決方案的總成本。

圖4顯示了一個(gè)電機(jī)控制生態(tài)系統(tǒng)架構(gòu)的示例,其中包括應(yīng)用程序框架和用于高性能dsPIC33電機(jī)控制數(shù)字信號(hào)控制器(DSC)的開(kāi)發(fā)套件。該開(kāi)發(fā)套件基于GUI的FOC軟件開(kāi)發(fā)工具構(gòu)建,該工具可以測(cè)量關(guān)鍵的電機(jī)參數(shù)并自動(dòng)調(diào)整反饋控制增益。它還使用Motor Control應(yīng)用程序框架(MCAF)為在開(kāi)發(fā)環(huán)境中創(chuàng)建的項(xiàng)目生成所需的源代碼。解決方案堆棧的核心是電機(jī)控制庫(kù),它使實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的時(shí)間緊迫的控制回路功能以及與dsPIC33 DSC的電機(jī)控制外設(shè)進(jìn)行交互成為可能。這個(gè)GUI與多個(gè)可用的電機(jī)控制開(kāi)發(fā)板配合使用,以支持電機(jī)參數(shù)提取以及適用于各種低壓和高壓電機(jī)的FOC代碼生成。

20210420114317822.jpg

圖4:Microchip Technology電機(jī)控制生態(tài)系統(tǒng)架構(gòu)

對(duì)高能效和產(chǎn)品差異化的需求推動(dòng)了向無(wú)刷電機(jī)的過(guò)渡。 全面的電機(jī)控制生態(tài)系統(tǒng)提供了一種整體方法來(lái)簡(jiǎn)化帶有PMSM的無(wú)傳感器FOC的實(shí)現(xiàn),并且應(yīng)包括專(zhuān)用的電機(jī)控制器,快速原型開(kāi)發(fā)板和易于使用的FOC開(kāi)發(fā)軟件,以實(shí)現(xiàn)代碼自動(dòng)生成。
編輯:lyn

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫(xiě)或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • PMSM
    +關(guān)注

    關(guān)注

    14

    文章

    248

    瀏覽量

    42744
  • FOC
    FOC
    +關(guān)注

    關(guān)注

    21

    文章

    347

    瀏覽量

    44325
  • 永磁同步電動(dòng)機(jī)

    關(guān)注

    14

    文章

    75

    瀏覽量

    12299
  • 電動(dòng)機(jī)控制

    關(guān)注

    1

    文章

    18

    瀏覽量

    10903
收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

    評(píng)論

    相關(guān)推薦
    熱點(diǎn)推薦

    變頻器如何選擇變頻調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)

    在選擇與變頻器配合使用的變頻調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)時(shí),需要考慮以下關(guān)鍵因素: 一、了解電動(dòng)機(jī)類(lèi)型 交流電動(dòng)機(jī)主要分為異步
    的頭像 發(fā)表于 04-28 17:22 ?368次閱讀
    變頻器如何選擇變頻調(diào)速<b class='flag-5'>系統(tǒng)</b>的<b class='flag-5'>電動(dòng)機(jī)</b>?

    如何正確選擇交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制方案?

    正確選擇交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制方案,需要考慮多個(gè)因素,包括電動(dòng)機(jī)類(lèi)型、調(diào)速要求、系統(tǒng)性能、成本預(yù)算等。以下是一些建議,以幫助您做出合適的選擇
    的頭像 發(fā)表于 03-25 07:39 ?392次閱讀
    如何正確選擇交流<b class='flag-5'>電動(dòng)機(jī)</b>變頻調(diào)速<b class='flag-5'>控制</b>方案?

    淺談電動(dòng)機(jī)管理制度

    本單位電動(dòng)機(jī)管理考核細(xì)則。 ? 第二章 ?電動(dòng)機(jī)巡檢內(nèi)容及方法 第三條 ?主要巡檢內(nèi)容: (一)測(cè)量電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行溫度,內(nèi)容包括電動(dòng)機(jī)負(fù)荷側(cè)軸
    的頭像 發(fā)表于 01-23 09:15 ?420次閱讀

    可控硅在電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

    可控硅在電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用十分廣泛,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 一、電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制 可控硅驅(qū)動(dòng)器可以根據(jù)
    的頭像 發(fā)表于 12-04 10:34 ?1711次閱讀

    如何實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的智能化控制

    實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的智能化控制可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行: 一、選擇合適的控制策略 矢量控制 :通過(guò)分解定子電流為勵(lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量,分別進(jìn)行
    的頭像 發(fā)表于 11-27 09:53 ?1017次閱讀

    什么是直流伺服電動(dòng)機(jī)?它有哪些分類(lèi)?

    直流伺服電動(dòng)機(jī)是一種用于實(shí)現(xiàn)精確控制電動(dòng)機(jī),它能夠根據(jù)輸入信號(hào)的變化來(lái)調(diào)整其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。這種電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化
    的頭像 發(fā)表于 10-25 09:31 ?1416次閱讀

    力矩電動(dòng)機(jī)是什么?它有什么應(yīng)用原理?

    力矩電動(dòng)機(jī)是一種特殊類(lèi)型的電動(dòng)機(jī),它主要用于產(chǎn)生較大的力矩,而不需要產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)。這種電動(dòng)機(jī)在許多工業(yè)和自動(dòng)化應(yīng)用中非常有用,例如在機(jī)器人、輸送帶、起重機(jī)和其他需要精確
    的頭像 發(fā)表于 10-25 09:08 ?2887次閱讀

    什么是伺服電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)?它的主要用途是什么?

    伺服電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)是一種高精度的電機(jī)控制系統(tǒng),它能夠根據(jù)輸入的控制信號(hào)精確地控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、位置和力矩。這種
    的頭像 發(fā)表于 10-23 13:41 ?1452次閱讀

    伺服電動(dòng)機(jī)與單相異步電動(dòng)機(jī)比較,主要區(qū)別在哪?

    在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化和智能制造領(lǐng)域,電動(dòng)機(jī)作為核心動(dòng)力源,扮演著至關(guān)重要的角色。伺服電動(dòng)機(jī)和單相異步電動(dòng)機(jī)種常見(jiàn)的電動(dòng)機(jī)類(lèi)型,它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)、工
    的頭像 發(fā)表于 10-22 11:01 ?1015次閱讀

    淺析感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)主要區(qū)別是什么?

    感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)種常見(jiàn)的交流電動(dòng)機(jī),它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)和工作原理上有一定的相似性,但也存在一些關(guān)鍵的區(qū)別。以下是對(duì)這
    的頭像 發(fā)表于 10-22 10:22 ?1742次閱讀

    同步電動(dòng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)跟原理有哪些?

    同步電動(dòng)機(jī)是一種在工業(yè)和電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的電動(dòng)機(jī)類(lèi)型。它主要依靠電磁感應(yīng)原理,將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。同步電動(dòng)機(jī)
    的頭像 發(fā)表于 10-22 09:14 ?1233次閱讀

    晶閘管電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)種工作狀態(tài)嗎

    晶閘管電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)是一種利用晶閘管(也稱(chēng)為硅控整流器)來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的電氣系統(tǒng)。這種系統(tǒng)通常用于交流
    的頭像 發(fā)表于 09-30 17:02 ?761次閱讀

    晶閘管電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中電流脈動(dòng)會(huì)產(chǎn)生什么影響

    通,但無(wú)法自行關(guān)斷,需要依賴(lài)電路的自然關(guān)斷。在電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中,晶閘管用于控制電動(dòng)機(jī)的電壓和電流,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)
    的頭像 發(fā)表于 09-30 16:38 ?738次閱讀

    怎么選擇合適電氣控制系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)

    電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的核心內(nèi)容之一,它涉及到電動(dòng)機(jī)的選擇、控制策略的制定以及保護(hù)措施的安排等多個(gè)方面。合理的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅能提高生產(chǎn)效率,還能確保人員和設(shè)備的安全。
    的頭像 發(fā)表于 08-28 10:40 ?813次閱讀

    影響服務(wù)器托管費(fèi)用的主要因素

    服務(wù)器托管是指將服務(wù)器放置在專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)中心(IDC)內(nèi),由數(shù)據(jù)中心提供必要的物理環(huán)境(如電力、冷卻、安全等)以及網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)。對(duì)于企業(yè)和組織來(lái)說(shuō),服務(wù)器托管是一種經(jīng)濟(jì)高效的方式來(lái)保證其在線服務(wù)的可靠性和可用性。以下是影響服務(wù)器托管費(fèi)用的一些主要因素
    的頭像 發(fā)表于 07-29 09:48 ?521次閱讀