Actualmente, ya sea en los campos de la automatización industrial, la industria automovilística o los electrodomésticos, varios mercados finales imponen mayores exigencias al rendimiento de control de los motores BLDC. Estos mercados no sólo exigen que los motores ofrezcan alta eficiencia y capacidades de control versátiles, sino que también exigen que los motores alcancen poco ruido y baja vibración mientras funcionan a altas velocidades.
En medio de estos estándares de rendimiento cada vez mayores, está surgiendo un número cada vez mayor de chips de control de controladores de motor BLDC de alto rendimiento, impulsados por dos factores clave: la alta demanda del mercado y los estrictos requisitos de rendimiento.
Muchos fabricantes nacionales han lanzado sucesivamente chips y soluciones de controladores de motores BLDC. En términos de rendimiento, estos productos están a la par de los de fabricantes internacionales, ofrecen una mejor relación calidad-precio y brindan a los clientes un soporte técnico más oportuno.
En cuanto al mercado nacional de chips BLDC, FOC casi se ha convertido en el estándar; Basándose en la aplicación de FOC, los fabricantes están integrando más configuraciones de periféricos para obtener una ventaja competitiva.
¿Qué es FOC?
FOC (control-orientado a campo), también conocido como control vectorial, es actualmente la mejor opción para controlar de manera eficiente motores de CC sin escobillas (BLDC) y motores síncronos de imanes permanentes (PMSM).
FOC controla con precisión la magnitud y dirección del campo magnético, lo que resulta en un par motor suave, bajo ruido, alta eficiencia y una rápida respuesta dinámica. Está reemplazando gradualmente los métodos de control tradicionales en muchas aplicaciones y ha atraído una atención significativa en la industria del control de movimiento.
Principios de FOC
El control FOC requiere principalmente información como la posición del rotor del motor, la velocidad del motor y la magnitud de la corriente como entradas de retroalimentación. Implica adquirir las corrientes de fase del motor y aplicar una serie de transformaciones matemáticas y algoritmos de estimación para obtener cantidades de retroalimentación desacopladas y fácilmente controlables.
El controlador se ajusta dinámicamente en función del error entre las cantidades de retroalimentación y los valores objetivo y, en última instancia, genera una forma de onda sinusoidal trifásica-para impulsar el motor.
Diagrama de bloques de control típico de FOC
FOC basado en-sensor/FOC sin sensor
Para el FOC basado en sensores-, el control es sencillo porque el codificador proporciona información sobre la posición del rotor del motor; sin embargo, a menudo requiere un mayor rendimiento de control.
Para FOC sin sensores, el proceso de control requiere recolectar las corrientes de fase del motor y usar algoritmos de estimación de posición para calcular la posición del rotor, lo que hace que su control sea más difícil.
Sin embargo, presenta cableado simple, bajo costo y alta confiabilidad, y puede maximizar objetivos de control como alta eficiencia, baja vibración, bajo ruido y alta velocidad de respuesta. Como resultado, se ha convertido gradualmente en la tendencia principal de la industria y se utiliza ampliamente en aplicaciones como ventiladores.
A diferencia de los competidores en la industria, que normalmente implementan algoritmos de control de motores a través de programación de software en chips de uso general-(principalmente basados en ARM-), Xinren Technology integra de manera efectiva el diseño de chips, la arquitectura de accionamiento del motor y la tecnología del motor en el nivel arquitectónico subyacente. Al adoptar un enfoque técnico que incorpora algoritmos en el hardware, la empresa implementa algoritmos complejos de control de accionamiento de motor a nivel de arquitectura de chip, lo que da como resultado ME-un núcleo de procesador de control de accionamiento de motor con propiedad intelectual patentada.
Escenarios de aplicaciones técnicas
Los escenarios de aplicación incluyen motores BLDC/PMSM basados en sensores o sin sensores-, motores de inducción trifásicos o monofásicos-, servomotores, campanas extractoras, aires acondicionados interiores, ventiladores de techo, ventiladores de piso, aspiradoras, secadores de cabello, ventiladores industriales, bombas de agua, compresores, vehículos eléctricos y herramientas eléctricas.
Actualmente, la tendencia de la industria hacia un único-chip de alta integración y control FOC sin sensores en el sector de chips de control y accionamiento de motores BLDC ya es muy clara. Para los fabricantes de chips de control y accionamiento BLDC, lograr avances en alta eficiencia, bajo consumo de energía y estabilidad en medio de esta oportunidad de crecimiento del mercado será clave para ganar participación de mercado.