关 闭

新闻中心

EEPW首页 > 工控自动化 > 设计应用 > 变速电机控制(07-100)

变速电机控制(07-100)

—— Variable Speed motor controls
作者:时间:2009-03-03来源:电子产品世界

 

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/92006.htm

  为了能提供低成本控制器,元件供应商通过降低元件复杂性来降低变速控制器的成本。现在已出现几种数字信号控制器()平台,把DSP和RISC与集成电机控制外设(包括PWM模块)结合在一起。这可提供一个可编程平台,能处理第三方或专用电机控制算法。

  另外的方案是直接用硬件实现电机控制算法,这可消除软件开发和集成问题,也可加速算法执行以提高转矩和速度控制。iMOT10N平台是其中一个实例,它提供菜单驱动配置工具。工程师利用它可以快速输入系统参量完成设计。

  无论用哪种方案,工程师都可以解决数字控制问题。然而,另一个主要障碍是设计和集成功率级。配置一个合适的变换器、栅驱动器和有关的保护电路需要功率电子设计技巧。

  集成电源模块

  集成电源模块(IPM),如IRAM系列,把所需的元件都结合在单个单元中,从而减少了元件数,同时也提高了可靠性。IPM吸取了很多与功率电子设计有关用于运动控制应用的工程成果。例如,预最佳化栅阻抗使EMI噪声和功耗较低,集成自举电路二极管和电阻器来驱动高边IGBT。为使寄生效应引起的损耗最小和热性能最佳,精心布线驱动器,而且也内置了过流和过温保护。工程师可以为专门应用简单地选择合适的IPM。

  然而,系统中的IPM性能依赖于很多与应用有关的参量,如开关频率、调制指数、模块外壳温度。数据手册提供一些指南,但通常是对于标准工作条件的,设计师需要另外的帮助来预测专门应用中的性能,包括选择合适的模块、匹配可选择的参量(包括开关频率)和确定散热器大小,以便在最坏工作条件下保持结温在厂家规定的限值内。

  应用特性

  为了选择合适的IPM,设计师要了解应用方面的信息。例如,考虑设计一个洗衣机控制器,工作在3ARMS相电流、16KHz开关频率、DC总线电压320V。如果增强可靠性是产品的卖点,则特定的最高结温度必须设置在模块供应商推荐的限值内(如125℃)。

  IPM的IRAM家族(额定电流6A和10A模块)适合这种应用。然而,对于每个模块在给定工作条件下的功耗是不同的,所以,保持结温度在125℃以下,所需的散热器也是不同的。计算所需的散热器热阻(RTH)需要IPM热和电性能知识来确定传导和开关损耗,并根据这些数据预测结温。

  模型化工具

  尽管模型化稳态条件相当简单,但实际中的功耗不是常数。在工作中,结温将摆动超过稳态平均值,因为功耗随基频(等于逆变器调制频率)变化。另一个问题是相互散热,这是因为IPM中的多个热源共享从外壳到环境的相同路线。若IPM模型不精确,必须把此效应考虑进计算中。

  iSine软件工具(图1)包含IRAM系列模块的电和热模型。此工具帮助工程师选择最佳模块和确定所需的散热器额定值。


上一页 1 2 3 4 下一页

关键词: 变速电机 DSC

评论

技术专区

关闭