电机技术在自然界中的发展方向是什么

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,并且其速度范围非常广泛,无论是在任何速度下,都能实现全功率运行。

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。从最初完全分离各个单元到现在全面的集成,电机驱动控制芯片已经经历了显著变化,这表明高度集成是芯片未来发展的一个主要趋势。

控制算法向SoC硬件化演进。这方面,从性能和复杂度两个维度来看,电机控制算法不断演进,从初期简单的120度方波控制,再到更加先进的有感SVPWM、FOC等,最终达到无感FOC智能调速。随着开发难度增加,为了降低使用门槛,使用户能轻松应用最新最优控制策略,将软件功能转移到硬件上进行优化,是一个不可避免的趋势。

直流无刷电机走向超高速领域。一方面技术日益精进,为产品提供更多可能性;另一方面市场需求变化推动技术前沿迈出一步。通过运行无感FOC算法,从300Hz迅猛提升至4500Hz,对于吸尘器采用无感FOC设计,其转速达到了26.4万转/分钟,而航模中利用方波方案,即使达到78万转/分钟,也预示着未来的技术将进一步朝着更快甚至超高速方向前行。

二、直流无刷电机带来的优势

外特性突出,在低速状态下仍可输出巨大的扭矩,有助于提供强劲起动力;

速度适应宽泛,不论何种速度均可实现全功率工作;

效率高且耐过载能力强,在拖拉系统中表现卓越;

制动再生效果佳,由于永磁材料构造,可在制动时进入发电模式;

体积紧凑与功率密度高增添便利性;

无需机械换向器,全封闭结构防止尘土侵入,更增稳定性;

相比异步式驱动简便易行。

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