חברת טקסס אינסטרומנטס (TI) טענה לנהגי המנועים הראשונים בתעשיית 70 וואט DC (BLDC) בתעשייה עם שליטה טרפזית וחסרת קוד ללא חיישן (FOC), מה שמקצר את זמן העיצוב תוך הפיכת מערכות המנוע לשקטות וקטנות יותר. ההתקנים מאפשרים למהנדסים לסובב מנוע BLDC תוך פחות מ -10 דקות, אמר TI, ומבטל זמן עיצוב של מהנדסים המפתחים מערכות תעשייתיות כגון מכשירי חשמל ביתיים ויישומים רפואיים כגון מכשירי הנשמה ומכונות לחץ אוויר חיוביות רציפות (CPAP).
נהגי המנוע מהירים את זמן התגובה של המערכת תוך צמצום שטח הלוח בכ -70%, הודות לשליטה בזמן אמת המשולבת ורמת האינטגרציה הגבוהה.
חלק גדול מכל האנרגיה המופקת בעולם מנוצל כיום על ידי מנועים, ולכן השקטת המנוע היא צורך גובר, ובהתחשב בעובדה שחלק גדול מצריכת החשמל היא רק מנועים, גם יעילות האנרגיה היא המפתח, אמר קאנאן סאונדרפנדיאן. , סגן נשיא ומנהל כללי, נהגי מנוע, טקסס אינסטרומנטס.
אבל יש אתגרים במעבר ממבוגרים טֶכנוֹלוֹגִיָה כמו מנועי אינדוקציה AC לטכנולוגיה חדשה יותר כמו מנועי BLDC, ועונה על הצרכים להשגת יעילות אנרגטית, ביצועים אקוסטיים והצורך של המעצבים להוציא את המוצר לשוק במהירות, הוא הוסיף.
מה שקורה היום הוא שהמעבר לתוכניות רצפה פתוחות הגדיל את הביקוש למנועים שקטים יותר, אמר Soundarapandian. עם תוכניות רצפה פתוחות שחסימת צלילים טבעית שהייתה לך לפני כן כבר לא קיימת, אמר.
לכל מכשיר בבית שלך יש אולי יותר ממונע אחד או אפילו משני, אמר סאונדרפנדיאן. "יש דרכים להילחם ביעילות ברעש שנוצר על ידי מנועים, שבדרך כלל נופל לשלושה דליים - חוסם אותו על ידי הטמעה של מערכת ספיגה קולית במכשיר, עיצובו באמצעות יישום תובנות פסיכו -אקוסטיות, כמו שינוי הרמוני, ובאופן אישי האהוב עליי הוא הימנעות. זה על ידי לא ליצור רעש מלכתחילה. "
לדוגמה, שואב האבק הוא ללא ספק אחד ממקורות הרעש הגבוהים ביותר יחד עם מעבד המזון עם רמות רעש ממוצעות בכל מקום בין 85 ל -100 dBA כך שהם עושים רעש רב, וזה לא רק אקוסטיקה, יש צורך מתמשך גדול יותר יעילות אנרגטית, הוסיף.
אחת הדרכים העיקריות בהן מושגת יעילות האנרגיה בימים אלה היא על ידי התרחקות מטכנולוגיה ישנה יותר כמו מנועי אינדוקציה AC למנועי DC ללא מברשת, אמר. "אבל מנועי BLDC יותר קשים לנהיגה. הם מורכבים יותר; הם זקוקים להתניידות ובקרה טובה יותר מבחוץ, וזה בעצם מגדיל את זמן מחזור העיצוב, מגדיל את גודל הלוח מכיוון שיש לו יותר רכיבים אלקטרוניים, ובסך הכל עלות המערכת עצמה גדלה, כך שאלו שלושת האתגרים העיקריים להשיג זאת הגברת היעילות. "
Soundarapandian אמר כי נהגי המנוע מתפתחים כדי לענות על צרכי השוק ונהגי המנוע החדשים של TI BLDC מתמודדים עם שלושת האתגרים של עיצוב המנועים BLDC - זמן מחזור תכנון מוגדל, שטח הלוח מוגדל והעלאת המערכת.
שני המכשירים האלה - אחד מהם מבוסס על תכנית הקלטה הנקראת FOC, או בקרה ממוקדת שדה, והשני מבוסס על גרסה ישנה יותר של הפניות הנקראות שליטה טרפזית, אמר Soundarapandian.
לחץ לתמונה גדולה יותר. (מקור: טקסס אינסטרומנטס)
אחד היתרונות הגדולים ביותר של התיק החדש הוא בכך שהוא מקטין את זמן הכוונון משבועות עד פחות מ -10 דקות באמצעות שליטה בזמן אמת ויכולת דינאמית, ומתורגמת לתגובת מהירות מערכת מהירה יותר. כמו כן תורמים לזמן העיצוב המואץ היכולות לחלץ עצמית פרמטרים של המנוע ולהתאים אוטומטית את לולאת הבקרה הנוכחית.
"מבחינת ביצועים אקוסטיים, יש לנו הרבה תכונות מובנות בזה. אני מדבר על כמה דברים כמו פיצוי אוטומטי בזמן מת וסתם על ה- FOC עצמו ", אמר. "הדרך שבה אנו מוליכים את המנוע הזה והדרך שבה אנו שולטים בו הראו לנו במעבדה שאנו יכולים למעשה להפחית את הרעש באחוזים גדולים. בדוגמה הספציפית הזו אנו מדברים על 2 dBA באחד המחשבים הניידים השקטים ביותר שיש. אפילו בסביבת המעבדה ללא כוונון מוגזם מנועים אלה כבר פועלים, במקרה זה, בכ -16 עד 20 אחוזים נמוכים יותר אך יש לנו במעבדה IP שיכול להוריד את זה ל -50 אחוזים ואף יותר ”.
יחד עם זאת, ניתן ליישם את גודל הפתרון הכולל עד 70% קטן יותר, הוסיף.
"רמת האינטגרציה שיש לנו ב- MCF8316, האינטליגנציה המובנית, האבחון ויכולות החוסן, רמת האינטגרציה הזו היא מה שמאפשר לנו להשיג שיפור גודל כזה".
לחץ לתמונה גדולה יותר. (מקור: טקסס אינסטרומנטס)
נהגי המנוע MCF8316A ו- MCT8316A
נהג מנוע הבקרה הטרפז ללא חיישן MCF8316A ונהג מנוע FOC ללא חיישן MCT8316A משלבים שלושה נהגי שער וששה צדדים גבוהים ונמוכים מוספים עם 50 mΩ של התנגדות במצב על (RDS(on)) כל אחד, מה שהופך אותם לדרייברי המנוע הראשונים של BLDC המאפשרים עד 70 W של הספק עם 8 A של זרם שיא עבור מערכות 12 ו-24V, לפי TI. רכיבים משולבים אחרים כוללים נשירה נמוכה וסת, ווסת DC/DC מטה, ומגברים בעלי חישת זרם, המבטלים עד 18 מעגלים משולבים בדידים.
נהג המנוע MCT8316A יכול להגיע למהירות חשמלית מקסימלית של 3.5 קילוהרץ, המהירה יותר מכל נהג אחר ללא קוד וחיישן, מה שהופך אותו מתאים ליישומים כגון שואבי אבק רובוטיים הדורשים בקרת מנוע מהירה ומדויקת, אמר TI.
לחץ לתמונה גדולה יותר. (מקור: טקסס אינסטרומנטס)
TI טוענת גם ששני המכשירים הם הראשונים בתעשייה המספקים דרך מהירה ומבוקרת להאטת מנוע באופן פעיל, מה שמאפשר למהנדסים לעצור מנוע במהירות של 50 אחוזים מאשר טכניקות שליטה במנועים מסורתיים. הם גם יכולים לעצור מנוע מבלי לשאוב אנרגיה בחזרה למעקה, המגן על המערכת מפני נזקים.
"יש לנו כמה טכניקות מתוחכמות למדי לביצוע האטה מבוקרת מאוד, שבדרך כלל מהירה בכ -50 אחוזים מאשר טכניקות שליטה מסורתיות, ואנו מאמינים שזה משהו שיעזור מאוד למעצבים בהמשך", אמר Soundarapandian.
נהגי המנוע MCF8316A ו- MCT8316A BLDC כוללים סט ייחודי של אלגוריתמים לבקרת הנעה המבטלים את הצורך לפתח תוכנה לבקרת מנוע ולהכשיר אותה, מה שמבטל חודשים של זמן עיצוב, על פי Soundarapandian. האלגוריתמים, בשילוב עם אינטגרציה גבוהה, מאפשרים לנהגי מנועים אלה לנהל פונקציות קריטיות כגון זיהוי תקלות במנוע וליישם מנגנוני הגנה להגברת אמינות המערכת.
בנוסף, נהגי המנוע משתמשים בטכנולוגיה חסרת חיישנים כדי לקבוע את מיקום הרוטור, מה שמבטל את הצורך בחיישני אולם חיצוניים, ובסופו של דבר מפחית את עלות המערכת ומגדיל עוד יותר את האמינות.
כפי שצוין על ידי Soundarapandian, נהג המנוע MCF8316A אינטליגנטי או שואב פרמטרים מוטוריים, ומאפשר למעצבים לכוון מנוע במהירות. הוא גם עוזר לספק ביצועי מערכת עקביים ללא קשר לשינויים בייצור המנוע. בנוסף, מעצבים יכולים לכוון מנוע באמצעות חמישה סיכות חומרה בלבד, ולפשט מערכות על ידי ביטול הצורך בממשק מיקרו -בקר.
שני נהגי המנוע BLDC מספקים יכולות שליטה מתקדמות בזמן אמת להגברת הביצועים האקוסטיים ביישומים כגון מטהרי אוויר, מקררים, מכונות כביסה ומאווררים. MCF8316A כולל טכניקת פיצוי אוטומטית מדויקת בזמן מת, המפצה על עיוות הנוכחי על מנת לאפשר למהנדסים לייעל את הביצועים האקוסטיים של המנוע, וטכניקות בקרה טרפז משתנות בהן יכולים המעצבים להפחית רעשי מנוע.
גרסאות ייצור מוקדמות של MCF8316A ו- MCT8316A זמינות באופן בלעדי ב- TI.com בחבילה ללא פינים שטוחה בגודל 40 פינים, 5 מ"מ. המחיר מתחיל ב -1.75 $ בכמויות של 1,000. TI תדגים את MCF8316A ו- MCT8316A במהלך TI Live של החברה! אירוע וירטואלי של Tech Exchange, 27-29 בספטמבר, 2021.
על טקסס אינסטרומנטס