selina的博客

玩转高速电机转子设计

selina的头像

高速电机的特点:

转速高、功率密度大、几何尺寸小,节约材料;转动惯量较小、动态响应较快;可与负载直接相连,省去传统变速装置,减小噪音提升系统效率;

高速电机广泛的应用前景:

高速磨床、空气循环制冷系统、高速离心压缩机、纺织、军工等。

高速电机可靠运行的关键:

转子的强度

转子的动力学特性

高速电机转子设计要求:

▶要有足够的强度

▶要有足够的刚度

▶满足临界转速要求

▶能使电机输出足够的功率

高速转子综合设计流程图:

玩转电枢反应和同步电抗

selina的头像

电枢反应:

对称负载时,电枢磁动势对主极磁场基波产生的影响,这种现象称为电枢反应。

当电枢绕组中没有电流通过时,由磁极所形成的磁场称为主磁场,近似按正弦规律分布。当电枢绕组中有电流通过时,绕组本身产生一个磁场,称为电枢磁场。电枢磁场对主磁场的作用将使主磁场发生畸变,产生电枢反应;

(1)纯电阻性负载时的电枢反应

电枢磁场的电动势与电流相位相同,电枢磁场使主磁场发生畸变,一半加强,一半削弱;

(2)纯电感性负载时的电枢反应

电枢磁场的电流滞后于电动势90度,电枢磁场产生的电动势与主磁场产生的电动势方向相反,因此削弱了主磁场电动势,这就是为什么三相电路中含有电感性元件时电压下降的原因;这时叫做纵轴去磁电枢反应

(3)纯电容性负载时的电枢反应

电枢磁场的电流超前于电动势90度,因电枢磁场与主磁场成90度,电枢磁场产生的电动势与主磁场产生的电动势方向相同,因此加强了主磁场电动势,这就是为什么三相电路中含有电容性元件时端电压上升的原因;这时叫做纵轴辅助磁电枢反应。

隐极同步电机的电枢反应

隐极同步电机有一个特点就是定转子之间的气隙是均匀分布的。电枢磁动势作用在任一位置,其效果是一样的

最被低估的模拟器件是什么?

selina的头像

问题:最被低估的模拟组件是什么?

答案:可能是变压器。从大学开始,许多工程师对变压器的印象就是电源中的一个大型器件,包含大量的铁和铜,非常笨重,如果不小心砸在脚上,可能会造成严重的伤害。

对于有时被戏称为“船锚”的大型低频(50/60-Hz)电源变压器,确实会给人们 造成这种印象(如果变电站中的变压器砸在战舰上,会造成战舰严重损坏 1 ),但如今有许多并不昂贵的变压器,可能只有阿司匹林药片那么小。

虽然其输入电源可能是50/60-Hz市电,但开关电源可以工作在高得多的频率上。在相同的额定功率下,它们可以使用比传统电源更小、更轻、而且便宜得多的变压器,因此, 即使是电源中的变压器如今也变得更轻巧。ADI公司就生产此类开关电源的控制器,但考虑到本文的主题就不展开介绍了。

在数不胜数的交流模拟应用中,变压器是最合适的器件。这在60到80年前是广为人知的事实,当时的放大器常常将变压器用于级间耦合,以及用作单端与推挽电路之间的分相器。然而,在大约四五十年前,晶体管及稍后出现的集成电路开始使用直流级间耦合,信号变压器的使用几乎被人遗忘。

如何为超低功耗系统选择合适的MCU?攻略在此!

selina的头像

在物联网的推动下,业界对各种电池供电设备产生了巨大需求。这反过来又使业界对微控制器和其他系统级器件的能源效率要求不断提高。因此,超低功耗(ULP)已成为一个过度使用的营销术语,特别是用于描述微控制器时。作为理解ULP背后真正意义的第一步,应考虑其各种含义。

本文我们将考察ADI公司的两款微控制器,以帮助大家了解如何在此背景下解读超低功耗的真正意义。我们还会讨论 EEMBC联盟的认证机制,因为它确保了得分的准确性,可帮助系统开发人员为其解决方案选择最合适的微控制器。

测量和优化超低功耗
作为了解ULP的出发点,我们首先解释如何测量它。开发人员通常会查看数据手册,在其中可以找到每MHz的电流值,以及不同睡眠模式下的电流值。

第一个问题是,查看工作功耗时,数据手册通常不会解释获得该值的条件。例如代码、电压和闪存上的等待状态。有些供应商使用工作模式参考,例如EEMBC CoreMark,而有些供应商则使用像"while 1"语句一样简单的操作。如果闪存上有等待状态,则微控制器单元的性能会降低,增加执行时间,从而提高执行任务的能耗。有些供应商提供典型电压时的数值,有些提供最低电压时的数值,还有些供应商不指定任何电压。也许这些差异很微妙,但没有一个标准的话,比较只能是大致上的对比。

Power by Linear丨效率高达99%,这个170W的倍压器是如何做到滴?

selina的头像

对于高电压输入 / 输出应用,无电感型开关电容器转换器 (充电泵)相比基于电感器的传统降压或升压拓扑可显著地改善效率和缩减解决方案尺寸。通过采用充电泵取代电感器,一个“跨接电容器”可用于存储能量和把能量从输入传递至输出。电容器的能量密度远高于电感器,因而采用充电泵可使功率密度提高 10 倍。

但是,由于在启动、保护、栅极驱动和稳压方面面临挑战,所以充电泵传统上一直局限于低功率应用。

LTC7820 克服了上述问题,可实现高功率密度、高效率 (达 99%) 的解决方案。这款固定比例、高电压、高功率开关电容器控制器内置 4 个 N 沟道 MOSFET 栅极驱动器,用于驱动外部功率 MOSFET,以产生一个分压器、倍压器或负输出转换器:具体地说就是从高达 72V 输入实现 2 : 1 的降压比、从高达 36V 输入实现 1 : 2 的升压比、或从高至 36V 输入实现一个1 : 1 的负输出转换。每个功率 MOSFET 在一个恒定的预设置开关频率以 50% 的占空比执行开关操作。

独特的栅极驱动应用支持高功率放大器快速 开启/关闭

selina的头像

作者:Peter Delos and Jarrett Liner

问:能否在200 ns内开启或关闭RF源?

答:在脉冲雷达应用中,从发射到接收操作的过渡期间需要快速开启/关闭高功率放大器(HPA)。典型的转换时间目标可能小于1 µs。传统上,这是通过漏极控制来实现的。漏极控制需要在28 V至50 V的电压下切换大电流。已知开关功率技术可以胜任这一任务,但会涉及额外的物理尺寸和电路问题。在现代相控阵天线开发中,虽然要求尽可能低的SWaP(尺寸重量和功耗),但希望消除与HPA漏极开关相关的复杂问题。

本文提出了一种独特但简单的栅极脉冲驱动电路,为快速开关HPA提供了另一种方法,同时消除了与漏极开关有关的电路。实测切换时间小于200 ns,相对于1 µs的目标还有一些裕量。其他特性包括:解决器件间差异的偏置编程能力,保护HPA免受栅极电压增加影响的栅极箝位,以及用于优化脉冲上升时间的过冲补偿。

典型漏极脉冲配置

通过漏极控制开关HPA的典型配置如图1所示。一个串联FET开启输入HPA的高电压。控制电路需要将逻辑电平脉冲转换为更高电压以使串联FET导通。

此配置的难点包括:

如何区分电机防爆等级

selina的头像

电机防爆等级
由3部分构成

1) 在爆炸性气体区域(0区、1区、2区)不同电气设备使用安全级别的划分。如旋转电机选型分为隔爆型(代号d)、正压型(p)、增安型(e)、无火花型(n)

2) 气体或蒸气爆炸性混合物等级的划分,分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三种,这些等级的划分主要是依照最大试验安全间隙(MESG)或最小点燃电流(MICR)来区分的。

3) 引燃某种介质的温度分组的划分。主要分为T1-450℃<T、T2-300<T≤ 450℃、T3-200<T≤300℃、T4-135<T≤200℃、T5-100<T≤135 、T6-85<T≤100℃。

中国、美国、日本
危险区域划分对照

玩转电机结构分析之大局观

selina的头像

何为电机结构分析的大局观?

在电机设计阶段,可以做哪些结构分析?需要做哪些分析?每个分析的目的是什么?分析的必要性有多大?

简单讲:电机研发阶段为辅助产品研发成功,确定什么时候需要做分析?需要做什么分析?就是我理解的电机结构分析的大局观。

可以做哪些分析?

上图罗列了电机分析的常见项目,一下子要记住这么多分析类目不太现实,我们来分个类,最简单粗暴分类即是静力学分析和动力学分析,实际意义不大。我们按电机结构拓扑来分一下:

干货 | 变频器的内部结构、电阻及直流母线详解

selina的头像

采用“交-直-交”结构的低压变频器,其内部主电路由整流和逆变两大部分组成,如图1所示。从R、S、T端输入的三相交流电,经三相整流桥(由二极管D1~D6构成)整流成直流电,电压为UD。电容器C1和C2是滤波电容器。6个IGBT管(绝缘栅双极性晶体管)V1~V6构成三相逆变桥,把直流电逆变成频率和电压任意可调的三相交流电。

图1变频器内部主电路

二、均压电阻和限流电阻

几个最基本的电动机控制回路

selina的头像

点动:即按下按钮时电动机启动,松开后电动机停止。

连动:即按下按钮时电动机启动,松开后电动机继续运转。

上图中,左侧为主回路,右侧的a,b,c三个图分别为三个不同的控制回路。
  
在图a中,按下按钮SB,电动机启动,松开后电动机停止。是典型的点动控制。
  
在图b中,断路器SA断开时,按下按钮SB2,接触器线圈KM通电,常开触点KM闭合,但是常开触点KM下方有断路器将它断开,因此虽然此时电动机启动,但是松开后还是会停止。

页面

订阅 RSS - selina的博客