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交流感应电机

AC 感应电机 (ACIM) 是消费电子类应用和工业应用中最受欢迎的电机,代表了工业革命的力量。 十九世纪末,Nicola Tesla 首次构想出“无火花”电机的概念,即由两个静态相位以正交关系构成的多相结构。自此以来,又改为更为常用的 3 相结构,实现了电机电压和电流的平衡操作。该电机没有刷式直流电机那样的刷子/换向器结构,不会产生火花相关的问题,如电噪声、刷子磨损、摩擦高和可靠性差等。 转子和定子结构中磁性的消失进一步增强了可靠性,也降低了制造成本。

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TI 的 Stellaris® C2000™ 以及 Hercules® 微处理器 (MCU) 系列非常适合于控制 AC 感应电机。所有这些 MCU 系列均可用于实施标量或矢量控制技术。C2000 MCU 适用于实时操作并具有高分辨率脉宽调制器 (PWM),可对闸极驱动器进行精确控制。双采样保持、12 位、高速模数转换器 (ADC) 可对任何传感器输入进行高精度采样。高性能 PWM 和 ADC 相结合可确保低扭矩纹波和高效电机控制。功能强大的 C2000 MCU 内核架构可快速执行数学算法,并通过矢量控制控制电机。

  交流感应电机是一种旋转电动机械,其特性有:1、中等结构复杂性,定子有多个磁场,转子上装有鼠笼;2、即使以极高的可实现速度运转,也能保持高可靠性(无电刷磨损);3、低速运转时效率中等,高速运转时效率较高;4、由多相逆变器控制器驱动;5、电机的电磁干扰表现良好,但逆变器的电磁干扰表现极差;6、支持无传感器速度控制;7、单位马力成本较低,但高于单相交流感应电机;8、起动扭矩高于单相电机,易于反转电机;9、逆变器存在“击穿”的可能,需要“死区”电路和补偿。
  感应电机的主要特性:1、异步,转子和驱动频率可以是不同的;2、低维护、耐用性强;3、无磁体,由线圈绕组构成转子和定子;4、无需电刷,电源与定子线圈之间的电流在鼠笼或线圈上产生磁场;5、定速和固定负载操作时无需控制器;6、与变频驱动器 (VFD) 配合可改进控制和提高效率。大多数商业化的电机应用是交流感应电机,感应电机可视为一个带旋转磁场的变压器。转子绕组的电流由定子绕组的电流感应产生,因此无需电源与旋转绕组之间的直接连接。英飞凌提供各种系统解决方案以提高电机系统设计人员设计效率。
有刷直流电机通过电刷进行换向。由于速度和转矩与所应用的电压/电流成正比,因而有刷直流电机控制起来相对容易。由于电枢上有绕组,因而转子很重,较大的惯性使其较难启动和停止。转子上的绕组会产生热量,并且较难散热。

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