提高電機設(shè)計能效的新方法
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在新型驅(qū)動裝置中，正弦永磁同步電機越來越流行，開始在很多應(yīng)用中取代有刷和無刷直流電機、通用(交流異步)電機和其它電機(如家用變頻空調(diào)，工業(yè)縫紉機等)。其原因是它更可靠(無刷)、效率更高、噪聲更小，而且在電控制方面具有非常高的電壓利用率及低頻轉(zhuǎn)矩。圖3和圖4分別給出了一種基于磁場定向控制(FOC)的無位置傳感矢量控制器的系統(tǒng)框圖及其實驗波形。 本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/163715.htm
圖3：內(nèi)置式永磁同步電機(IPMSM)矢量控制系統(tǒng)框圖。
圖4：電磁轉(zhuǎn)矩方程式以及相電流與估算角度的實驗波形。
創(chuàng)新解決辦法：智能功率模塊
智能功率模塊(SPM)是微控制器或DSP與電機之間的功率接口，能減小電機體積并簡化設(shè)計。這種模塊較之于分立式解決方案的優(yōu)勢在于寄生電感更小、可靠性也更高，這是因為模塊內(nèi)的所有功率器件都采用了同批次芯片，具有一致的測試性能。這種智能功率模塊可與微控制器低電壓TTL或CMOS輸出直接接口，并帶有保護電路。模塊內(nèi)置有監(jiān)視結(jié)溫的熱敏電阻器、防止上下橋臂直通的邏輯保護電路、死區(qū)時間控制，以及用于最大限度減少EMI等的驅(qū)動波形整形電路。在模塊中，每個驅(qū)動IC均可進行優(yōu)化，使其以最小的EMI和驅(qū)動損耗來完成功率器件的開關(guān)動作。三相驅(qū)動模塊將繼續(xù)在電器產(chǎn)品廣泛應(yīng)用。圖5給出了馬達(dá)控制使用SPM 的典型應(yīng)用電路。
圖5：典型的應(yīng)用電路。
圖6：Motion-SPM外型和內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為采用Mini-DIP封裝的Motion-SPM智能功率模塊的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意。Motion-SPM是一款超小型功率模塊，它將功率元件、上下橋臂柵極驅(qū)動器和保護電路全部集成在一個雙列直插式移模封裝件中，用于交流100~220V 等級低功耗電機驅(qū)動變頻控制。
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