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关于直流无刷电机的介绍和应用

发烧友研习社 ? 来源:djl ? 2019-10-25 14:26 ? 次阅读

在工业发展过程中,电机的出现可以说是具有革命性的成果,因为电机的驱动是工业发展的基础,其中直流电机就是最为经常使用的一种,直流电动机是指将直流电送到直流电机,把直流电机的电能转换成机械能。

在直流电动机中,根据励磁绕组连接方式的不同,可分为他励、并励、串励和复励四类电动机、而在调速系统中用得最多的是他励电动机。

近年来,我国中小型电机和微特电机行业发展迅速,其中无刷直流电机以其高效低噪等特点逐渐取代有刷电机,成为行业应用的一颗新星。这一点,在中国领先的外包服务平台快包上有着较为突出的体现。据悉,在快包100+的电机控制任务中,无刷电机以78%的占比几近垄断了平台电机控制任务需求。

知识点1

直流电动机可以归为几大类:复励直流电动机、串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机。

知识点2

而被广泛运用的直流无刷电机是在直流电机基础上发展出来的,在传统直流电机基础上发展起来的永磁无刷直流电机,在结构上两者基本一致,不同的是永磁无刷直流电机的电枢绕组置于定子上,这点类似于交流电机的绕组,同时一般采用多相的形式,其中目前情况下三相应用的最多;其转子为永磁体,并且采用电子换向,定子磁场与转子永磁磁场之间的相互作用产生电磁转矩。永磁无刷直流电机根据永磁体的形状和磁路结构的不同,其气隙磁场波形有方波、梯形波、正弦波三种,反电势的波形对应相同。

知识点3

直流无刷电机与步进电机的区别。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响。直流无刷电机是一种高性能的电动机,它的最大的特点就是直流电动机的外特性而没有刷组成的机械接触的结构,它采用了永磁体转子,没有励磁的损耗,发热的电枢绕组又装在外面的定子上,散热容易。

两者之间的区别如下:

1.控制精度不同

基于驱动的原理不一样,所以一般直流无刷电机用于控制精度要求不高的地方,步进电机就用于控制精度要求比较高的地方。

2.驱动原理不同

直流无刷电机和步进电机的驱动原理不同,有感直流无刷电机是靠霍尔元件定位来提供的交变电源控制转动的。步进电机是靠单项脉冲电压直接驱动的,不需要霍尔元件定位,可以通过控制加给电机的脉冲个数,来精确定位旋转的角度;

3、转速不同

直流无刷电机比步进电机的转速高;

知识点4

直流无刷电机的使用范围:

电动车、家电、医疗器械、汽车、工业设备

电机驱动市场的主要趋势:

电机驱动及控制领域的最大趋势是采用无刷直流(BLDC)电机和驱动它们的控制器。Allegro最新的高集成度电机驱动IC包括有正弦波驱动器和基于矢量的算法,并提供最高级别的定制,而无需复杂的软件编程和资源分配。可编程无传感器BLDC电机驱动器包括简单的GUI来编程所有电机控制功能,包括无传感器启动,闭环电流/速度控制的常数,故障动作和诊断报告等。

对于电机的出现以及发展期贡献当然是不用说太多的,毕竟作为工业发展的一个强势支持,电机对于现代的很多工业相关方面具有举足轻重的作用。

BLDC马达驱动现状及就业前景

由于使用范围太广泛,一谈到当前最热且高薪的就业方向,就能知道是”电机控制软硬件工程师”。哪里需要动能哪里就存在马达驱动。马达驱动作为电子行业最热门的行业之一,却又是人才非常匮乏的一个行业。电机驱动作为我们国家新能源汽车最核心的技术之一,它的工程化和产业化程度对于我们国家新能源汽车产业影响至关重要。对于新能源汽车的整个产业是环保之需要是大势之所趋是国家之战略。目前这个行业一直保持在50%以上的增长,国家在新能源上的投入已经突破1000亿元,扶持企业、培养人才、鼓励消费并且还在持续发力。可想而知马达驱动研发人员是国家、社会、企业非常急需却又紧缺的人才。

想成为电机控制软硬件工程师,虽然通过视频学习来学习提高技术的方式已经非常普遍,效果也非常显著。教程比较多的有开关电源、模电、物联网无人机、机器人等等,但唯独马达驱动类的教程真的少得可怜更别说质量高的教程了,毕竟社会上基于实战的硬件教育团队就那么几个而真正能把它讲面明白的团队是很少的。而方波控制、无位置方波控制、FOC空间矢量控制一直困扰着广大工程师,真正弄明白的聊聊无几。

为了解决学员这方面课程匮乏问题,电子发烧友学院联合张飞实战电子上线了《BLDC直流无刷电机课程》视频+硬件课程,帮助大家彻底讲清楚方波有感和无感控制技术。让你真正掌握并独立设计马达驱动系统原理图3、具有独立布好一个马达驱动系统PCB设计,从无到有编写一个马达驱动系统程序,实物教学调试一个的马达驱动的软件和硬件,并且分享在马达驱动器研发与生产过程中可能遇到的坑。

本课程主要讲解哪些知识点?

1、解析电机开发板各个电路设计原理及驱动电路实现原理讲解

2、直流永磁同步电机磁场分析以及电机转速及扭矩的影响因素详细讲解

3、无位置传感器电机的过零点分析及控制思路详细讲解

4、详细讲解有HALL传感器电机控制软件代码从无到有实现

5、详细讲解无HALL传感器电机控制软件代码从无到有实现

6、电机控制开发板layout的绘制详细讲解

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    oelectronics HVLED007电流模式PFC控制器采用特殊电路(输入电流整形器),支持高PF准谐振反激转换器从电源线中获取理论上的正弦输入电流。该IC具有一个控制输入,用于由光耦合器的光电晶体管驱动,以关闭二次侧稳压的隔离控制环路。然而,通过添加简单的外部电路,它也可用于关闭一次侧稳压的电压环路。 HVLED007具有各种保护特性,可处理过载、短路和过压情况。推拉输出电路输出级具有600mA拉电流和800mA灌电流能力,适用于大型MOSFET驱动器。得益于推拉输出电路级以及其他特性,该器件成为非常适合用于符合EN61000-3-2标准的SMPS(高达100W)的低成本解决方案。 HVLED007 PFC控制器是室内和室外固态照明应用的理想选择,具有低至-40°C的扩展工作温度范围,并可保证电气规格。 特性 对反激式PFC前置稳压器进行转换模式(准谐振)控制 专有的输入电流整形器,可实现最小的线路电流THD 用于隔离反馈和光耦合器驱动的控制输入 输出过压保护 过载和短路保护 低 (&le...
    发表于 10-28 15:08 ? 169次 阅读
    HVLED007TR STM icroelectronics HVLED007电流模式PFC控制器

    MAX25612BATP/VY+ MaximIntegrated MAX25612高压LED控制器

    MAX25612高压LED控制器是一款单通道高亮度LED (HB LED) 驱动器,适用于汽车前灯应用。这些应用包括远光灯、近光灯、日间行车灯 (DRL)、转向指示灯、雾灯和其他LED灯。该器件的输入电压范围为5V至48V,可以驱动一个LED灯串,最大输出电压为65V。MAX25612是完全同步型器件,适合需要同步整流的升压和降压-升压应用,可提供大于90%的效率。 MAX25612可检测LED灯串高侧的输出电流。需要进行高侧电流检测,以防止输出端到接地或电池输入端发生短路。该器件也是用于驱动LED的最灵活方案,支持升压、高侧降压或降压-升压模式配置。PWM输入提供高达5000:1的LED调光比,ICTRL输入在MAX25612中提供额外的模拟调光功能。MAX25612还包括一个FLT标志,用于指示灯串开路、灯串短路和热关断。MAX25612还支持内置扩频调制,以提高电磁兼容性能。 特性 集成度高,可最大限度地减少BOM、降低成本 +5.0V至+48V的宽输入电压范围和+65V的最大升压输出 集成pMOS调光FET驱动器 用于模拟调光的ICT...
    发表于 10-28 14:57 ? 232次 阅读
    MAX25612BATP/VY+ MaximIntegrated MAX25612高压LED控制器

    EVAL-IBD002-35W STMicroelectronics EVAL-IBD002-35W控制器评估板

    oelectronics EVAL-IBD002-35W控制器评估板设计用于演示HVLED002控制器。HVLED002控制器管理主要由D1、L1和Q1组件组成的反向降压电路,能够提供大约700mA作为最大LED负载电流。外部0V至10V信号专门用于管理调光输出LED电流(最大值的1%至100%),具有模拟 (100%至10%) 和PWM (10%至1%) 控制功能。需要15V辅助电压才能为HVLED002控制器上电。 特性 VIN - 48VDC至60VDC;VAUX - 15VDC输入电压 LED输出电压:24VDC至48VDC LED输出电流:700mA(最大值) 调光:1%至100% 低于50mW(60VIN时)直流无负载 效率 满载:>97% >95%(负载超过20%时)(模拟#...
    发表于 10-21 11:24 ? 181次 阅读

    EVAL6227PD EVAL6227PDL6227 DMOS双路全桥驱动器 PWM电流控制器评估板

    发表于 05-20 23:05 ? 245次 阅读

    STEVAL-ILL066V2 STEVAL-ILL066V2使用STLUX385A数字控制器100瓦LED路灯照明评估板

    STLUX385A数字控制器 高效率(92%) 初级侧控制 高达100瓦上(100伏,1 A或0.5 A 200 V) 适于LED连接单个隔离输出 宽输入电压范围:90 V至265 V AC 在STEVAL-ILL066V2评估板是一个完整的和可配置的解决方案,有效地控制使用STLUX385A数字控制器的单个,可调光,高亮度LED串。
    发表于 05-20 23:05 ? 236次 阅读

    ST23L48A ST23L48AST23联系安全MCU具有48 KB的EEPROM 增强的安全性和Nescrypt加密处理器

    型8位/ 16位ST23 CPU核心的16兆字节线性寻址存储器 用户的ROM 390千字节 用户RAM的6个字节 2千字节NESCRYPT RAM的 48个字节用户EEPROM,包括128个字节的用户OTP区的 30年的数据保存在25℃下 在25℃下500000次擦/写 1到64字节擦除或编程在1.5毫秒 工作温度:-25°至+ 85°C 增强NESCRYPT加密处理器,用于公共密钥加密 FIPS PUB 197兼容的AES加速器 使用看门狗和中断3个8位的定时器能力 ST23L48A设备是串行存取微控制器定制设计的用于安全智能卡应用程序。...
    发表于 05-20 22:05 ? 250次 阅读

    ST23YR48 ST23YR48ST23双接口安全MCU用48千字节的EEPROM 增强的安全性和Nescrypt密码处理器 RF B型(非接触式ID-护照/ PKI)

    特性 增强型8位/ 16位ST23 CPU核心的16兆字节线性寻址存储器 390个字节用户ROM 6字节用户RAM 2千字节NESCRYPT RAM 48个字节用户EEPROM包括128个字节的用户OTP区: 30年的数据保存 1到64字节擦除或编程在1.5毫秒 增强NESCRYPT加密处理器,用于公共密钥加密 硬件安全增强DES加速器 与看门狗和中断能力三个8位定时器 3V和5V电源电压范围 外部时钟频率高达10 MHz 高性能 CPU时钟频率高达29 MHz的 省电待机状态 联系分配与ISO / IEC兼容:通过提供7816-3标准 异步收发器(IART),用于高速串行数据支持(ISO / IEC 7816-3和EMV?兼容) ESD prote ction大于5千伏(HBM)用于接触焊盘和4千伏用于非接触垫 接触设有 与ISO / IEC 14443个类型B标准的要求 13.56MHz载波频率 RF帧至多512字节 RFUART(RF通用异步收发器)高达848千位/秒 0.5千字节专用RFUART RAM BPSK - NRZ负载调制(卡到读取器) 8%至14%幅度调制的接收(读取器到卡)作为最小的范围 通过CPU的时钟频率高达设置到29兆赫加上时钟频率增强的RF性能分频器 安全性...
    发表于 05-20 22:05 ? 341次 阅读

    STM86312 STM863121/4至十一分之一占空比VFD控制器/驱动器

    ernal resistor necessary for driver output (P-channel open drain + pull down resistor output) General purpose input port (4 bits) Many display modes (11 segments & 11 digits to 16 segments & 4 digits) Dimming circuit (eight steps) Key scanning (6 x 4 matrix) LED ports (4 chs, 20mA max) Serial interface (CLK, STB, DIN, DOUT) High-voltage output (VDD- 35V max) The STM86312 is a VFD (Vacuum Fluorescent Display) controller/driver that is driven on a 1/4 to 1/11-duty factor. It consists of 11-segments output lines, 6 grid output lines, 5 segments/grid output drive lines, a display memory, a control circuit, and a key scan circuit. Serial data are input to the STM86312 through a three-line serial interface. This VFD controller/driver is ideal as a peripheral device for a single-chip microcomputer....
    发表于 05-20 20:05 ? 398次 阅读

    PM6776 PM6776带有PMBus 6 + 1的双通道数字VR13多相控制器?

    尔? VR13 6 + 1相紧凑数字控制器 VR13符合25MHz的SVID总线rev.1.7 高性能数字控制回路(数字STVCOT?) 专有自动调谐技术 通过PMBus的完全可配置的? AutoDPM - 自动动态相位管理 远程感; 0.5%Vout的精度与校准 使用校准 在PM6776是被设计为功率英特尔VR13处理器的高性能数字双控制器电流监测信号:所有所需的参数是通过PMBus的?接口编程。
    发表于 05-20 19:05 ? 426次 阅读

    EV-VNH7070AY EV-VNH7070AYVNH7070AY评估板

    的单IC应用板专用于VNH7070AY 提供电连接和热散热,易于成型 EV-VNH7070AY为您提供了一种简单的方法,以ST的VIPower M0-7 H桥驱动器连接到现有的原型电路。该评估板自带预装配有VNH7070AY H桥。电气元件的车载最小设定(作为用于设备数据表建议)使用户能够直接连接的负载,在电源与所述微控制器在没有外部部件的设计和连接的任何额外的努力。
    发表于 05-20 18:05 ? 228次 阅读

    STSW-STPM003 STSW-STPM003为STM32F4探索套件和EVALSTPM32三相固件实现

    4个STPMs计量 用于保存参数EEPROM支持(可选) USB虚拟Com端口(VCP),用于支持GUI和LabTools Minishell(命令行分析器),用于通过USB发送命令 在UART或SPI STPM通信 STM32处理程序和驱动程序支持基于立方MX 使用STPM3x和STM32F407装置中的固件实现的三相应用的开发。它已经开发了基于STM32F407VGT与EVALSTPM32接口的STM32F4发现套件,但它可以很容易地移植到其它微控制器。
    发表于 05-20 15:05 ? 177次 阅读

    STSW-IO-LINK STSW-IO-LINKIO-Link的演示套件固件

    包STM32微控制器ARM ?皮质? -M0 +和ARM的Cortex-M3 符合STM32Cube开发框架 在其他STM32平台便携式 基于RS-485通信的PC接口 通信层用于交换主站和传感器节点 传感器配置和传感器数据采集 快速傅立叶变换(FFT)运算,以评估振动谱 此试剂盒包括用于一个完整的固件版本STEVAL-IDP004V1和STEVAL-IDP003V1评估板,以促进在配置中,数据交换和处理方面的系统管理。它是基于STM32CubeHAL库,并使用功能强大的STM32CubeMX工具来配置微控制器和更新而不会丢失数据的创建工作区。...
    发表于 05-20 15:05 ? 226次 阅读

    STSW-BFA001V1 STSW-BFA001V1软件包STEVAL-BFA001V1B

    固件实施例来构建应用程序状态监测和预测性维护基于三维数字加速度计,环境和声学MEMS传感器 中间件包括算法为先进的时间和频率域信号处理振动分析 可编程FFT大小(512,1024或2048点) 可编程FFT平均和重叠 可编程窗(平顶,汉宁,汉明) 速度RMS均线,加速度最大峰值 中间件集成麦克风算法: PDM到PCM 声压 音频FFT 固件包STM32F469AI开发了在不同的微控制器系列便于携带 PC数据监视通过任何游离终端模拟器 示例示范固件STEVAL-IDP004V1 IO-Link的主功能的多端口评估板和DE通信dicated PC GUI 特殊STSW-BFA1PREDMNT状态监测固件配置成与STSW-IDP4PREDMNT相互作用,并且允许经由STM32MP157C-DK2网关数据上传至云。 在固件包旨在帮助您开发基于状态监测的工业预测性维护解决方案。...
    发表于 05-20 14:05 ? 94次 阅读

    STSW-USBPD45CFW STSW-USBPD45CFWSW包STEVAL-USBPD45C 45瓦USB C型?电源适配器发货

    包与应用实例的二进制为STEVAL-USBPD45C 45瓦USB C型?电源输送适配器。 应用固件基于所述认证X-CUBE-USB-PD软件设计的ARM ? 32位皮质? -M0 STM32F051 MCU和PD3.0认证STUSB1602A C型控制器。 在STSW-USBPD45CFW软件包被设计为支持STEVAL-USBPD45C 45瓦USB C型电源输送适配器参考设计。
    发表于 05-20 13:05 ? 190次 阅读

    STSW-IOD003 STSW-IOD003基于STM32Cube L6362A的IO-Link通信收发器设备IC评估软件

    62A IO-Link通信收发器装置IC集成在STEVAL-IOD003V1评估板的管理驱动程序层 GPIO和IRQ的配置 用于接收和发射I / Q信道控制 故障中断处理 用于控制L6362A设备 易于在不同的微控制器系列可移植性示例应用程序,这要归功于STM32Cube 自由的,用户友好许可证条款 在STSW-IOD003是用于STEVAL-IOD003V1评估板它集成了L6362A IO-的评估软件链路收发器设备。
    发表于 05-20 13:05 ? 171次 阅读

    EVL6564H-100W EVL6564H-100W基于所述L6564H 100瓦过渡模式PFC预调节器演示板

    压范围:90至265 VAC 最小线频率(f →):47赫兹 稳压输出电压:400伏 额定输出功率:100W 最大2F →输出电压纹波:20 V峰峰值 保持时间:10毫秒(V DROP 后保持时间:300 V) 最小开关频率:40千赫 最低估计效率: 92%(@ V 在 = 90 VAC,P OUT = 100 W) 最高环境温度:50℃ PCB类型和大小:单面为35μm,CEM-1,90×83毫米 此演示板是基于新的过渡模式PFC控制器L6564H和器具100 W,宽范围的电源输入,PFC预调节器适用于镇流器,适配器,平面屏幕显示器,并且所有具有SMPS以满足IEC61000-3-2或JEITA-MITI法规。...
    发表于 05-20 12:05 ? 287次 阅读

    STSW-L9177A STSW-L9177AEVAL-L9177A图形用户界面

    RS232端口连接与微控制器 自动COM连接 L9177A SPI寄存器读取和写入 能够生成可编程durationactuations 可能性控制L9177A并行致动。 在STSW-L9177A是一个图形用户界面(GUI),其允许以初始化并通过SPI协议改变参数控制EVAL-L9177A评估板,管理并行PWM输入和读出的输出。该L9177A GUI已经使用Labview的开发和其使用,如微控制器接口,在SPC56M发现板。
    发表于 05-20 12:05 ? 399次 阅读
    她的小梨涡完整版免费阅读