För närvarande, oavsett om det är inom områdena industriell automation, bilindustrin eller hushållsapparater, ställer olika slutmarknader högre krav på styrprestanda hos BLDC-motorer. Dessa marknader kräver inte bara att motorer levererar hög effektivitet och mångsidiga kontrollmöjligheter, utan de kräver också att motorer uppnår lågt ljud och låga vibrationer samtidigt som de arbetar i höga hastigheter.
Mitt i dessa ständigt-ökande prestandastandarder växer det fram ett ökande antal högpresterande BLDC-motordrivrutiner, drivna av två nyckelfaktorer: hög efterfrågan på marknaden och stränga prestandakrav.
Många inhemska tillverkare har successivt lanserat BLDC-motordrivrutiner och -lösningar. När det gäller prestanda är dessa produkter i nivå med de från internationella tillverkare, ger bättre valuta för pengarna och ger kunderna mer aktuell teknisk support.
Om man tittar på den inhemska BLDC-chipmarknaden har FOC nästan blivit standard; baserat på tillämpningen av FOC, integrerar tillverkare fler perifera konfigurationer för att få en konkurrensfördel.
Vad är FOC?
FOC (Field-Oriented Control), även känd som vektorstyrning, är för närvarande det bästa valet för att effektivt styra borstlösa DC-motorer (BLDC) och synkrona permanentmagnetmotorer (PMSM).
FOC kontrollerar magnetfältets storlek och riktning exakt, vilket resulterar i jämnt motorvridmoment, lågt brus, hög effektivitet och snabb dynamisk respons. Den ersätter gradvis traditionella styrmetoder i många applikationer och har fått stor uppmärksamhet inom rörelsestyrningsindustrin.
Principer för FOC
FOC-styrning kräver i första hand information såsom motorrotorns position, motorhastighet och strömstyrka som återkopplingsingångar. Det involverar inhämtning av motorfasströmmarna och tillämpning av en serie matematiska transformationer och uppskattningsalgoritmer för att erhålla frikopplade, lätt kontrollerbara återkopplingskvantiteter.
Regulatorn justerar dynamiskt baserat på felet mellan återkopplingskvantiteterna och målvärdena, och matar slutligen ut en trefas sinusformad vågform för att driva motorn.
Typiskt FOC-kontrollblockdiagram
Sensor-Baserad FOC / Sensorlös FOC
För sensor-baserad FOC är styrningen enkel eftersom omkodaren ger feedback om motorrotorns position; det kräver dock ofta högre kontrollprestanda.
För sensorlös FOC kräver styrprocessen att man samlar in motorns fasströmmar och använder positionsuppskattningsalgoritmer för att beräkna rotorns position, vilket gör det mer utmanande att styra.
Den har dock enkel kabeldragning, låg kostnad och hög tillförlitlighet, och kan maximera kontrollmål som hög effektivitet, låg vibration, lågt brus och hög responshastighet. Som ett resultat har det gradvis blivit den vanliga trenden i branschen och används ofta i applikationer som fläktar.
Till skillnad från konkurrenter i branschen, som vanligtvis implementerar motorstyrningsalgoritmer genom mjukvaruprogrammering på generella-chips (främst ARM-baserade), integrerar Xinren Technology effektivt chipdesign, motordrivningsarkitektur och motorteknik på den underliggande arkitektoniska nivån. Genom att anta ett tekniskt tillvägagångssätt som bäddar in algoritmer i hårdvara, implementerar företaget komplexa styralgoritmer för motordrift på chiparkitekturnivå, vilket resulterar i ME-en motorstyrningsprocessorkärna med proprietär immateriell egendom.
Tekniska tillämpningsscenarier
Tillämpningsscenarier inkluderar sensorlösa/sensor-baserade BLDC/PMSM-motorer, trefas-/enkelfas-motorer, servomotorer, spiskåpor, inomhusklimatanläggningar, takfläktar, golvfläktar, dammsugare, hårtorkar, industrifläktar, vattenpumpar, kompressorer och elverktyg, elfordon.
För närvarande är branschtrenden mot enstaka-hög integration och sensorlös FOC-kontroll inom BLDC-motordrivnings- och kontrollchipsektorn redan mycket tydlig. För tillverkare av BLDC-drivenheter och styrchip kommer att uppnå genombrott inom hög effektivitet, låg strömförbrukning och stabilitet mitt i denna marknadstillväxtmöjlighet vara nyckeln till att vinna marknadsandelar.