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電機控制解決方案

飛思卡爾是嵌入式控制器的領先供應商，始終致力於為電機控制應用提供解決方案。飛思卡爾能夠提供品種繁多的微控制器，包括8位、16位和32位平臺，其中可配備低功率、類比、控制和通信硬體。
  • 飛思卡爾32位Kinetis微控制器代表了業界拓展性能最強的ARM Cortex-M內核微控制器
  • 飛思卡爾16位元和32位元數位信號控制器結合了數位訊號處理器的速度和微控制器的控制性能，打造出理想的工業運動控制解決方案
  • 飛思卡爾8位微控制器為低端和中端工業和汽車電機控制應用提供了多種功能齊全的解決方案
電機控制解決方案

無刷直流(BLDC)電機

使用無刷直流電機(BLDC)的應用，例如：

  • 風扇
  • 泵
  • 暖通空調鼓風機和壓縮機
  • 電腦磁碟機和週邊設備
  • 家用電器
  • 機器人
  • 伺服系統
  • 牽引控制
  • 縫紉機
  • 跑步機

無刷直流(BLDC)電機是一種旋轉電動機械，其定子為類似感應電機的傳統三相定子，轉子使用永磁體。

電機扭矩和速度可由微控制器(MCU)或數位信號控制器(DSC)實現極高效控制。

飛思卡爾支援霍爾感測器(換向)和無感測器控制功能。

無刷直流(BLDC)電機

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交流電感電機

單相電感電機：

最常見的單相電機包括分相電機、電容起動電機、電容運轉電機和電容起動運轉電機。

  • 您可以將單相電機想像成一個旋轉的變壓器：定子相當於初級線圈，轉子相當於次級線圈
  • 結構複雜性中等
  • 可靠性高(無電刷)
  • 效率低
  • 電磁干擾低
  • 通過交流線路或變頻(VF，V/Hz)控制器直接驅動
  • 支援無感測器速度控制

三相交流電感電機：

交流感應電機是一種旋轉電動機械，設計為通過三相交流電源供電。

定子是繞組相位差為120°的典型三相定子。

特性：

  • 中等結構複雜性，定子有多個磁場，轉子上裝有鼠籠。
  • 即使以極高的可實現速度運轉，也能保持高可靠性(無電刷磨損)
  • 低速運轉時效率中等，高速運轉時效率較高
  • 由多相逆變器控制器驅動
  • 電機的電磁干擾表現良好，但逆變器的電磁干擾表現極差
  • 支援無感測器速度控制
  • 單位馬力成本較低，但高於單相交流感應電機
  • 起動扭矩高於單相電機，易於反轉電機

單相交流電感電機：

單相交流電感電機

三相交流電感電機：

三相交流電感電機

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永磁同步電機

永磁同步電機是一種旋轉電動機械。它配備了類似感應電機的傳統三相定子，並且轉子使用了永磁體。

使用永磁體可產生強大的氣隙磁通，為設計高效永磁電機提供了可能性。

主要特性：

  • 介質構造複雜性，多磁場，專用磁體
  • 即使以極高的可實現速度運轉，也能保持高可靠性(無電刷磨損)
  • 高效率
  • 低電磁干擾
  • 由多相逆變器控制器驅動
  • 支援無感測器速度控制
  • 與直流電機相比，總體系統成本更高
  • 旋轉順暢且不存在扭矩波動
  • 支援位置控制

永磁同步電機

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開關磁阻電機

定子繞組由一組線圈組成，每個線圈繞在一個磁極上。不同開關磁阻(SR)電機的差別在於定子上纏繞的相數。

特性：

  • 結構複雜度極低，包含大量衝壓金屬件
  • 類似無磁體的無刷直流電機或步進電機
  • 可靠性高(無電刷磨損)，逆變器具有故障安全特性
  • 高效率
  • 電機的電磁干擾表現良好，但逆變器的電磁干擾表現不佳
  • 由多相逆變器控制器驅動
  • 支援無感測器速度控制
  • 與直流電機相比，總體系統成本更高

開關磁阻電機

開關磁阻電機

產品性能無刷
直流 		永磁
同步電機 		單相交流
電感電機 		三相交流
電感電機 		開關
磁阻電機
控制器(微控制器和數位訊號處理器)
56F801X32MHz DSC, 16K快閃記憶體，4KB RAM，面向家用電器驅動器True True True
56F802X32MHz DSC, 16K快閃記憶體，4KB RAM，面向家用電器驅動器True True True
56F803X32MHz DSC, 64K快閃記憶體，8KB RAM，面向工業驅動器True True True
56F833560MHz DSC, 64K快閃記憶體，8KB RAM，面向工業驅動器/數位控制    True
56F834X60MHz DSC, 128K快閃記憶體，8KB RAM，可連接外部記憶體，支援真正的雙電機控制，是伺服應用的理想選擇True    
56F836X60MHz DSC, 512K快閃記憶體，32KB RAM，可連接外部記憶體，支援真正的雙電機控制，是伺服應用的理想選擇True    
KEA超可靠32位ARM®微控制器，高達128K快閃記憶體，高達16K RAMTrue    
Kinetis K系列高性能ARM®微控制器，128KB-512KB快閃記憶體，支援快速訪問，可靠性高，提供4級安全保護True    
Kinetis K10_100FlexTimer和模數轉換器，面向先進電機控制TrueTrue   
Kinetis K10_120特性：Cortex-M4，浮點運算單元，用於先進數學運算TrueTrue   
Kinetis K10_72FlexTimer和模數轉換器，面向先進電機控制TrueTrue   
Kinetis K10_50低功率128KB-512KB快閃記憶體，支援快速訪問，可靠性高，提供4級安全保護  True  
Kinetis V Series以 ARM® 為基礎的高性能微控制器 (MCU)，具備精密的類比、計時與控制週邊，適用於無刷直流電機 (BLDC)、永磁同步電機 (PMSM) 和交流感應電機 (ACIM) 等馬達控制應用。TrueTrueTrueTrue 
MC56F800X32MHz DSC, 16K快閃記憶體，2KB RAM, 面向家用電器驅動器True   True
MC56F827xx面向高級電機控制的MC56F823xx; 5 mm x 5 mm封裝方式   True 
MC56F84xx32MHz DSC, 16K快閃記憶體，2KB RAM, 面向家用電器驅動器 True True 
MCF51ACFlexis 32位MCU，256K快閃記憶體，引腳相容性允許最大程度地重複使用解決方案True    
MCF523X集成ColdFire V2處理器，eTPU電機控制輔助處理器True    
MPC560xP超可靠32位e200z0H微控制器，512K快閃記憶體，40K RAM，錯誤檢查和糾正True    
MPC564XL超可靠雙核32位微控制器，基於Power Architecture®技術  True   
S08AW8位微控制器，16-60bKB快閃記憶體，帶電機控制外設  True  
S08MP8位微控制器，16 KB快閃記憶體，低成本，電機控制專用外設  True  
S12VR基於S12的微控制器，帶嵌入式12V至5V穩壓器、LIN實體層和雙繼電器驅動器True    
S12ZVM基於S12Z的微控制器，帶嵌入式12V至5V穩壓器、LIN實體層和3相橋門驅動器TrueTrue   
SO8AC8位微控制器，16-128 KB快閃記憶體，低成本，電機控制專用外設  True  
SO8P8位5V EEPROM，TSI微控制器。RAM從0.5 KB到4 KB不等，快閃記憶體從2KB到60 KB不等  True  
VF6xxARM Cortex-A5 500MHz，Cortex-M4 167MHz，1.5M SRAM，顯示，雙10/100 ETH，雙CAN，PMU，功耗小於1W  True  
USB
USB2SER通信橋，全速USB 2.0轉UART RS232/485，可選硬體/軟體流控制，同位，停止位元配置和驅動程式支援TrueTrue  True
穩壓器
MC33901高速CAN I/FTrueTrue  True
MC33903帶有LIN和高速CAN介面的系統基礎晶片TrueTrue  True
MC33905帶有LIN和高速CAN介面的系統基礎晶片True    

軟體和工具

來源

下載：BeyondBits電機控制專刊