意法半導體:三相電機控制解決方案

意法半導體擁有強大的、面向電機控制應用的產(chǎn)品組合。 運轉(zhuǎn)順暢和高效率推動了電機控制的發(fā)展。 面向PMSM、PMAC和感應電機（其采用高性能微控制器、功率晶體管與高壓柵極驅(qū)動器IC）的磁場定向控制（FOC）軟件的發(fā)展?jié)M足了對更高效率的需求。 對于功率較低的應用而言，面向步進電機的新型高集成度控制器/驅(qū)動器IC可以為步進電機實現(xiàn)更順暢的運轉(zhuǎn)和更高的定位精度。

三相AC感應電機

三相感應電機屬于無刷電機。 定子是銅線繞組，轉(zhuǎn)子通常是一個鋁制鼠籠。 典型的驅(qū)動器配置是1個三相橋（3個半橋），可以為定子提供3個正弦波電壓。 該驅(qū)動器通常用于功率較高的應用，一般由1個帶有高壓柵極驅(qū)動器的分立式IGBT，或者整合了3個半橋和相關柵極驅(qū)動級的功率模塊組成。 在控制逆變器的微控制器內(nèi)實現(xiàn)了磁場定向控制或標量（伏特/赫茲）控制算法。

三相感應電機矢量驅(qū)動器（FOC）

矢量控制（亦即磁場定向控制，F(xiàn)OC）是可變頻率驅(qū)動器使用的一種方法，用于控制三相AC電機的扭矩和速度。 特別地，這種方法意味著要測量電機電流，然后將其轉(zhuǎn)換到與機器的轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的坐標系內(nèi)。 為了完成這種參考幀轉(zhuǎn)換，必須直接測量（通過實際的速度/位置傳感器）或者間接估計（無傳感器法）轉(zhuǎn)子位置。

矢量控制需要HW外設方可完成這項任務和比標量控制更密集的計算，另一方面它實現(xiàn)了更好的動態(tài)響應（例如加載速度控制方面的變化）、更準確的機械扭矩調(diào)節(jié)和更安靜的操作。

通常，低成本32位微控制器就可以處理這種驅(qū)動器。

標量控制電壓頻率比驅(qū)動器

在標量驅(qū)動器內(nèi)，一般只控制頻率和施加在電機上的電壓（并不要求控制電流反饋）。

特別是對于Φ感應電機而言，標量驅(qū)動器通?？刂崎_/閉速度環(huán)內(nèi)的電壓-頻率（V/F）之比（只有在后面這種情況下才必須控制電機速度反饋）。 如果知道電機速度信息，則可另外實現(xiàn)滑動調(diào)節(jié)，從而優(yōu)化電機效率。

雖然簡單（可以由8位和32位微控制器執(zhí)行），但是V/f控制就能夠滿足大多數(shù)應用的需求了。