自然界中的直流无刷电机发展方向探索电机型号及参数对照表

导语:直流无刷电机的芯片正向着高集成的方向发展,算法也在逐步向系统级硬件化转变。它具备良好的外部特性,可以在低速状态下输出大量的扭矩,并且速度范围广泛,无论是在任何速度下,都能够实现全功率运行。

一、直流无刷电机控制方案的三大发展趋势

芯片向高集成方向发展。从最初完全分离各部分,到集成运放和比较器,再到集成预驱动、集成电源和MOSFET,最后是全集成模块,这表明高度集成已经成为芯片发展的一个核心趋势。

控制算法向SoC硬件化发展。在性能和复杂度两个维度上看,电机控制算法正在从最初的120度方波控制逐渐演进至有感SVPWM,再进一步推向有感FOC,最终达到无感FOC控制算法。随着控制算法越来越复杂,其开发门槛也越来越高,因此为了便于用户使用最新最优的控制方案,通过硬件化降低开发门槛已成为必然趋势。早期MCU纯软件开发,如今已经被智能集成了硬件化所取代,从ASIC化到MDU、Cordic等,一系列变化实现了电机控制算法SOC硬件化;峰G科技推出了首颗全内置FOC芯片FT8213和FT8215,它们内置Rdson 1Ω驱动MOS,有助于减少外围元器件使用、噪声降低以及提高转矩稳定性,同时支持EFUSE可配置客户参数。

直流无刷电机走向超高速领域。一方面技术不断进步为产品带来了更多可能性;另一方面市场需求变化决定了技术走向。直流无刷电机会运行于最高电周期300HZ时,不断提升至4500HZ;如航模应用中的无感方波方案,即使在极高转速78万转的情况下,也能保持稳定的工作状态。这说明超高速甚至更高速将会成为未来不可逆地技术走向之一。

二、直流无刷电机之所以受欢迎

外特性出色,在低速状态下仍能提供巨大的起动扭矩。

速度范围宽泛,可在任何速度条件下进行全功率运行。

高效率、高过载能力,使其适合拖拉系统中使用。

再生制动效果显著,由于永磁材料组合体,它可以进入发电模式进行再生制动。

体积小而功率密度高,便于安装与应用。

无需机械换向器,全封闭设计防尘耐用,可靠性强。

相比异步 电机,更简单易行的地面驱控策略。

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