Hiện nay, dù trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp, công nghiệp ô tô hay thiết bị gia dụng, nhiều thị trường cuối cùng khác nhau đang đặt ra yêu cầu cao hơn về hiệu suất điều khiển của động cơ BLDC. Các thị trường này không chỉ yêu cầu động cơ mang lại hiệu suất cao và khả năng điều khiển linh hoạt mà còn yêu cầu động cơ đạt được tiếng ồn thấp và độ rung thấp khi vận hành ở tốc độ cao.
Trong bối cảnh các tiêu chuẩn hiệu suất ngày càng tăng-này, ngày càng có nhiều chip điều khiển trình điều khiển động cơ BLDC hiệu suất cao-được thúc đẩy bởi hai yếu tố chính: nhu cầu thị trường cao và các yêu cầu nghiêm ngặt về hiệu suất.
Nhiều nhà sản xuất trong nước đã liên tiếp tung ra thị trường các giải pháp và chip điều khiển động cơ BLDC. Về hiệu suất, các sản phẩm này ngang bằng với các sản phẩm của các nhà sản xuất quốc tế, mang lại giá trị đồng tiền tốt hơn và cung cấp cho khách hàng hỗ trợ kỹ thuật kịp thời hơn.
Nhìn vào thị trường chip BLDC trong nước, FOC gần như đã trở thành tiêu chuẩn; dựa trên ứng dụng FOC, các nhà sản xuất đang tích hợp nhiều cấu hình ngoại vi hơn để đạt được lợi thế cạnh tranh.
FOC là gì?
FOC (Điều khiển hướng trường-), còn được gọi là điều khiển vectơ, hiện là lựa chọn tốt nhất để điều khiển hiệu quả động cơ DC không chổi than (BLDC) và động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM).
FOC kiểm soát chính xác cường độ và hướng của từ trường, mang lại mô-men xoắn động cơ trơn tru, độ ồn thấp, hiệu suất cao và phản ứng động nhanh. Nó đang dần thay thế các phương pháp điều khiển truyền thống trong nhiều ứng dụng và đã thu hút được sự chú ý đáng kể trong ngành điều khiển chuyển động.
Nguyên tắc của FOC
Điều khiển FOC chủ yếu yêu cầu thông tin như vị trí rôto động cơ, tốc độ động cơ và cường độ dòng điện làm đầu vào phản hồi. Nó liên quan đến việc thu được dòng điện pha động cơ và áp dụng một loạt các phép biến đổi toán học và thuật toán ước tính để thu được lượng phản hồi tách rời, dễ kiểm soát.
Bộ điều khiển tự động điều chỉnh dựa trên sai số giữa đại lượng phản hồi và giá trị mục tiêu, cuối cùng xuất ra dạng sóng hình sin ba pha để điều khiển động cơ.
Sơ đồ khối điều khiển FOC điển hình
FOC dựa trên cảm biến/FOC không cảm biến
Đối với FOC-dựa trên cảm biến, việc điều khiển rất đơn giản vì bộ mã hóa cung cấp phản hồi về vị trí của rôto động cơ; tuy nhiên, nó thường đòi hỏi hiệu suất điều khiển cao hơn.
Đối với FOC không có cảm biến, quy trình điều khiển yêu cầu thu thập dòng điện pha của động cơ và sử dụng thuật toán ước tính vị trí để tính toán vị trí rôto, khiến việc điều khiển trở nên khó khăn hơn.
Tuy nhiên, nó có đặc điểm nối dây đơn giản, chi phí thấp và độ tin cậy cao, đồng thời có thể tối đa hóa các mục tiêu điều khiển như hiệu suất cao, độ rung thấp, tiếng ồn thấp và tốc độ phản hồi cao. Do đó, nó dần trở thành xu hướng chủ đạo trong ngành và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng như quạt.
Không giống như các đối thủ cạnh tranh trong ngành thường triển khai thuật toán điều khiển động cơ thông qua lập trình phần mềm trên các chip có mục đích chung (chủ yếu dựa trên ARM{1}}), Xinren Technology tích hợp hiệu quả thiết kế chip, kiến trúc truyền động động cơ và công nghệ động cơ ở cấp độ kiến trúc cơ bản. Bằng cách áp dụng phương pháp kỹ thuật nhúng thuật toán vào phần cứng, công ty triển khai các thuật toán điều khiển ổ đĩa động cơ phức tạp ở cấp kiến trúc chip, tạo ra ME-lõi bộ xử lý điều khiển ổ đĩa động cơ có tài sản trí tuệ độc quyền.
Kịch bản ứng dụng kỹ thuật
Các tình huống ứng dụng bao gồm động cơ BLDC/PMSM không có cảm biến/cảm biến, động cơ cảm ứng ba pha/một pha{2}}pha, động cơ servo, máy hút mùi, máy điều hòa không khí trong nhà, quạt trần, quạt sàn, máy hút bụi, máy sấy tóc, quạt công nghiệp, máy bơm nước, máy nén, xe điện và dụng cụ điện.
Hiện tại, xu hướng của ngành hướng tới khả năng tích hợp cao-chip đơn và điều khiển FOC không cảm biến trong lĩnh vực chip điều khiển và truyền động động cơ BLDC đã rất rõ ràng. Đối với các nhà sản xuất chip điều khiển và truyền động BLDC, việc đạt được những đột phá về hiệu suất cao, mức tiêu thụ điện năng thấp và sự ổn định trong cơ hội tăng trưởng thị trường này sẽ là chìa khóa để giành thị phần.