无刷电机解决方案
永磁无刷直流电动机控制方法
永磁无刷直流电动机控制方法
永磁无刷直流电动机控制方法有很多种，以下列举几种常见的方法：
1. 基于电压的控制方法：这种方法通过调节电机的驱动电源电压来控制电机的转速。
可以通过调节PWM（脉冲宽度调制）信号的占空比来控制电机的转速。
2. 基于电流的控制方法：这种方法通过控制电机的相电流来控制电机的转矩。
可以通过调节PWM信号的频率来控制电机的相电流。
3. 位置控制方法：这种方法通过检测电机的转子位置来控制电机的转速和位置。
可以使用轴编码器、霍尔传感器等装置来检测转子位置，并根据实际位置与期望位置之间的差异来调整电机的输入信号，从而实现位置控制。
4. 矢量控制方法：这种方法通过测量电机的电流和电压来实时计算出电机的控制矢量，进而控制电机的转速和转矩。
矢量控制方法可以提供更精确的转速和转矩控制，并且可以减小电机的振动和噪音。
以上仅为常见的几种控制方法，实际应用中可以根据具体需求和系统要求选择合适的控制方法。
无刷电机 控制方法
无刷电机控制方法
无刷电机是利用电子技术将直流电能转换为旋转机械能的一种电机。
下面介绍几种常见的无刷电机控制方法：
1. 方波控制方法：通过直接控制无刷电机的切换频率和占空比来控制转速。
这种方法简单直接，但精度较低。
2. 驱动器控制方法：使用专门的无刷电机驱动器控制电机的转速和方向。
驱动器能够根据传感器反馈的信息进行闭环控制，提高精度和稳定性。
3. 空转检测法：通过监测无刷电机的反电动势，判断转子的位置，从而确定正确的换向时机。
空转检测法能够提高电机的效率和响应速度。
4. 磁场定位法：根据电机绕组和转子磁铁之间的磁通关系，实时计算出转子的位置，控制换向和电流的大小。
这种方法可以提高电机的精度和动态响应性能。
上述只是几种常见的无刷电机控制方法，实际应用中还有其他更复杂的控制策略，如矢量控制、传感器失效检测等。
具体的控制方法需要根据具体应用场景和要求来选择。
国民技术在无刷直流电机方向的解决方案
国民技术在无刷直流电机方向的解决方案左亮平 （国民技术方案开发部 高级解决方案经理）1 无刷直流电机市场应用发展迅猛随着信息化、智能化的深入和机电一体化的快速发展，无刷电机(BLDC )的市场有着广阔的发展前景。
无刷直流电机省去了有刷电机的电刷和换向器，由电动机本体和驱动器构成，是一种典型的机电一体化产品。
虽然无刷直流电机进入市场的时间并不长，但无刷电机凭借几何结构更小，重量更轻，转子使用了永磁体无铁芯损耗，功率密度更高，永磁体的使用，从而大大减少了电机的维护，延长了电机的使用寿命。
与此同时，随着主控MCU 、电力电子、电机控制技术的发展，无刷电机是以自控式运作的，不会在负载突变时产生震荡和失步。
结合优异的电机控制算法，可实现更宽的电机调速范围和更快的响应时间，使更好的电磁隔离成为可能，且转矩控制精度更高。
无刷直流电机契合了市场对重量轻、寿命长、性能好、一体化的产品设计需求，且集众多优势极大促进了无刷直流电机的快速发展和广泛的应用，凭借着优异的性能，迅速吸引了“小、轻、静”化的消费类产品以及工业类等生产厂家的大规模应用，目前已广泛应用于家用电器、智能化及自动控制、交通运输及出行工具、工业、安防、消费类等诸多快速发展的行业，并在各个行业中占据一席之地，呈逐年增长的态势。
2 国民技术的电机控制产品布局与解决方案国民技术在电机技术方向储备深厚，覆盖了从高性能电机控制到直流方波控制等多种类型的控制器产品和解决方案，并形成平台化的产品线进行全行业支撑。
产品全线基于ARM Cortex -M 系列32位处理器内核，结合公司20余年SoC 嵌入式芯片研发技术积累，内置高速闪存、低功耗电源管理，集成数模混合电路，并内置硬件密码算法加速引擎以及安全单元，形成高集成度、高性能、低功耗等特色的通用安全MCU 产品，面向电机控制提供三大系列MCU 产品：● 面向高性能多FOC 电机应用的N32G455xx 系列，主要面向高性能多电机应用控制场景，如压缩机、伺服、无人机、一拖多电机应用等。
无刷电机电磁噪音振动的最主要原因分析和有效解决途径
这个板块中关于噪音的问题非常多。
在此我总结了1下，只从最常见发生机率最大也是刚刚开始做无刷最容易忽视的情况做1个分析和有效解决方案，我看好多的噪音求助就属于我下面要说的噪音种类了。
先说这种情况下的原因，解决方案相信大家看完了就应该知道怎么做了。
所有的电动机均呈现某种形式的齿槽效应。
齿槽效应越低电动机转动越平稳。
在电动机和电动机的铁芯结构中的磁体所产生的非均匀磁场形成了齿槽效应：当转子中的磁体切割定子齿时产生磁力。
当磁力从1个齿转到另外1个齿时，磁力帮助或阻止转动，使转子有规律的加速或者减速。
不均匀的磁拉力产生的齿槽效应。
电动机转动不平稳会引起速度脉动和转矩脉动、效率损耗、振动和噪音。
速度脉动是指全过程内的速度变化或者速度波动；而转矩脉动则描述了全过程内的转矩变化，槽中绕铜导线将增加这一效果。
而从1个齿到另外1个齿的不平衡拉力也在转子中产生了径向偏差，根据这一个产生的齿槽效应的强弱，相应幅度的电磁振动和电磁噪音将随之出现。
这种情况在无刷电机中表现最为明显。
根据这个基础在保证满足基本性能要求情况下，调整相关参数或气隙或磁钢磁场强度或者其他，只要是减弱齿槽效应的就可以，相对来说已经做好的电机调气隙是最方便的，直接降低了气隙磁密，这样可以解决或者削弱90%（这里不是说噪音的幅度是说电磁噪音的种类）以上的电磁噪音，只不过需要牺牲其他方面的性能。
具体调整矛盾的程度自己把握控制。
至于为什么，因为不管是电枢结构或者是电磁参数不当或者材料共振频率或者其他原因所形成的电磁振动噪音最终要表现于外时，必须得通过1个途径，那就是气隙。
控制了气隙也就可以直接影响电磁振动。
这里要说明一下电磁振动是电磁噪音的声源，他们本为1体，只不过因为其他相关原因表现出来的幅度不同而已。
这里我有点疑惑，这个相对于做过成熟的无刷设计者来说应该是众所周知了的问题吧？为什么没人把它明白的说出来，这个论坛上我没见到人说，只看见到处的噪音求助和讨论。
无刷电机电磁噪音振动的最主要原因分析和有效解决途径
这个板块中关于噪音的问题非常多。
在此我总结了1下，只从最常见发生机率最大也是刚刚开始做无刷最容易忽视的情况做1个分析和有效解决方案，我看好多的噪音求助就属于我下面要说的噪音种类了。
先说这种情况下的原因，解决方案相信大家看完了就应该知道怎么做了。
所有的电动机均呈现某种形式的齿槽效应。
齿槽效应越低电动机转动越平稳。
在电动机和电动机的铁芯结构中的磁体所产生的非均匀磁场形成了齿槽效应：当转子中的磁体切割定子齿时产生磁力。
当磁力从1个齿转到另外1个齿时，磁力帮助或阻止转动，使转子有规律的加速或者减速。
不均匀的磁拉力产生的齿槽效应。
电动机转动不平稳会引起速度脉动和转矩脉动、效率损耗、振动和噪音。
速度脉动是指全过程内的速度变化或者速度波动；而转矩脉动则描述了全过程内的转矩变化，槽中绕铜导线将增加这一效果。
而从1个齿到另外1个齿的不平衡拉力也在转子中产生了径向偏差，根据这一个产生的齿槽效应的强弱，相应幅度的电磁振动和电磁噪音将随之出现。
这种情况在无刷电机中表现最为明显。
根据这个基础在保证满足基本性能要求情况下，调整相关参数或气隙或磁钢磁场强度或者其他，只要是减弱齿槽效应的就可以，相对来说已经做好的电机调气隙是最方便的，直接降低了气隙磁密，这样可以解决或者削弱90%（这里不是说噪音的幅度是说电磁噪音的种类）以上的电磁噪音，只不过需要牺牲其他方面的性能。
具体调整矛盾的程度自己把握控制。
至于为什么，因为不管是电枢结构或者是电磁参数不当或者材料共振频率或者其他原因所形成的电磁振动噪音最终要表现于外时，必须得通过1个途径，那就是气隙。
控制了气隙也就可以直接影响电磁振动。
这里要说明一下电磁振动是电磁噪音的声源，他们本为1体，只不过因为其他相关原因表现出来的幅度不同而已。
这里我有点疑惑，这个相对于做过成熟的无刷设计者来说应该是众所周知了的问题吧？为什么没人把它明白的说出来，这个论坛上我没见到人说，只看见到处的噪音求助和讨论。
驱动无刷电机的方法
驱动无刷电机的方法
无刷电机是一种高效、低噪音、低维护成本的电机，被广泛应用于各种领域。
驱动无刷电机的方法有多种，下面将介绍其中的几种常见方法。
1. 直流电压调制法
直流电压调制法是一种简单的驱动无刷电机的方法。
该方法通过调节直流电压的大小和极性来控制电机的转速和方向。
具体实现方式是将直流电源接入无刷电机的三个相位，然后通过PWM调制器控制直流电压的大小和极性，从而控制电机的转速和方向。
2. 电子换向法
电子换向法是一种更为高级的驱动无刷电机的方法。
该方法通过电子换向器控制电机的相位，从而实现电机的转速和方向控制。
具体实现方式是将电子换向器接入无刷电机的三个相位，然后通过控制电子换向器的开关状态，来控制电机的相位，从而控制电机的转速和方向。
3. 传感器反馈法
传感器反馈法是一种更为精确的驱动无刷电机的方法。
该方法通过传感器反馈电机的转速和位置信息，从而实现更为精确的转速和方向控制。
具体实现方式是在无刷电机上安装传感器，用于检测电机的转速和位置信息，然后将这些信息反馈给控制器，控制器根据反馈信息来控制电机的转速和方向。
4. 磁场定向法
磁场定向法是一种更为高级的驱动无刷电机的方法。
该方法通过控制电机的磁场方向和大小，从而实现更为精确的转速和方向控制。
具体实现方式是在无刷电机上安装磁场传感器，用于检测电机的磁场方向和大小，然后将这些信息反馈给控制器，控制器根据反馈信息来控制电机的磁场方向和大小，从而控制电机的转速和方向。
总之，驱动无刷电机的方法有多种，每种方法都有其优缺点和适用场景。
在选择驱动方法时，需要根据具体的应用场景和要求来选择最合适的方法。
无刷电机使用的时候温度过高怎么办？
无刷电机使用的时候温度过高怎么办？无刷电机是一种高效的驱动设备，被广泛应用于无人机、电动车、航模、船舶、机器人等领域。
但是在使用过程中，由于环境温度、工作负载、供电方式等因素的影响，无刷电机可能会产生过热的情况。
本文将介绍无刷电机过热的原因和解决方法。
1. 无刷电机过热的原因无刷电机在运转过程中会产生热量，这是由于电磁感应和电流的作用导致电阻损耗、铁芯磁滞损耗、风阻损耗等原因所致。
当环境温度升高、负载增加、转速增加时，无刷电机的温度也会升高。
当温度升高到一定程度时，将会对无刷电机的性能和寿命产生负面影响，比如磁力减弱、电模块烧坏等现象。
2. 解决无刷电机过热问题的方法2.1 降低工作温度降低无刷电机的工作温度是最直接有效的方法。
这可以通过加装散热器、提高通风性能、增加冷却风扇等方式来实现。
另外，还可以选择具有低温特性的无刷电机，这些电机通常使用温度低、热容量大的材料制成，能够在高温环境下正常工作。
2.2 降低负载无刷电机过热的原因之一是负载过大。
在设计无刷电机系统时，应该尽量避免过大负载的情况。
如果无法避免，可以尝试通过减小负载或增加电机的功率来解决问题。
2.3 调整电机参数无刷电机有多项参数，如电机转速、电机电流、电机功率等。
不同的参数组合可以对无刷电机的温度产生影响。
在出现无刷电机过热时，可以通过调整这些参数来解决问题。
如降低电压、减少电流、降低转速等操作。
2.4 使用适当的电机控制器和驱动器电机控制器和驱动器对无刷电机的温度产生至关重要的影响。
选择适当的电机控制器和驱动器可以保证无刷电机在低温、高效、稳定的工作状态下运转。
同时，良好的控制器和驱动器能够在保护电机的性能和寿命的同时降低其工作温度。
3. 总结无刷电机过热是使用无刷电机时面临的一种常见问题。
通过加装散热器、增加通风性能、降低负载、调整电机参数、选择适当的控制器和驱动器等方式可以有效降低无刷电机的工作温度，保证其高效、稳定、长寿的运转。
无刷电机提高效率的方法
无刷电机提高效率的方法无刷电机是一种高效、低噪音、低能耗的电机，广泛应用于各个领域。
为了进一步提高无刷电机的效率，我们可以采取以下方法。
一、优化电机设计1. 选择合适的磁铁材料：磁铁是无刷电机中关键的部件，影响电机的性能。
选择具有高磁能积和高矫顽力的磁铁材料，如永磁钕铁硼磁铁，可以提高电机的效率。
2. 优化电机结构：合理设计电机的转子和定子结构，减小转子和定子之间的空隙，降低磁阻损耗和铁损耗，提高电机的效率。
3. 减小电机的负载：通过减小电机的负载来提高电机的效率。
例如，在设计风扇时，可以减小叶片的数量和重量，降低电机的负载，提高效率。
二、改进电机控制1. 采用高效的驱动器：选择高效的电机驱动器，能够提供稳定的电流和电压输出，减少能量损耗，提高电机的效率。
2. 优化电机控制算法：采用先进的电机控制算法，如磁场定向控制（FOC），能够实时监测电机的状态，调整电流和电压，最大限度地提高电机的效率。
三、改善散热和冷却1. 优化散热设计：无刷电机在工作过程中会产生大量的热量，如果不能及时散热，会影响电机的效率。
因此，优化散热设计，增加散热面积，提高散热效率，可以有效降低电机的温度，提高效率。
2. 使用冷却系统：对于高功率的无刷电机，可以考虑使用冷却系统，如风扇或液冷系统，提供额外的冷却能力，进一步降低电机的温度，提高效率。
四、降低摩擦和损耗1. 优化轴承和密封件：选择低摩擦的轴承和密封件，能够减小电机的摩擦损耗，提高效率。
2. 使用低摩擦润滑剂：在电机运转过程中，使用低摩擦润滑剂，能够减小摩擦损耗，提高效率。
五、提高电机的功率因数1. 优化电机绕组设计：合理设计电机的绕组结构和导线材料，减小绕组的电阻和电感，提高电机的功率因数。
2. 使用功率因数校正装置：在电机的输入端安装功率因数校正装置，能够提高电机的功率因数，减小无功功率损耗，提高效率。
通过以上方法的综合应用，可以有效提高无刷电机的效率。
无刷电机的高效率应用将在各个领域发挥重要作用，如无人机、电动汽车、家用电器等。
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Level Shift
OUT1 (NC) (NC) VCC
5 6 7 8
Current Limitter
Duty Controller
12 11 10
High Side Regulator
RD FG PWM
OSC Lock Detection
PWM
RGH
9
TSD
订购及封装信息
ONPN Description LV8861VH-TLM-H FAN MOTOR DRIVER (7.6mmx9.75mmx1.3mm) Pkg HSSOP16
ON Semiconductor Target
19
LB1975/76
三相风扇电机驱动器
独特特性 • 3-Phase Bipolar Drive VMmax46V,Iomax2.5A VMmax60V,Iomax2.5A • Direct PWM Drive • DIP28H Package 优势 应用数据 • High voltage,current 1chip • LB1975 VREG • LB1976 VCC • High Efficiency Reg VCC • Large Power dissipation
＋
S/S
F/R
FG1 FG2
LVSD
TSD VM
＋
Hys.Amp
VM
• • • •
其它特性 Built-in high side kickback absorbing diodes Built-in current limiter Built-in FG output PWM duty can be controlled by IC input
控制器
烘干及洗衣机 Dry & Washing 排水/供水泵 drain/supply pump
Controller
单芯片集成驱动器
12 V
24 V
240 V
600 V
9
电冰箱节气阀
关键特性 : 高击穿电压 高能效 零待机电流 强固的击穿电压设计，零待机电流
LB1948M LV8548M
简化设计的三端口接口 低导通阻抗DMOS驱动器
Small Printer Refrigerator Camera
18
ON Semiconductor Target
LV8549M
单通道低饱和驱动步进电机驱动器
独特特性
•Low
优势
•(Upper
应用数据
ON Resistance : 1ohm •Stand-by Current: 0uA •Simple Design
LC08000M
180度静音PWM驱动 简化设计的PWM驱动
LV8139JA
LV8136V
14
开发概念：三相无传感器电机驱动器
LV8804FV
三相全波无传感器驱动器 最小速度设定 内置锁定保护及自动重启功能 输出电流：1.2 A 软启动功能 FG输出引脚 按时启动
CTL CTL VREG MINSP OSC START OSC PRI DRIVE FIL COMIN COM SELEC TOR CURR LIM SOFTST VCC UO VO WO RF
空调 直流风扇室外机
空调 直流风扇室外机 空调 直流风扇室内机
控制器
单芯片集成驱动器
1chip integrated Driver
12 V
24 V
240 V
600 V
13
空调室内机/室外机
关键特性 : 结合保护电路及三洋混合IC(HIC ) 静音驱动 高能效 超高能效，采用磁场定向控制(FOC技术)
安森美半导体应用于家电的 无刷直流(BLDC)和步进（Stepper） 电机控制/驱动方案
目标白家电应用
2个电机
约5个电机
2个电机
烘干及洗衣机
电冰箱
空调
2
电机驱动器应用分类
3A 2A 1A
电冰箱 直流风扇电机 自动制冰机
节气阀
空调 直流风扇室外机 空调 直流风扇室内机
烘干及洗衣机 直流风扇风机
电冰箱 节气阀
空调 直流风扇室外机 空调 直流风扇室内机
控制器
烘干及洗衣机 水泵
Controller
单芯片集成驱动器
12 V
24 V
240 V
600 V
8
应用分类
3A 2A 1A
电冰箱 直流风扇电机 自动制冰机 节气阀 烘干及洗衣机 节气阀 烘干及洗衣机 直流风扇风机
烘干及洗衣机 节气阀
空调 直流风扇室外机 空调 直流风扇室内机
控制器
排水/供水泵 drain/supply pump
单芯片集成驱动器
12 V
24 V
240 V
600 V
4
电冰箱通风
关键特性 : 静音驱动 高能效 变速控制 锁保护 三相无传感器PWM软开关电机驱动器
LV8804FV, LV8805SV LB11685AV
5
三相无传感器PAM电机驱动器 单相传感器PWM软开关电机驱动器
市场及应用
•
Refrigerator
订购及封装信息
ONPN LB11685AV-TLM-H Description FAN MOTOR CONTROLLER Pkg SSOP24J(275mil)
(9.75mmx7.6mmx1.5mm)
16
LV8861VH
最大功耗1.3 W的单相风扇电机驱动器
独特特性 • Single-Phase Full-wave Operation by Silent PWM Driver • Speed Control by PWM Input 优势 • Silent Drive • High Efficiency
控制器
烘干及洗衣机 排水/供水泵
烘干及洗衣机 节气阀
单芯片集成驱动器
12 V
24 V
240 V
600 V
3
应用分类
3A 2A 1A
电冰箱 直流风扇电机 自动制冰机 节气阀 烘干及洗衣机 节气阀 烘干及洗衣机 直流风扇风机 烘干及洗衣机 Dry & Washing
machine
电冰箱 通风
空调 直流风扇室外机 空调 直流风扇室内机
单芯片集成驱动器
12 V
24 V
240 V
600 V
11
烘干及洗衣机排水/供水泵
关键特性 : 高能效 变速控制
PWM高能效
LB11920 LB1975
12
应用分类
3A 2A 1A
电冰箱igerator 空调 直流风扇电机 DC Fan motor 直流风扇室内机 自动制冰机 Auto Ice Maker 节气阀 烘干及洗衣机 烘干及洗衣机 Dry & 节气阀 Damper 排水/供水泵 烘干及洗衣机 直流风扇风机
• Easy
应用数据
SSW
1 2 3 4
Low Side Regulator
16 15 14 13
RGL
Design
RF
GND
HB
IN2
RF OUT2 GND
( HB
IN1 GND
RHB
)
H
• • • • •
•
• • •
其它特性 Low Heat Generation Output Current : 1.2A VCC : 7-18V Quick Start Circuit Hall Bias Output Pin FG(rotation detection)/ RD(Lock Detection) Pin Lock Protection and Automatic Recovery Circuit Current limiter adjustable by Rf resistance TSD 市场及应用
LV8861VH
应用分类
3A 2A 1A
电冰箱 直流风扇电机 自动制冰机 节气阀 烘干及洗衣机 节气阀 烘干及洗衣机 Dry & machine 直流风扇风机 DC FAN Blower
电冰箱 自动制冰机
空调 直流风扇室外机 空调 Air Con 直流风扇室内机
控制器
烘干及洗衣机 Dry & Washing 供水/排水泵 drain/supply pump
IN1
－
OUT1 OUT2
＋
IN2
－
Logic
OUT3
＋
IN3
－ 31kΩ
D1 D2 D3
RF
VCTL
40kΩ
VCTL Amp
－ ＋
Current Limiter PWM OSC
OSC GND1 GND2 GND3 0.5V
VCTL
2.35V
VCREF
其它特性
• • • • • •
: Full Step,
•Various
LVS IN1
H-side PRE OUT1
IN2 L-side PRE INPUT LOGIC VCC IN3 H-side PRE IN4
OUT2
1 Channel Stepping Motor Driver 2 Channel H-bridge DC Motor Driver Output Current : 1A Built-in Low Voltage detecting Circuit VCC : 4-16V Built-in Brake Function
FG
CT CT OSC
VG
CPC CP CHARGE PUMP VFG
RD REF OSC