意法半導體:三相電機控制解決方案

意法半導體擁有強大的、面向電機控制應用的產(chǎn)品組合。 運轉順暢和高效率推動(dòng)了電機控制的發(fā)展。 面向PMSM、PMAC和感應電機（其采用高性能微控制器、功率晶體管與高壓柵極驅動(dòng)器IC）的磁場(chǎng)定向控制（FOC）軟件的發(fā)展滿(mǎn)足了對更高效率的需求。 對于功率較低的應用而言，面向步進(jìn)電機的新型高集成度控制器/驅動(dòng)器IC可以為步進(jìn)電機實(shí)現更順暢的運轉和更高的定位精度。

三相AC感應電機

三相感應電機屬于無(wú)刷電機。 定子是銅線(xiàn)繞組，轉子通常是一個(gè)鋁制鼠籠。 典型的驅動(dòng)器配置是1個(gè)三相橋（3個(gè)半橋），可以為定子提供3個(gè)正弦波電壓。 該驅動(dòng)器通常用于功率較高的應用，一般由1個(gè)帶有高壓柵極驅動(dòng)器的分立式IGBT，或者整合了3個(gè)半橋和相關(guān)柵極驅動(dòng)級的功率模塊組成。 在控制逆變器的微控制器內實(shí)現了磁場(chǎng)定向控制或標量（伏特/赫茲）控制算法。

三相感應電機矢量驅動(dòng)器（FOC）

矢量控制（亦即磁場(chǎng)定向控制，FOC）是可變頻率驅動(dòng)器使用的一種方法，用于控制三相AC電機的扭矩和速度。 特別地，這種方法意味著(zhù)要測量電機電流，然后將其轉換到與機器的轉子一起旋轉的坐標系內。 為了完成這種參考幀轉換，必須直接測量（通過(guò)實(shí)際的速度/位置傳感器）或者間接估計（無(wú)傳感器法）轉子位置。

矢量控制需要HW外設方可完成這項任務(wù)和比標量控制更密集的計算，另一方面它實(shí)現了更好的動(dòng)態(tài)響應（例如加載速度控制方面的變化）、更準確的機械扭矩調節和更安靜的操作。

通常，低成本32位微控制器就可以處理這種驅動(dòng)器。

標量控制電壓頻率比驅動(dòng)器

在標量驅動(dòng)器內，一般只控制頻率和施加在電機上的電壓（并不要求控制電流反饋）。

特別是對于Φ感應電機而言，標量驅動(dòng)器通?？刂崎_(kāi)/閉速度環(huán)內的電壓-頻率（V/F）之比（只有在后面這種情況下才必須控制電機速度反饋）。 如果知道電機速度信息，則可另外實(shí)現滑動(dòng)調節，從而優(yōu)化電機效率。

雖然簡(jiǎn)單（可以由8位和32位微控制器執行），但是V/f控制就能夠滿(mǎn)足大多數應用的需求了。