您的浏览器版本过低,为保证更佳的浏览体验,请点击更新高版本浏览器

以后再说X
开云真人
NEWS

新闻资讯

新闻资讯

电机控制设计解决方案开云真人

作者:小编 发布时间:2023-12-31 00:13:45点击:

  电机控制系统由软件和硬件组件组成,包括IGBT、WBG半导体和MCU,它们变得越来越复杂。

  电机控制在工业4.0的技术发展中具有重要的战略作用。工业发展的一个关键问题是能源使用。部分由于工业电动机的电力需求,电力消耗显着增长。由于这些不断增长的需求,在电机控制领域寻找有效的解决方案是开发人员和组件制造商等的首要任务。

电机控制设计解决方案开云真人

  随着能源消耗,由于涉及许多需要付出巨大努力的电子技术的严格控制要求,设计复杂性也在增加。一个例子是宽带隙 (WBG) 材料的使用。

  从功能的角度来看,电机控制由几个级别组成。例如,运动控制需要执行非常复杂和计算密集型的控制算法。电机控制涵盖了广泛的应用,从简单的风扇和泵控制到更复杂的工业控制问题,包括机器人和伺服机构。在这里,我们来看看电机控制系统的关键组件。

  直流电机是最常见的,因为它们更便宜并且由一个定子(固定部分)——即永磁体——和一个移动部分(转子)组成,转子开云真人包含连接到提供电流的换向器的绕组。电机的速度控制是通过调节直流电来实现的。为此,根据应用的性质,可以使用全桥、半桥或降压转换器来驱动直流电机。

  交流电机基本上由一个变压器组成,初级部分连接到交流电压,次级部分传导感应的次级电流。基于微处理器的电子设备、逆变器和信号调节用于控制该电机的速度。

  控制器是一种电子设备,在控制系统中充当“大脑”。使用的控制器数量根据需要控制的单个进程的数量而变化。对于一个复杂的系统,可能有许多控制器。这些控制器中的每一个都可以向电机发送命令,同时从执行器本身接收指令。

  工业应用中使用的机器人系统主要使用由交流电压 (AC) 供电的三相电机。作为示例,图 1显示了电子控制电路的框图,其中专用微控制器 (MCU) 生成 PWM 信号。作为 MCU 的替代方案,DSP或FPGA解决方案更适合实现复杂的数字滤波算法。

电机控制设计解决方案开云真人(图2)

  直流电机的控制器示例是Trinamic的TMCM-1637 5 - A RMS 和TMCM-1638 7-A RMS 插槽型模块,带有两个磁场定向控制器/驱动器,为磁场定向控制(或矢量控制)。这些模块支持单相直流电机、两相双极步进电机和三相无刷直流 (BLDC) 电机(图 2)。

电机控制设计解决方案开云真人(图3)

  绝缘栅双极晶体管(IGBT) 体现了电力控制电子领域的真正创新。作为开关解决方案,创新来自于高开关频率。IGBT 代表电力控制设备的基本功能,非常适合解决复杂的电机控制问题。

  最新的解决方案在特别极端的使用条件下,例如在汽车领域使用逆变器来驱动电动机时,在开关速度和行为稳定性之间建立了良好的关系。一个例子是STMicroelectronics的1,200-V IGBT S 系列。这些 IGBT 优化用于低频(高达 8 kHz),并具有低 V ce(sat) 的特点。1,200V IGBT S 系列基于第三代沟槽栅极场截止技术。

  然而,WBG 材料、氮化镓和碳化硅正在作为硅基器件的替代品在电机控制应用中取得进展。在电力电子领域,WBG 材料提供的主要优势包括更低的功率损耗、更高的效率、更高的开关频率、更紧凑的尺寸、更高的工作温度(远超过硅可达到的 150°C 上限)、在困难的工作条件下具有更高的可靠性, 和高击穿电压。

  例如,GaN 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 的更高电子迁移率转化为更高的开关速度,因为通常在接头中积累的电荷可以更快地分散。GaN 可实现更快的上升时间、更低的漏源导通电阻(R DS(on) ) 值以及更低的栅极和输出电容,所有这些都有助于其低开关损耗和在高达 10 倍的开关频率下工作的能力高于硅。

  减少功率损耗会带来额外的好处,例如更高效的配电、更少的散热和更简单的冷却系统。许多电机控制应用需要风扇提供强制空气冷却,以便在设备的安全操作限制内运行。通过使用 GaN,可以降低功耗并实现“无风扇”操作,这在电子无人机等轻量化应用中尤为重要。

  在工业电源应用中,电子设计人员还可以通过使用 SiCMOSFET获得优势,与传统的基于硅的解决方案(如 IGBT)相比,它提供显着的效率改进、更小的散热器尺寸和更低的成本。SiC 技术实现了非常低的单位面积R DS(on)、高开关频率以及在体二极管关闭后发生的反向恢复阶段期间的能量损失可以忽略不计。

  由于具有节能、尺寸减小、更高集成度和可靠性等特性,在电机控制和电力控制应用中使用 SiC 器件是一个真正的突破。这些特性使它们非常适合汽车和工业自动化控制等高可靠性领域。

  在工业驱动中,必须特别注意开启和关闭换向速度。事实上,SiC MOSFET dV/dt 可以达到比 IGBT 高得多的水平。如果处理不当,高换向 dV/dt 会增加长电机电缆上的电压尖峰,并可能产生共模和差模寄生电流,随着时间的推移,会导致绕组绝缘和电机轴承失效。尽管更快的开启/关闭提高了效率,但出于可靠性原因,工业驱动器中的典型 dV/dt 通常设置为 5 到 10 V/ns。

电机控制设计解决方案开云真人(图4)

  由于具有节能、尺寸减小、集成机会和可靠性等特性,在电机控制和电力控制应用中使用 SiC 器件是一个真正的突破。除其他选项外,现在可以在逆变器电路中为连接的电机使用最佳开关频率,这在电机设计中具有重要优势。

  例如,英飞凌科技的基于 SiC 的CoolSiC MOSFET采用 .XT 互连技术,采用 1,200V 优化的 D²PAK-7 SMD 封装,可在伺服驱动器等功率密度关键的电机驱动器领域实现被动冷却,从而支持机器人和自动化行业实施免维护和无风扇电机逆变器(图 4)。

  在自动化领域,无风扇解决方案带来了新的设计机会,因为它们节省了维护和材料的成本和精力。例如,英飞凌采用 .XT 互连技术的 CoolSiC 沟槽 MOSFET 芯片解决方案以小巧的外形提供极具吸引力的散热能力,使其非常适合于机械臂中的驱动集成。CoolSiC MOSFET SMD 器件的短路耐受时间为 3 µs,额定值为 30 mΩ 至 350 mΩ。这符合伺服电机的要求。

电机控制设计解决方案开云真人(图5)

  电机控制解决方案由硬件和软件组件组成。硬件组件是电子控制器件,如 IGBT、SiC 和 GaN MOSFET、功率二极管等,而软件组件则解决了硬件的控制,这变得越来越复杂和精密。针对功率设备的控制和管理进行了优化的计算架构的可用性使开发人员能够获得在控制领域不可能实现的性能。

  几个例子来自恩智浦半导体和瑞萨电子。NXP的MPC57xx系列 32 位处理器基于 Power Architecture 技术,适用于汽车和工业动力系统应用以及其他汽车控制和功能管理可能性。这些处理器提供 AEC-Q100 质量、用于防篡改的片上安全加密保护,并支持 ASIL-D 和 SIL-1 功能安全 (ISO 26262/IEC 61508)。它们为不同的通信协议提供以太网(FEC)、双通道 FlexRay 和高达 6 SCI/8 DSPI/2 I 2 C。

  瑞萨电子提供基于ArmCortex-M4 内核的RA6T1 32 位 MCU,以 120 MHz 的频率运行,并带有一系列针对高性能和精密电机控制而优化的外设。单个 RA6T1 MCU 最多可同时控制两个 BLDC 电机。此外,用于TInyML 应用程序的

  GoogleTensorFlowLiteMicro 框架为 RA6T1 MCU 增加了增强的故障检测功能,为客户提供智能、易于使用且经济高效的无传感器电机系统,用于预测性维护。

  电机要求因应用而异,可能需要针对特定用例进行优化和微调。市场提供了多种 IGBT、WBG 半导体和 MCU 方面的解决方案来满足这些要求。但是,需要开发新硬件,从处理器卸载实时关键任务,同时支持更多诊断、预测性维护和人工智能以及功能安全系统。

  软件进一步提高了建模、表征效率,支持最新的高级模型,显著提升测量速度 新闻要点: IC-CAP 为建立 GaN 和 GaAs HEMT 模型提供完整的 DynaFET 系统解决方案,同时大幅提升测量速度 MBP 支持 用于FDSOI技术的BSIM-IMG模型 MQA 为混合 SPICE 语法和16-nm TSMC 建模接口(TMI)程序库提供支持 2016 年 3 月 11 日,北京――是德科技公司(NYSE:KEYS)日前宣布,推出最新版本的器件建模和表征软件套件:集成电路表征和分析程序(IC-CAP)2016、模型建立程序(MBP) 2016 和模型质量检验(MQA)2016。该软件版本通过在建模和表征效

  本文主要介绍STM32的SPI接口、cubeMX软件配置SPI接口和分析SPI相关代码。 STM32之SPI简介: SPI协议【Serial Peripheral Interface】 串行外围设备接口,是一种高速全双工的通信总线。主要用在MCU与FLASHADCLCD等模块之间的通信。 SPI信号线 条总线。 SS(Slave Select):片选信号线,当有多个SPI 设备与 MCU 相连时,每个设备的这个片选信号线是与 MCU 单独的引脚相连的,而其他的 SCK、MOSI、MISO 线则为多个设备并联到相同的 SPI 总线上,低电平有效。 SCK (Serial Clock):时钟信号线,由主通信设备

  配置SPI接口和分析SPI相关代码 /

  IMSI是精密设计软件的开发商,新近更新了Macintosh CAD产品适用的TurboCAD 2D及TurboCAD 2D/3D。 2D版本是这些产品中最畅销的,2D/3D版本已经开始在苹果公司的商店有售。IMSI在上周的MacWorld年会上推出更新的TurboCAD 2D和TurboCAD 2D/3D,其中包括改进的程序和11个新指南课程,包括2D和3D设计及草图。 2D版本零售价为99.95美元,而2D/3D型号售价价为495美元。

  说明] 本法具有占用 ROM 小,运算速快的特点,范围 2000 ßà 2099 共 100 年; 只要输入年月日便可直接得出相应的星期,一步到位! 算法] 1. 0 à 6 表示星期天到星期六 . 2. 平年有 365 天 , 闰年有 366 天 . 而一星期 7 天, 365 mod 7=1,365 mod 7=2, 那么, N 年与( N+1 )分别相差 +1 和 + ( 1+1 )天。 3. 已知 :2000.01.01 是星期六 . 4. 作一张数据表 : 要求这年 1 月 1 日是星期六且是非闰年 ( 平年 — 选用 2005 年正好 ) 给出每月的 1

  嵌入式系统是当今计算机软件领域的热点,实时性是嵌入式系统的基本要求。随着嵌入式技术的不断发展,在嵌入式应用的不断增长以及嵌入式系统复杂性不断提高的情况下,调试阶段在整个系统开发过程中所占的比重越来越大。调试环境和调试技术直接影响软件开发的效率和质量,高效的调试系统可以大大减少嵌入式系统开发的时间,减轻系统开发工作量。 跟踪调试系统主要有JTAG在线调试和运行时跟踪调试两种方式。JTAG在线调试在调试实时系统时有很大的局限性,如通过断点查询完参数后系统无法再按照正常时序运行,以及无法检测到系统顺序化执行的变迁状态。运行时跟踪调试采用软件插桩技术,通过在程序中嵌入跟踪点,开发人员可以在程序运行过程中通过跟踪点实时观察输出的信息,如

  跟踪信息嵌套缓存机制和解析机制的设计 /

  最近,我国 汽车电子 核心 技术 自主研发应用成果频出。1月11日,由上海市科委立项,上海汽车集团股份有限公司、上海华东汽车信息技术有限公司等5家单位承担的自主创新重大科研项目———“汽车电子嵌入式基础软件平台关键技术研发及应用”验收会在上海举行。有关专家对这一技术成果给予高度评价。该项目子成果“上汽华东VENES系列汽车电子基础软件”,已在自主品牌汽车上批量应用。 2010年年底,作为国家“核高基”重大专项3-1课题“汽车电子实时嵌入式操作系统及开发环境”研发任务的主承担单位———普华基础软件股份有限公司联合研发团队宣布,“核高基”专项国产汽车电子基础软件平台V3.0正式发布。此前,2010年5月18日,普华

  北京时间5月28日消息,据国外媒体报道,索尼处境艰难,最近作为股东的美国对冲基金经理罗布(Daniel S.Loeb)建议索尼分拆掉电影和音乐业务,从而为亏损的电子业务获取“血液”。《纽约时报》日前引述投行和专家的观点指出,索尼的消费电子价值已经为零,彻底“丢弃”掉消费电子硬件业务的索尼,前途会更好。     对于罗布分拆影视音乐业务的观点,许多分析师提出质疑——还用这么麻烦吗?索尼如果单是靠卖保险、拍电影,也可以活得很滋润。     美国投资银行杰弗里公司(Jefferies)近日发布了一份报告,抨击开云真人了索尼的电子业务,“电子业务已经成为索尼的阿喀琉斯之踵(意思是致命弱点),在我们看来,它的资产价值为零。”

  包含软件系统的医疗设备与构建复杂系统一样,制造商面临着相同的挑战:时间、质量、规模(功能的数量和复杂性)和成本。此外,产品还需通过当地监管部门的审批,如美国食品及药品管理局(FDA)、欧盟医疗器械指令司(MDD)、英国药监局(MHRA)以及其他同类监管机构。 在本文中我们将探讨动态代码分析如何帮助医疗设备展示安全合规性以及动态分析工具所应具备的关键功能。为了帮助设计人员选择操作系统(OS),文章还简要介绍了OS的哪些特性可以推动安全相关软件加速设计、开发和审批流程等。 专业知识和流程 专业知识和良好的开发流程并不能确保系统符合所需满足的可靠性,甚至不能确保它是一个好系统。但是这两者的确能极大提高这种可能性。

  分析为医疗设备通过审批提供支持(一) /

  的星辰大海 target=_blank

  领域梳理 target=_blank

  target=_blank

  使用 TI Fusion Digital Power Designer 软件工具和 TPSM846C23 PMBus 电源模块进行设计

  解锁【W5500-EVB-Pico】,探秘以太网底层,得捷电子Follow me第4期来袭!

  变频器是一种应用现代电力电子技术、计算机控制技术和通信技术,将电动机工作电源固定的频率变换为连续可调的频率,从而控制交流电动机运转 ...

  今天,米尔电子联合战略合作伙伴全志科技,隆重发布国产第一款T527核心板及开发板。基于全志T527高性能国产处理器,可选AI功能MPU,配备八 ...

  翻开市面大部分编程教程,最早能够接触到的条件语句基本都是if-else。作为高级编程语言都有的必备功能,if-else在嵌入式编程过程中几乎是必 ...

  硕盟SM-A44是一款USB3 0转RJ45千兆网口转换器。这是一种高性能和低开销的解决方案。可以让您的笔记本电脑能够通过USB接口连接千兆端口快速 ...

  对于常用笔记本、尤其是苹果电脑干活的打工人而言,这辈子基本是离不开扩展坞了。毕竟如今的笔记本越做越薄,接口也越做越少,日常办公一个 ...

  音频电路原理(双音频解码电子电路/TDA2822双声道功放电路/音频放大处理电路)

电机控制设计解决方案开云真人(图6)

  站点相关:嵌入式处理器嵌入式操作系统开发相关FPGA/DSP总线与接口数据处理消费电子工业电子汽车电子其他技术存储技术综合资讯论坛电子百科

在线客服
联系方式

热线电话

18001916163

上班时间

周一到周五

公司电话

021-69006163

二维码
线