Actuellement, que ce soit dans les domaines de l'automatisation industrielle, de l'industrie automobile ou de l'électroménager, divers marchés finaux imposent des exigences plus élevées en matière de performances de contrôle des moteurs BLDC. Non seulement ces marchés exigent que les moteurs offrent un rendement élevé et des capacités de contrôle polyvalentes, mais ils exigent également que les moteurs atteignent un faible bruit et de faibles vibrations tout en fonctionnant à des vitesses élevées.
Au milieu de ces-normes de performances sans cesse croissantes, un nombre croissant de puces de commande de pilote de moteur BLDC hautes-performances émergent, motivées par deux facteurs clés : une demande élevée du marché et des exigences de performances strictes.
De nombreux fabricants nationaux ont successivement lancé des puces et des solutions de pilote de moteur BLDC. En termes de performances, ces produits sont comparables à ceux des fabricants internationaux, offrent un meilleur rapport qualité-prix et offrent aux clients une assistance technique plus rapide.
En regardant le marché national des puces BLDC, le FOC est presque devenu la norme ; sur la base de l'application du FOC, les fabricants intègrent davantage de configurations périphériques pour obtenir un avantage concurrentiel.
Qu’est-ce que le FOC ?
Le FOC (Field-Oriented Control), également connu sous le nom de contrôle vectoriel, est actuellement le meilleur choix pour contrôler efficacement les moteurs à courant continu sans balais (BLDC) et les moteurs synchrones à aimants permanents (PMSM).
Le FOC contrôle avec précision l'ampleur et la direction du champ magnétique, ce qui permet d'obtenir un couple moteur fluide, un faible bruit, un rendement élevé et une réponse dynamique rapide. Il remplace progressivement les méthodes de contrôle traditionnelles dans de nombreuses applications et a suscité une attention considérable dans l'industrie du contrôle de mouvement.
Principes du FOC
Le contrôle FOC nécessite principalement des informations telles que la position du rotor du moteur, la vitesse du moteur et l'amplitude du courant comme entrées de rétroaction. Cela implique l'acquisition des courants de phase du moteur et l'application d'une série de transformations mathématiques et d'algorithmes d'estimation pour obtenir des quantités de rétroaction découplées et facilement contrôlables.
Le contrôleur s'ajuste dynamiquement en fonction de l'erreur entre les quantités de retour et les valeurs cibles, produisant finalement une forme d'onde sinusoïdale triphasée pour piloter le moteur.
Schéma fonctionnel typique du contrôle FOC
Capteur-FOC basé sur un capteur/FOC sans capteur
Pour le FOC basé sur un capteur-, le contrôle est simple car l'encodeur fournit des informations sur la position du rotor du moteur ; cependant, cela nécessite souvent des performances de contrôle plus élevées.
Pour le FOC sans capteur, le processus de contrôle nécessite de collecter les courants de phase du moteur et d'utiliser des algorithmes d'estimation de position pour calculer la position du rotor, ce qui rend le contrôle plus difficile.
Cependant, il présente un câblage simple, un faible coût et une fiabilité élevée, et peut maximiser les objectifs de contrôle tels qu'un rendement élevé, de faibles vibrations, un faible bruit et une vitesse de réponse élevée. En conséquence, il est progressivement devenu la tendance dominante de l’industrie et est largement utilisé dans des applications telles que les ventilateurs.
Contrairement à ses concurrents du secteur, qui mettent généralement en œuvre des algorithmes de contrôle moteur via une programmation logicielle sur des puces-à usage général (principalement basées sur ARM-), la technologie Xinren intègre efficacement la conception des puces, l'architecture d'entraînement du moteur et la technologie du moteur au niveau architectural sous-jacent. En adoptant une approche technique qui intègre des algorithmes dans le matériel, la société met en œuvre des algorithmes complexes de contrôle d'entraînement moteur au niveau de l'architecture de la puce, ce qui donne naissance au ME-un cœur de processeur de contrôle d'entraînement moteur doté d'une propriété intellectuelle exclusive.
Scénarios d'application technique
Les scénarios d'application incluent des moteurs BLDC/PMSM sans capteur/basés sur des capteurs, des moteurs à induction triphasés/monophasés-, des servomoteurs, des hottes de cuisine, des climatiseurs intérieurs, des ventilateurs de plafond, des ventilateurs de sol, des aspirateurs, des sèche-cheveux, des ventilateurs industriels, des pompes à eau, des compresseurs, des véhicules électriques et des outils électriques.
Actuellement, la tendance de l'industrie vers une intégration élevée à puce unique et un contrôle FOC sans capteur dans le secteur des puces de commande et d'entraînement de moteur BLDC est déjà très claire. Pour les fabricants de lecteurs et de puces de contrôle BLDC, réaliser des percées en matière de haute efficacité, de faible consommation d’énergie et de stabilité au milieu de cette opportunité de croissance du marché sera essentiel pour gagner des parts de marché.