Modul de obținere a MCU-urilor inovatoare realizează controlul motorului eficient din punct de vedere energetic
Contribuția motoarelor electrice la consumul de energie este aproape de 50% în Statele Unite, astfel că reducerea consumului de energie al motorului poate îmbunătăți în mod eficient eficiența energetică și utilizarea unei tehnologii avansate de microcontroler (MCU) pentru a obține controlul motorului este o metodă eficientă. Această lucrare prezintă cele mai recente evoluții în tehnologia MCU de comandă a motorului și în aplicațiile sale.
Una dintre principalele ținte pentru reducerea consumului de energie este motorul, care consumă aproximativ 50% din consumul total de energie din SUA. Mai mult de 50 de motoare pot fi găsite în casă, de obicei de la 70 la 80. În domeniul industrial, controlul automat al fabricii este, de asemenea, utilizat pe scară largă.
Astăzi, evoluțiile recente în tehnologia MCU permit motoarelor să funcționeze mai eficient la costuri mai mici. În unele piețe, acest lucru accelerează trecerea de la controlul electromecanic la cel electronic, permițând controlul motorului cu turație variabilă pentru a optimiza eficiența motorului și a reduce costul tuturor aplicațiilor la nivelul dispozitivului.
MCU cu comandă cu motor MC fără perii fără comutator
Comparativ cu motoarele periate care sunt adesea folosite în controlul motoarelor, motoarele DC DC (BLDC) controlate de MCU elimină uzura periilor și mecanismele de arc, astfel încât durata de viață a motorului este limitată în mod esențial de durata de viață a rulmentului. În plus, avantajele sistemelor MCDC bazate pe MCU includ eficiența ridicată, raportul inerțial de cuplu ridicat, performanța de viteză mai mare, zgomotul redus, eficiența termică mai bună și caracteristicile EMI mai mici.
Utilizarea MCU-urilor pe 8 biți special concepute pentru producția în masă a controlului motorului este o metodă cu costuri foarte scăzute pentru rezolvarea problemelor de control al motorului digital. Cu până la 10 MIPS de hardware specific pentru performanță și control al mișcării (inclusiv PWM pe 14 biți, un modul de reacție a mișcării și un ADC de mare viteză), aplicațiile care anterior necesitau procesoare costisitoare pot fi abordate acum cu costuri reduse MCU pe 8 biți.
Microcontrolerul pe 8 biți comandă o unitate trifazată ACIM cu frecvență variabilă.
Controlul PWM trifazat în unele MCU-uri, cum ar fi PIC18F4431, poate furniza toate cele trei controale BLDC în hardware, minimizând software-ul care trebuie dezvoltat și depanat. Până la 8 canale PWM disponibile, de obicei au nevoie doar de 6 pentru a conduce un motor trifazat. Prin urmare, celelalte două canale pot fi utilizate pentru alte funcții fără a fi necesare componente suplimentare. Modulul de feedback cu mișcare cu interfață integrată a codificatorului, ca parte componentă a MCU, reduce numărul de componente și costul sistemului.
Un MCU cu un ADC cu o rată de eșantionare de 200K pe secundă asigură viteza necesară pentru controlul buclat închis. Utilizarea simultană a două canale diferite face posibilă încercarea simultană a tensiunii și curentului. O astfel de tranziție rapidă este necesară atunci când se măsoară forța electromotoarelor din capătul din spate (EMF) în comanda motoarelor cu buclă închisă, iar capacitatea de a sincroniza ADC cu PWM pe marginea în creștere sau în jos scade zgomotul de comutare. Împreună, aceste module elimină necesitatea unor componente externe de comandă a motorului, cum ar fi ADC-uri de mare viteză și codificatoare de poziție.
În multe aplicații de control al motoarelor, funcționarea sigură a defecțiunilor este foarte importantă. Un MCU cu un monitor de ceas de siguranță (un oscilator intern RC care poate fi folosit ca un ceas de rezervă în cazul unei defecțiuni de cristal) permite proiectanților să utilizeze control digital care asigură fiabilitate ridicată. Programarea întârzierilor cauzate de pierderile cauzate de PWM minimizează zgomotul de comutare, reduc timpul de dezvoltare timp de săptămâni și îndeplinesc termenele limită de program pentru a aduce noi produse pe piață. În toate cazurile, MCU-urile cu memorie flash fiabilă oferă posibilitatea de a avea un timp de piață rapid și flexibilitate pentru a se adapta modificărilor cererii înainte de instalare sau în timpul utilizării.
