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明天给大师进步直流无刷机电是如许进步节制机能的

更新时候:2019-04-08  点击次数:2812次

在很多终端市场和操纵中,一个较着的趋向是用高效无刷DC机电(BLDC)代替交换机电或机器泵。为了完成机电的切确节制和高效换向,高分辩率电流和扭转地位信息相当主要。虽然无传感器计划可用于检测反电动势电流,但机电的启动机能能够或许或许是个题目。 

另一种方式是操纵基于各向同性磁阻(AMR)手艺的角度传感器,这类传感器既自制又切确。在ARM传感器的赞助下,不只能够或许或许完成高角度精度,并且能够或许或许将检测元件和电子电路集成在统一封装中。这使得能够或许或许取得很是小的传感器子体系,并将传感器定位在马达组件内。 

ADI公司与磁阻手艺的带领者sensetec gmbh协作,供给ADA4571,该器件将高精度AMR传感器和高机能仪表缩小器集成在一个封装中。 

ADA4571是一款抱负的传感器,经由过程在40℃至+150℃的宽任务温度规模内的出产测试、内置诊断功效、大输入电平、电磁兼容掩护和低平衡平衡平衡,最大角度偏差为0.5°。可完成速率跨越25000转/分的高机能BLDC机电节制。

 主动抄表手艺 

基于AMR观点的传感器的资料电阻率取决于相对电流标的目的的磁化标的目的。传感器凡是堆积成薄膜透磁合金(磁性铁镍合金)。磁流变传感器任务在饱和状况,是以外部磁场在电阻变更中起决议性感化。当外部磁场平行于电流标的目的时,电阻最大,当施加的磁场垂直于载流透磁合金立体时,电阻最小。AMR传感器若何任务的简图如图1所示。


 图1。主动抄表任务道理

 当两个自力的惠斯通电桥设置装备摆设相互成45度安排时,能够或许或许完成角度传感器,并且其正弦和余弦输入取决于外部磁场的标的目的。这类设置装备摆设能够或许或许供给相对丈量规模为180°的传感器。



 图2 .360°机器扭转的ADA4571偏差(灰色)和输入波形(橙色/蓝色) 


图2显现了在360°机器扭转下施加扭转磁场时,ADA4571的典范高输入电平和角度偏差。颠末微节制器中的偏移校订和归正切计较,典范偏差小于0.1。 

传感器装置 

对大大都BLDC节制体系,按照可用空间和机电轴装置的方便性,有很多设置装备摆设和装置传感器的选项。图3显现了ADA4571的两个设置装备摆设示例。


 图3 .BLDC体系和ADA4571 (a)轴端体系(B)轴侧体系

 典范的轴端设置装备摆设包含装置在扭转轴上的直径磁化圆盘磁体,其装置在马达组件外部,如图3(a)所示。磁体能够或许或许供给穿过传感器立体的磁场。 

在这类设置装备摆设中,能够或许或许间接读取转子角度,而无需打仗机器和电气部件。由于AMR手艺不依靠磁场强度,它能够或许或许蒙受气隙变更。自力于磁场强度也能够或许或许增添机器公役并简化磁体资料的挑选。 

松散的轴端设置装备摆设象征着传感器能够或许或许间接装置在印刷电路板上,接近电子节制装备(微节制器、金属氧化物半导体场效应晶体管),从而将旌旗灯号路由和与卑劣机电环境的间隔降至最低。

 另一种能够或许或许的设置装备摆设是图3(b)所示的轴向侧体系。轴侧设置装备摆设可用于待测轴结尾不能装备磁铁的操纵中。在这类设置装备摆设中,鼓励由磁极环供给,并且传感器和磁极环能够或许或许装置在轴上的任何地位。典范操纵包含电动转向泵或BLDC机电,由于空间限定,其轴端没法操纵。 

由于ADA4571能够或许或许供给低提早和切确的地位反应信息,以是能够或许或许切确节制机电的每相电流,从而使机电能够或许或许安稳呼应静态负载或在变更的前提下坚持恒定速率。终究成果是更好的节制、最大扭矩、更高的启动/遏制效力和更好的运转前提。 

传感器设置和校准 

为了到达更高的精度,能够或许或许在用户出产线的结尾履行各类校准法式。能够或许或许履行一次性偏移校准来消弭初始平衡。


图4 .单点和两点校订的典范角度偏差与温度的干系 

由于传感器的偏移漂移,角度精度能够或许或许跟着温度的下降而下降,比方在150℃的单点校订的环境下,而两点温度校准能够或许或许进步机能。在这类环境下,能够或许或许内插片内温度传感器的偏移和信息,并且能够或许或许弥补随温度变更的偏移。 自在运转操纵中的BLDC体系能够或许或许经由过程计较特定时候段内传感器输入的均匀值来充实操纵持续偏移校订手艺。微节制器中的静态平衡弥补能够或许或许在全部温度规模和任务寿命内完成很是高的精度。

 与其余传感器手艺(霍尔/GMR/TMR)差别,ADA4571不须要履行额定的校准步骤,如幅度校订或正交校订。经由过程出产测试考证的振幅失配确保小于1%,而进步前辈的传感器设想也确保正交性。传感器还能够或许或许疏忽滞后景象,从而取得高度靠得住和精确的地位信息。 对不请求高精度、低机能和本钱敏感的操纵,ADA4571无需线路终端平衡校订便可操纵。

这类环境下,ADA4571确保角度偏差小于5°。这对一些未校准的操纵很是有效,由于主节制器晓得轴的地位,从而优化启动前提。 论断 磁性地位传感器能够或许或许为产业和汽车BLDC机电节制体系设想职员供给小型、不变和易于组装的地位检测处理计划。ADI公司的新型ADA4571供给高速、高精度、出产测试保障的全角度精度、集成诊断功效和低功耗任务形式,较着优于前几代磁性地位传感器。