ADI_Amy

全面了解电机控制系统

ADI_Amy 員工 在 2015-12-7 建立的討論區
最後回覆由MM2013於2015-12-22提供

ADI可帮助您设计更安全、更高产并针对能效优化的电机控制系统


ADI知道,全球更严苛的能源法规要求采用更智能的高效电机控制系统。 ADI允许设计工程师从系统级的角度考虑关键隔离架构,实现系统效率最大化的同时改善系统精度和可靠性。


从系统角度来看能效


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由于电机及其驱动系统能耗高达全球电能的46%,工业国家的监管机构引入了最低能耗性能标准(MEPS),从而对高效电机驱动系统产生了广泛的需求。


针对能效优化的电机驱动器生态系统

 


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高效扭矩产生可改善电机效率


电机的效率和总体生产过程由多个控制层决定。 第一层调节功率逆变器的开关顺序,控制电机电压和电流以及最大化扭矩生产率。 电机效率与每安培所产生扭矩、电机结构,尤其是转子磁场结构有关。 驱动器制造商现已开始提供标准驱动箱,可针对各种电机型号与类型进行配置,并通过内置算法优化电机效率,并监控驱动器的工作情况。 此外,一个不断增长的趋势是将驱动器连接到工厂网络中,以便通过协调多个驱动器的工作进一步改善效率。



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用于高效运动控制的精密隔离和通信


位置和速度控制器层评估执行情况,从而实现自动化机器的高效运作。 通信和系统层的重要性日益凸显,因为多个电机现在通过高速数据网络同步,并连接工厂网络。 精确运动加上精确通信时序,可缩短机器生产周期,降低生产每个部件所消耗的能源。

 

建模工具支持快速定制以优化能效


自动化机器是复杂的互连系统,需要通常供职于不用公司的跨学科工程团队的支持。 建模工具支持完整的系统模型,包括状态控制、运动算法、电机和机器负载。 虽然无法完全自动化整个设计过程,但可以大幅减少原型制作次数。 因此,驱动器公司可快速部署针对特定应用的新控制功能,进而优化能效和自动化生产率。



基于电机控制系统模型的设计价值

 

  旨在帮助简化使用传统非自动化方法进行控制系统设计时所遭遇的固有困难与复杂性。

 

  为设计人员提供可视化设计环境,让开发人员为整个系统使用单一模型,实现数据分析、模型可视化、测试、验证和最终的产品部署。 一旦模型完成构建和测试,便会自动生成精确的实时软件,相比传统的手动编码能节省时间并降低总开发成本。 可自动生成代码的基于模型的设计还可用于快速原型制作,进一步缩短设计周期。

 

  本身提供软件再利用结构,允许将已完成的设计根据所需应用有效地调高或调低复杂性,从而以更简单、更具性价比的方式可靠地完成升级。

 

  通过减少设计时间,并提供性能、系统功能性以及特性和调度等方面更精确且更接近预设计期望的最终设计,从而节省宝贵的设计资源。

 

基于电机控制系统模型设计的优势

 

  •   更快的设计调整,获得所需性能、功能和能力。
  •   设计周期具有更高的可预测性,产品发货速度更快
  •   减少设计、开发和部署

 

ADI开发了四种基本类型,以整合各种可能的电机控制架构


1区

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配置说明

  • 以直流电轨为基准的控制器
  • 低边分流检测(<25A)
  • 低速通信协议 – 易于隔离

典型应用

  • 逆变器



2区

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配置说明

  • 以直流电轨为基准的控制器
  • 基于传感器/变压器的相位电流检测(>25A)
  • 低速通信协议 – 易于隔离

典型应用

  • 简单功能伺服 和驱动


3区

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配置说明:

  • 以接地为基准的控制器和通信
  • 隔离式控制和反馈,性能更佳
  • 基于传感器/变压器的相位电流检测(>25A)
  • 高速通信协议

典型应用

  • 高级功能伺服和驱动


4区

配置说明:

  • 以接地为基准的控制器和通信
  • 隔离式控制和反馈,性能更佳
  • 分流式相位电流检测(<25A)
  • 高速通信协议

典型应用:

  • 高级功能伺服 和驱动
  • 高端驱动
  • 多轴伺服设计



結果