Επί του παρόντος, είτε στους τομείς του βιομηχανικού αυτοματισμού, της αυτοκινητοβιομηχανίας ή των οικιακών συσκευών, διάφορες τελικές αγορές θέτουν υψηλότερες απαιτήσεις για την απόδοση ελέγχου των κινητήρων BLDC. Αυτές οι αγορές όχι μόνο απαιτούν από τους κινητήρες να παρέχουν υψηλής απόδοσης και ευέλικτες δυνατότητες ελέγχου, αλλά απαιτούν επίσης από τους κινητήρες να επιτυγχάνουν χαμηλό θόρυβο και χαμηλούς κραδασμούς ενώ λειτουργούν σε υψηλές ταχύτητες.
Ανάμεσα σε αυτά τα διαρκώς-αυξανόμενα πρότυπα απόδοσης, αναδύεται ένας αυξανόμενος αριθμός-τσιπ ελέγχου του οδηγού κινητήρα BLDC υψηλής απόδοσης, με γνώμονα δύο βασικούς παράγοντες: την υψηλή ζήτηση της αγοράς και τις αυστηρές απαιτήσεις απόδοσης.
Πολλοί εγχώριοι κατασκευαστές έχουν κυκλοφορήσει διαδοχικά τσιπ και λύσεις προγράμματος οδήγησης κινητήρα BLDC. Όσον αφορά την απόδοση, αυτά τα προϊόντα είναι στο ίδιο επίπεδο με εκείνα των διεθνών κατασκευαστών, προσφέρουν καλύτερη σχέση ποιότητας-τιμής και παρέχουν στους πελάτες πιο έγκαιρη τεχνική υποστήριξη.
Κοιτάζοντας την εγχώρια αγορά τσιπ BLDC, το FOC έχει γίνει σχεδόν το πρότυπο. με βάση την εφαρμογή του FOC, οι κατασκευαστές ενσωματώνουν περισσότερες περιφερειακές διαμορφώσεις για να αποκτήσουν ανταγωνιστικό πλεονέκτημα.
Τι είναι το FOC;
Το FOC (Field-Oriented Control), γνωστό και ως διανυσματικός έλεγχος, είναι επί του παρόντος η καλύτερη επιλογή για τον αποτελεσματικό έλεγχο των κινητήρων συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες (BLDC) και των σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη (PMSM).
Το FOC ελέγχει με ακρίβεια το μέγεθος και την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου, με αποτέλεσμα ομαλή ροπή κινητήρα, χαμηλό θόρυβο, υψηλή απόδοση και γρήγορη δυναμική απόκριση. Αντικαθιστά σταδιακά τις παραδοσιακές μεθόδους ελέγχου σε πολλές εφαρμογές και έχει συγκεντρώσει σημαντική προσοχή στη βιομηχανία ελέγχου κίνησης.
Αρχές FOC
Ο έλεγχος FOC απαιτεί κυρίως πληροφορίες όπως η θέση του ρότορα κινητήρα, η ταχύτητα του κινητήρα και το μέγεθος του ρεύματος ως είσοδοι ανάδρασης. Περιλαμβάνει την απόκτηση των ρευμάτων της φάσης του κινητήρα και την εφαρμογή μιας σειράς μαθηματικών μετασχηματισμών και αλγορίθμων εκτίμησης για τη λήψη αποσυνδεδεμένων, εύκολα ελεγχόμενων μεγεθών ανάδρασης.
Ο ελεγκτής προσαρμόζεται δυναμικά με βάση το σφάλμα μεταξύ των ποσοτήτων ανάδρασης και των τιμών στόχου, βγάζοντας τελικά μια τριφασική ημιτονοειδής κυματομορφή για την κίνηση του κινητήρα.
Τυπικό διάγραμμα μπλοκ ελέγχου FOC
-FOC με βάση αισθητήρα / FOC χωρίς αισθητήρα
Για το FOC{0}}που βασίζεται σε αισθητήρες, ο έλεγχος είναι απλός επειδή ο κωδικοποιητής παρέχει ανατροφοδότηση σχετικά με τη θέση του ρότορα του κινητήρα. Ωστόσο, συχνά απαιτεί υψηλότερη απόδοση ελέγχου.
Για FOC χωρίς αισθητήρα, η διαδικασία ελέγχου απαιτεί τη συλλογή των ρευμάτων φάσης του κινητήρα και τη χρήση αλγορίθμων εκτίμησης θέσης για τον υπολογισμό της θέσης του ρότορα, γεγονός που καθιστά πιο δύσκολο τον έλεγχο.
Ωστόσο, διαθέτει απλή καλωδίωση, χαμηλό κόστος και υψηλή αξιοπιστία και μπορεί να μεγιστοποιήσει στόχους ελέγχου όπως υψηλή απόδοση, χαμηλές δονήσεις, χαμηλό θόρυβο και υψηλή ταχύτητα απόκρισης. Ως αποτέλεσμα, έχει γίνει σταδιακά η κυρίαρχη τάση στον κλάδο και χρησιμοποιείται ευρέως σε εφαρμογές όπως οι ανεμιστήρες.
Σε αντίθεση με τους ανταγωνιστές του κλάδου, οι οποίοι συνήθως εφαρμόζουν αλγόριθμους ελέγχου κινητήρα μέσω προγραμματισμού λογισμικού σε τσιπ γενικής χρήσης-με βάση το ARM-, η τεχνολογία Xinren ενσωματώνει αποτελεσματικά τη σχεδίαση τσιπ, την αρχιτεκτονική κίνησης κινητήρα και την τεχνολογία κινητήρα στο αρχιτεκτονικό επίπεδο. Με την υιοθέτηση μιας τεχνικής προσέγγισης που ενσωματώνει αλγόριθμους στο υλικό, η εταιρεία εφαρμόζει σύνθετους αλγόριθμους ελέγχου κίνησης κινητήρα σε επίπεδο αρχιτεκτονικής τσιπ, με αποτέλεσμα το ME-έναν πυρήνα επεξεργαστή ελέγχου κίνησης κινητήρα με ιδιόκτητη πνευματική ιδιοκτησία.
Σενάρια Τεχνικής Εφαρμογής
Τα σενάρια εφαρμογής περιλαμβάνουν κινητήρες BLDC/PMSM χωρίς αισθητήρα/-βασισμένους αισθητήρες, κινητήρες επαγωγής τριών- μονοφασικών-, σερβοκινητήρες, απορροφητήρες, κλιματιστικά εσωτερικού χώρου, ανεμιστήρες οροφής, ανεμιστήρες δαπέδου, ηλεκτρικές σκούπες, πιστολάκια μαλλιών, βιομηχανικούς ανεμιστήρες, αντλίες νερού, ηλεκτρικά εργαλεία οχημάτων, συμπιεστές
Επί του παρόντος, η τάση του κλάδου προς ένα-τσιπ υψηλής ενσωμάτωσης και έλεγχο FOC χωρίς αισθητήρες στον τομέα κίνησης κινητήρα και τσιπ ελέγχου BLDC είναι ήδη πολύ σαφής. Για τους κατασκευαστές τσιπ κίνησης και ελέγχου BLDC, η επίτευξη καινοτομιών στην υψηλή απόδοση, τη χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και τη σταθερότητα εν μέσω αυτής της ευκαιρίας ανάπτυξης της αγοράς θα είναι το κλειδί για την κατάκτηση μεριδίου αγοράς.