人物探索直流无刷电机发展方向揭秘电动机分类的未来走向
在探索直流无刷电机的发展方向时,我们发现其芯片正在朝着高集成的道路前进,同时控制算法也在向SoC硬件化迈进。这种外特性的良好表现使得它能够在低速下输出大转矩,速度范围宽广,无论是在任何速度下都能实现全功率运行。
首先,电机驱动控制芯片正经历一场从分离到集成的演变,从最初完全独立、再到集成运放和比较器、预驱动、电源和MOSFET,最终达到全集成模块,这说明高度集成是未来发展的核心趋势之一。
其次,控制算法正在不断地向SoC硬件化发展,从最初简单的120度方波控制,逐步演变为有感SVPWM,再到有感FOC,最终达到了无感FOC控制算法。随着这些复杂性增加开发门槛也越来越高,因此为了降低用户使用最新最优控制方案的难度,使得硬件化成为必然趋势。在过去,由于MCU纯软件开发,现在则被智能集成了硬件化所取代,如ASIC化等多种形式实现了电机控制算法SOC硬件化。
此外,无刷直流电机还展现出超高速趋势,一方面技术不断进步为产品提供更多可能性;另一方面市场需求变化决定了技术走向。例如,无感FOC算法运行周期从300HZ提升至4500HZ,而航模中无感方波方案已经能够支持78万转速,可见高转速甚至超高转速将成为不可逆之潮。
那么,这类直流无刷电机有什么独特优势呢?首先,它们具有良好的外特性,可以在低速状态下提供大的起动转矩;其次,它们拥有宽广的速度范围,在任何速度下都能进行全功率运行。此外,还包括效率高等级、高过载能力、小体积、高功率密度以及可靠性强等优点。而且,由于没有机械换向器,全封闭结构可以防止尘土进入内心部份,加强了整体性能与寿命。此外,与异步电机相比,其驱动控系统更为简单易行。