Atualmente, seja nas áreas de automação industrial, indústria automotiva ou eletrodomésticos, vários mercados finais estão exigindo cada vez mais o desempenho de controle dos motores BLDC. Esses mercados não apenas exigem que os motores ofereçam alta eficiência e capacidades de controle versáteis, mas também exigem que os motores obtenham baixo ruído e baixa vibração enquanto operam em altas velocidades.
Em meio a esses-padrões de desempenho cada vez maiores, está surgindo um número crescente de chips de controle de driver de motor BLDC de alto-desempenho, impulsionados por dois fatores principais: alta demanda do mercado e requisitos rigorosos de desempenho.
Muitos fabricantes nacionais lançaram sucessivamente chips e soluções de driver de motor BLDC. Em termos de desempenho, esses produtos estão no mesmo nível dos fabricantes internacionais, oferecem melhor relação custo-benefício e fornecem aos clientes suporte técnico mais oportuno.
Olhando para o mercado doméstico de chips BLDC, o FOC quase se tornou o padrão; com base na aplicação do FOC, os fabricantes estão integrando mais configurações periféricas para obter vantagem competitiva.
O que é FOC?
FOC (Field{0}}Oriented Control), também conhecido como controle vetorial, é atualmente a melhor escolha para controlar com eficiência motores CC sem escovas (BLDC) e motores síncronos de ímã permanente (PMSM).
O FOC controla com precisão a magnitude e a direção do campo magnético, resultando em torque suave do motor, baixo ruído, alta eficiência e resposta dinâmica rápida. Ele está substituindo gradualmente os métodos de controle tradicionais em muitas aplicações e tem atraído atenção significativa na indústria de controle de movimento.
Princípios do FOC
O controle FOC requer principalmente informações como posição do rotor do motor, velocidade do motor e magnitude da corrente como entradas de feedback. Envolve adquirir as correntes de fase do motor e aplicar uma série de transformações matemáticas e algoritmos de estimativa para obter quantidades de feedback desacopladas e facilmente controláveis.
O controlador se ajusta dinamicamente com base no erro entre as quantidades de feedback e os valores alvo, gerando uma forma de onda senoidal trifásica-para acionar o motor.
Diagrama de blocos de controle FOC típico
FOC-com base em sensor/FOC sem sensor
Para FOC-baseado em sensor, o controle é simples porque o codificador fornece feedback sobre a posição do rotor do motor; no entanto, muitas vezes requer maior desempenho de controle.
Para FOC sem sensor, o processo de controle requer a coleta das correntes de fase do motor e o uso de algoritmos de estimativa de posição para calcular a posição do rotor, tornando o controle mais desafiador.
No entanto, possui fiação simples, baixo custo e alta confiabilidade, e pode maximizar objetivos de controle, como alta eficiência, baixa vibração, baixo ruído e alta velocidade de resposta. Como resultado, tornou-se gradualmente a tendência dominante na indústria e é amplamente utilizado em aplicações como ventiladores.
Ao contrário dos concorrentes do setor, que normalmente implementam algoritmos de controle de motores por meio de programação de software em chips de uso geral-(principalmente baseados em ARM-), a Xinren Technology integra efetivamente o design do chip, a arquitetura de acionamento do motor e a tecnologia do motor no nível arquitetônico subjacente. Ao adotar uma abordagem técnica que incorpora algoritmos ao hardware, a empresa implementa algoritmos complexos de controle de acionamento de motor no nível da arquitetura do chip, resultando no ME-um núcleo de processador de controle de acionamento de motor com propriedade intelectual proprietária.
Cenários de aplicação técnica
Os cenários de aplicação incluem motores BLDC/PMSM baseados em sensor/sem sensor, motores de indução trifásicos/monofásicos-, servomotores, exaustores, condicionadores de ar internos, ventiladores de teto, ventiladores de chão, aspiradores de pó, secadores de cabelo, ventiladores industriais, bombas de água, compressores, veículos elétricos e ferramentas elétricas.
Atualmente, a tendência da indústria em direção à alta integração de chip único e controle FOC sem sensor no setor de acionamento de motor BLDC e chip de controle já é muito clara. Para os fabricantes de chips de controle e acionamento BLDC, alcançar avanços em alta eficiência, baixo consumo de energia e estabilidade em meio a esta oportunidade de crescimento de mercado será fundamental para conquistar participação de mercado.