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感应电机控制

感应电机是交流电机中最简单且最可靠的一种,其功率可以从几瓦到几千瓦不等。有许多不同的方法可用于设计和控制此类电机(从采用单相输入的低成本方法,到采用多相方法的高精度方式),该类型系统是消费和工业市场中使用最广泛的电机。

三相交流感应电机 (ACIM)

三相感应电机利用按顺序输送到定子线圈中的三相电流形成旋转磁场。从而在线圈或笼式线圈中感应出电场来驱动转子。转子、同步速度和旋转磁场之间的速度差称为滑差。
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我们的产品和解决方案

我们提供全系列的功率半导体元件和集成电路,包括分立式IGBT和功率MOSFET,以及电源模块和智能电源模块 (IPM)、高压栅极驱动器和功能强大的STM32微控制器,这些都是实现高效变频驱动 (VFD) 电机控制所需要的。 

我们还提供完整的生态系统(包括各种评估板、参考设计、固件和开发工具),以帮助简化和加速设计周期。

感应电机工作原理

感应电机在定子或固定绕组中使用交流电,以在作为转子的金属笼或线绕绕组中感应磁场。电场和磁场的相互作用驱动电机,而无需通过滑环来连接任何活动部件,因此高度可靠。 

电机转速控制: 

电机转速控制取决于磁场的旋转速度,而磁场的旋转速度又取决于交流电流的频率和极数。定子中的交流电流产生的旋转磁场在转子中产生感应磁通量,而电场和磁场的相互作用使转子旋转。 

由于转子内的感应电流滞后于定子内的磁通电流,转子永远不能完全达到旋转磁场的速度,也称为同步速度。 

单相恒频交流电流用于驱动家用电器中较小的负载,其频率产生固定速度。 

变频驱动器 (VFD) 更多地用于风扇、泵和压缩机,以实现电机转速控制。三相感应电机以更多的控制和定位精度为电机提供更平稳的运动,有些电机设计采用五个或更多极点。这些多相设计使电机定位具有更高的精度,可以更精确地通过泵输送流体或定位各种叶片,但需要更复杂的控制系统。这些电机控制系统也从简单的标量系统发展到各种类型的磁场定向控制 (FOC) 或矢量控制算法。

感应电机的主要类型

感应电机有两种主要结构类型,一种采用绕线式转子,另一种采用鼠笼式转子。这种鼠笼式转子是一个由钢薄片制成的圆柱体,其表面嵌有铝或铜导体,可以感应磁场。 

绕线式和鼠笼式感应电机都可以由采用恒定或可变频率的单相或三相交流电流驱动,为家用小型电机或驱动大型泵或压缩机的大型工业电机提供各种性能。这同样也催生了各种不同的控制系统。 

单相感应电机需要起动器配置来提供起动转矩,而三相电机天生具有自启动功能,因为可以操纵不同的相位让转子开始转动。功率因数控制和直接转矩控制有助于提高三相感应电机驱动的性能。