技术
我国车用电机在全球资源条件下具有明显的比较优势,发展潜力较大。从新能源汽车的产业链来看,受益端将主要集中在核心零部件领域。国内车用驱动电机行业现状:电机业中的小行业、但制造门槛高,电机驱动系统还存在较多差距与不足,但国内政策扶持将加快产业步伐。作为新能源汽车的核心部件(电池、电机、电控)之一,图1,驱动电机及其控制系统未来发展前景可观。
尽管MEMS(微机电系统)技术在气囊和汽车压力传感器中的应用已有大约20年,但促使大众认识到惯性传感器作用的是Nintendo® Wii™和Apple® iPhone®。然而,在一定程度上,流行的看法是惯性传感器的作用主要体现在最终产品有必要检测加速度和减速度的时候。诚然,从纯科学的角度来看,确实是这样。但是,这种看法忽视了MEMS加速度计和陀螺仪日益增加的诸多用途,比如,医疗设备、工业设备、消费类电子设备、汽车电子设备等领域。
<strong>Alan Walsh ADI公司</strong>
在设计ADC电路时,一个常见的问题是如何在过压条件下保护ADC输入。ADC输入的保护具有许多情况和潜在解决方案。所有供应商的ADC都在此方面具有相似需求。本文将深入分析过压情形中可能出现的问题、发生频率及潜在的补救措施。ADC输入的过驱一般发生于驱动放大器电轨远远大于ADC最大输入范围时,例如,放大器采用±15 V供电,而ADC输入为0至5V。
高压电轨用于接受±10 V输入,同时给ADC前端信号调理/驱动级供电,这在工业设计中很常见,PLC模块就是这种情况。。如果在驱动放大器电轨上发生故障状况,则可因超过最大额定值而损坏ADC,或在多ADC系统中干扰同步/后续转换。本文将重点讨论如何保护精密SAR ADC,如AD798x系列,但也适用于其他ADC类型。
<strong>作者:David Krakauer,ADI公司iCoupler®数字隔离器部门产品线经理</strong>
多年来,工业、医疗和其他隔离系统的设计人员实现安全隔离的手段有限, 唯一合理的选择是光耦合器。如今,数字隔离器在性能、尺寸、成本、效率和集成度方面均有优势。了解数字隔离器三个关键要素的特点及其相互关系,对于正确选择数字隔离器十分重要。这三个要素是:绝缘材料、结构和数据传输方法。
就像很多其他半导体器件一样,高速模数转换器(ADC)并不能始终像我们期望那样完美运行。它们存在一些固有限制,使其偶尔会产生超出正常功能的罕见转换错误。然而,像测试和测量设备等很多实际采样系统不容许存在高ADC转换误码率。因此,量化高速模数转换误码率(CER)的频率和幅度非常重要,这样工程师才能设计出具有合适预期性能的系统。
<strong>作者:Alan Walsh 应用工程师 ADI公司</strong>
精密测量已延伸到需要越来越高电源效率的应用领域。物联网的到来使这一点尤为明显,因为物联网更加需要具有精密测量能力的无线传感器节点,电池供电的可穿戴健身/医疗设备,以及使用隔离电源供电、4 mA到20 mA环路供电或电池供电现场仪表的工业信号链。在这些场景中,电源效率越高,意味着电池使用时间越长,维护越少,电源设计越简单。
<strong>作者:Swarnab Banerjee ADI公司</strong>
<strong>简介</strong>
在能源格局不断变化的今天,停电仍会引起企业关键运营的中断,例如生产流程,从而造成巨额损失。此外,某些老旧的电网设备仍在全世界运行,而在有些地区,用电风暴变得越来越常见。面对这些严峻挑战,电力公司可采取多种方法来应对未来服务中断的风险,包括实现配电网络的现代化、分布式配电网络、雇佣更多线路维修人员等。由于存在不同程度的成本、技术风险和社会效益问题,所有这些方法都很复杂,难以评估。
<strong>作者:Michael Dalton ADI公司</strong>
据技术行业研究公司Gartner表示,物联网中每天增加的“事物”多达550万件。截止2020年,预计总数将达208亿。鉴于这种爆炸式增长,检查连接所有事物并在它们之间实现通信的互联网势在必行。事实证明,在这些设备之间建立可靠的无线连接是物联网的最大挑战之一。通信系统的可靠性可以用两个关键元件的性能来定义:射频收发器和通信微控制器。本文讨论ADI公司的元件和解决方案如何能够最大程度地提高系统级可靠性,以支持对数据质量和完整性以及洞察有极高要求的高影响力应用。
<strong>现有技术还不够好</strong>
<strong>作者:Ryan Curran</strong>
精密数据采集的市场空间中存在一个普遍需求,即在保持性能的同时提高信号链的密度。由于越来越多的应用逐渐倾向于依照通道的ADC方式,或试图将更多通道集成于同一尺寸中,因此通道密度是许多数据采集信号链设计工程师十分关注的问题。此外,目前行业中存在的一个趋势是,力求使精密电路更易于使用,并且能够更轻松地实现数据手册中的性能。这样就有利于构建一些子系统,通过使用系统级封装 (SiP) 技术实现信号链而解决上述问题。
<strong>Ian Beavers ADI公司</strong>
工业物联网(IoT)正在酝酿广泛的转变,这种转变不仅将使互联机器间的相互检测成为一种竞争优势,还将使其成为必不可少的基本服务。工业物联网以边缘节点为起始点,后者是检测和测量的目标切入点。这是物理世界与计算数据分析进行交互的接口所在。互联的工业机器可检测大量的信息,进而用于制定关键决策。这种边缘传感器可能远离存储历史分析的云服务器。它必须通过将边缘数据聚合到互联网的网关进行连接。理想情况下,边缘传感器节点具有很小的规格尺寸,可在空间受限的环境中轻松进行部署。
<strong>检测、测量、解读、连接</strong>
<strong>Grainne Murphy和Colm Prendergast</strong>
物联网(IoT)在概念上很简单,就是把所有带传感器或控制器的设备连接到互联网(以及/或者设备彼此相连)。物联网设备包罗万象:手机、家电、汽车、机器、机器部件、可穿戴设备……以及任何其他您能想到的事物,无不在其中。但是,物联网在原理上不过是一个连接并扩展到云的测量信号链。
电机作为一个把电能往机械能转换的设备,一般都是工作在高速旋转的状态下的。然而如何让这匹脱缰的野马悬崖勒马让浪子回头,关键时刻说停就停的学问可不是想象中那么简单的。电机运行的知识看的多了,这里让我们来研究一下让电机停下来的门道。
文武之道,一张一弛。君子处事,能放能收。电机的控制同样如此,既要能让电机说走就走进入工作状态,也要能让电机当停则停听人指挥。如果电动汽车不能随时刹车、电梯不能随心所欲的停在指定楼层、起重机不能把吊起的货物稳定的悬挂在半空中,这将是怎样一副荒唐而混乱的景象?
如何使电机旋转起来,答案比较简单,给他电让他输出动能即可。但让它在关键时刻说停就停就没那么简单了,电机正转到高潮如何能马上停下来?
<strong>作者:Brian Kennedy,ADI公司iCoupler数字隔离器部门应用工程师</strong>
设计人员设计隔离式AC-DC、DC-DC或DOSA兼容型电源模块时,面临着以更佳的性能应对市场需求的挑战。本文介绍数字隔离器误差放大器,它可改进初级端控制架构的瞬态响应和工作温度范围。传统的初级端控制器应用是利用光耦合器提供反馈回路隔离,利用分流调节器提供误差放大器和基准电压。
摘要:永磁同步电机的定子磁链观测技术是实现直接转矩控制的基础。传统的电压模型定子磁链观测器中存在着直流偏置、积分饱和等问题,因此本文采用改进的二阶广义积分器(improved second-order generalized integrator, ISOGI)代替电压模型中的纯积分器,进而得到一种改进的基于ISOGI的定子磁链观测器。与传统的电压模型定子磁链观测器相比,该观测器有效提高了定子磁链的观测精度。仿真和实验结果表明基于ISOGI的定子磁链观测器是可行的。
<strong>引言</strong>
永磁同步电机因其结构简单、维护成本低、效率高等优点而在风力发电、电动汽车驱动等领域得到广泛应用。
交流异步电动机的转速与谁有关?
为了弄清楚交流异步电动机的转速与哪些因素有关,这里再将异步电动机的工作原理介绍一遍:
首先,异步电动机的定子绕组接通三相电源后,由于三相电源的相与相之间的电流在相位上相差120°,而且定子中的三个绕组在空间方位上也互差120°,这样,定子绕组就会产生一个旋转磁场。
其次,定子绕组产生旋转磁场后,转子导条(笼条或绕组)将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流,进而产生转子感应磁场。在楞次定律的作用下,转子就会跟着定子旋转磁场同方向转动,并且转子的转速低于定子旋转磁场的转速2%~5%,也就是说转子的速度比定子旋转磁场的转速慢一些。如果假设转子与定子旋转磁场的转速差为s,那么:
异步电动机转速=转子转速=定子旋转磁场转速×(1-s)
<strong>摘要</strong>
重点介绍高性能车用永磁电机驱动系统中的高功率密度车用电机控制器、广域高效混合励磁电机和全数字化高性能电机控制软件平台3 项关键技术,提出了在功率密度、全范围效率、可靠性、维护性和成本等方面均优于传统的车用永磁电机驱动系统的解决方案。
<strong>前言</strong>
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<strong>Snehal Prabhu和Ian Beavers ADI公司</strong>
<strong>摘要</strong>
犯错乃人之常情。但对于系统的模数转换器(ADC),我们能够提出什么样的要求呢?我们将回顾转换误差率(CER)测试的范围和高速ADC的分析。取决于采样速率和所需的目标限值,ADC CER测量过程可能需要数周或数月时间。为实现高置信度(CL),出现首次错误之后常常还需要进行测试(Redd,2000)。对于那些要求低转换误差率的系统,需要付出努力来详尽地予以量化。一切完成后,我们便能确定高置信度的误差率—优于10–15。
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<strong>作者:彭河蒙 胡坚耀 (工业和信息化部电子第五研究所)</strong>
<strong>1 引言</strong>
永磁同步电机具有结构简单、体积小、效率高、损耗小和功率体积比大等优点,目前被广泛应用于新能源汽车的驱动系统。电机作为驱动系统电磁干扰流经的重要路径,建立其高频模型,对下一步搭建系统整体的传导干扰和辐射干扰预测模型十分重要,因此,电机高频模型的精度和准确度会对系统整体模型的精确性和正确性产生很大影响。然而,目前用于建立电机高频模型的方法往往存在建模过程复杂、误差大、通用性差及模型频带覆盖窄等问题,因此,需要一种更为有效的建模方法。
中国新能源汽车明确纯电动驱动技术路线以后,驱动电机的选配设计就显得尤为重要了。下面就电动汽车驱动电机的选配原则予以探讨。
一、纯电动汽车驱动形式
车载内燃机输出的动力直接来驱动汽车运动(前行或后退),这个内燃机在汽车行业内被称之为发动机。发动机是一种与汽车运动联接在一起的车载内燃机。发动机与一般的内燃机相比,有了更多工况特性。可以说,发动机是一种特别的内燃机。
发动机驱动汽车运动的形式不同,于是发动机裂变成了不同类别。主要是按发动机在汽车中的安放不同位置来划分的,有前置发动机、中置发动机、后置发动机三种。
由于发动机在汽车的位置不同,发动机驱动汽车又可以细分,主要有前置发动机前驱,前置发动机后驱,后置发动机后驱三种等。纯电动驱动即电动机代替发动机驱动了,如果车上有内燃机也不再参加驱动汽车,这个内燃机就不是发动机了。