新能源汽車的主流趨勢——永磁同步電機【技術(shù)周刊】

doodle 2017年01月20日 17:43發(fā)布 PMSM 永磁同步電機 ti 英飛凌 0 人收藏 0 次閱讀

電機是將電能轉(zhuǎn)換或傳遞的電磁裝置，作為電能生產(chǎn)、傳輸、使用和電特性變換的核心裝備，電機在現(xiàn)代的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中的重要越來越重要。由于電機種類和特性各不相同，本技術(shù)周刊將通過電路、應(yīng)用解決方案、開發(fā)平臺來詳解通常用于高性能和高效電機驅(qū)動在新能源汽車領(lǐng)域已經(jīng)成為主流的永磁同步電機（PMSM）。
?

所謂電機，顧名思義，就是將電能與機械能相互轉(zhuǎn)換的一種電力元器件。當電能被轉(zhuǎn)換成機械能時，電機表現(xiàn)出電動機的工作特性；當電能被轉(zhuǎn)換成機械能時，電機表現(xiàn)出發(fā)電機的工作特性。電機主要由轉(zhuǎn)子，定子繞組，轉(zhuǎn)速傳感器以及外殼，冷卻等零部件組成。
?

永磁同步電機（PMSM）通常用于高性能和高效電機驅(qū)動。高性能電機控制的特點包括電機的全速平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)、零速時的全扭矩控制以及迅捷的加速和減速。為了實現(xiàn)這種控制，矢量控制技術(shù)可用于永磁同步電機。矢量控制技術(shù)通常也稱為磁場定向控制（FOC）【更多：永磁同步電機原理、特點、應(yīng)用詳解】
?

根據(jù)MarketsandMarkets最新發(fā)布的市場研究報告，2022年全球運動控制市場（包括零配件：交流電機、電機、運動控制器、交流驅(qū)動器、電子驅(qū)動器；應(yīng)用：包裝、材料處理、金屬加工、轉(zhuǎn)換、定位）預(yù)計將達到228.4億美元，在2016年和2022年期間以5.5%的年復(fù)合增長率增長。【更多：2022年全球運動控制市場規(guī)模將達到228.4億美元】
?

永磁同步電機原理圖

電路精選

電機俗稱“馬達”，在電路中用字母M表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機械的動力源。發(fā)電機在電路中用字母G表示。它的主要作用是利用電能轉(zhuǎn)化為機械能。
?

控制電機的幾種控制電路原理圖

可用于多領(lǐng)域的電機功率驅(qū)動電路設(shè)計

步進電機工作原理及電路設(shè)計解析

解析全橋電機驅(qū)動電路工作原理

大型家用電器的無繩電動工具電路解析

產(chǎn)品動態(tài)

在快節(jié)奏的世界里，永磁同步電機常用于牽引、機器人或航空航天的工業(yè)自動化需要更大的功率和更高的智能。英飛凌、ST、TI、東芝等廠商也推出了相應(yīng)的產(chǎn)品。
?

英飛凌推出iMotionTM模塊化應(yīng)用設(shè)計套件

ST推出兼具高性能和簡易性的智能電機控制器

TI推出支持高性能動力系統(tǒng)應(yīng)用的兩款新型汽車電機驅(qū)動器

東芝全新的單芯片低腳數(shù)MCU實現(xiàn)多電機控制

新款電機驅(qū)動芯片適用于工業(yè)應(yīng)用環(huán)境和汽車

應(yīng)用方案

矢量控制算法的基本思路就是將一個定子電流分解為磁場生成的分量和扭矩生成的分量。兩個分量都可以在分解后單獨控制。然后，電機控制器（矢量控制器）的結(jié)構(gòu)就像單獨激勵的直流電機一樣，可簡化永磁同步電機的控制。
?

英飛凌PMSM電機控制系統(tǒng)的解決方案

Microchip無傳感器永磁同步電機控制

TI永磁同步電機控制方案

Fairchild 200W 永磁同步電機驅(qū)動解決方案

意法半導(dǎo)體三相電機控制解決方案

技術(shù)資源

永磁同步電機兼有感應(yīng)電機和無刷直流機的特點。與無刷直流電機一樣，轉(zhuǎn)子上有永磁體，且定子上有繞組。不過，帶有繞組的定子結(jié)構(gòu)在電機氣隙中產(chǎn)生正弦磁通密度，這與感應(yīng)電機相似。在設(shè)計的過程中，廠商的開發(fā)指南、技術(shù)文檔都是少不了的。
?

英飛凌永磁同步電機技術(shù)文檔

Microchip永磁同步電機技術(shù)資料

NXP電機開發(fā)指南及技術(shù)?？?/a>

ST永磁同步電機開發(fā)者手冊

TI電機驅(qū)動與控制解決方案指南