昆泰芯KTH78系列霍尔角度编码器助力大扭矩电机,具备0.1度的精准度和小于10微秒的响应时间

2024-01-03 昆泰芯微电子公众号
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随着科技的不断进步和生活方式的改变,我们对健康和舒适的需求也与日俱增。这种需求在日常生活中表现得淋漓尽致,同时也体现在我们对各种设备和工具的要求上。本文中,昆泰芯微电子将介绍一种备受欢迎的健康工具——筋膜枪,并深入了解其背后的技术。在这个过程中,昆泰芯微电子将探讨无感FOC控制电机、低速大扭矩设备以及它们的局限性。


无感FOC控制电机

无感FOC(Field-Oriented Control)控制电机是一种先进的电机控制技术,广泛应用于工业界和现代电子设备。它通过将电机的控制转化为两个正交的矢量分量——即磁通和扭矩分量,实现对电机的精确控制。最大优势是,它不需要依赖传统的电机位置传感器,而是通过估算电机的位置和速度来进行控制。这种方法使得电机设计更加紧凑和经济,因为它避免了使用传统的位置传感器。这是一个非常深入的研究方向, 有很多参考资料详细叙述了其原理。


在实际应用中,无感FOC技术被广泛应用于各种领域,包括电动车辆、工业自动化、无人机和高性能电子设备。在电动车辆中,无感FOC可以提高电机的效率和性能,从而延长电池寿命并增加行驶里程。在工业自动化领域,无感FOC技术用于提高机器的精度和响应速度,尤其是在需要精确速度和位置控制的应用中,如机器人臂或高速生产线。然而,实现无感FOC控制通常需要复杂的算法和电子控制系统,包括微处理器或数字信号处理器(DSP),用于执行复杂的数学计算,以估算电机的位置和速度,以及高性能的电力电子设备来精确控制电机的电流和电压。


低速大扭矩设备的挑战

低速大扭矩设备在多个行业中扮演着关键角色。这些设备通常需要在低速运行时提供高水平的扭矩,以执行各种任务。例如,在起重机和电梯系统中,电机需要在低速时提供强大的扭矩来安全地移动重物。在电动汽车领域,特别是在起步或上坡时,需要电机在低速下提供足够的扭矩以确保平稳地加速。然而,实现低速大扭矩在技术上是有挑战性的,因为它要求电机在低能量输入的情况下依然能产生强大的力量。


然而,在使用无感矢量控制(FOC)方式控制电机时,在低速状态下输出大扭矩可能会遇到一些问题,其中一些主要问题包括:

1.电机准确的角度识别困难

电机运行在低速或零速时,磁链产生的反电动势(back EMF)很微弱,可用信号的信噪比太低,因而难以从反电动势中提取转子的位置和速度信息。而FOC控制需要准确的电角度来执行矢量控制算法,低反电动势可能会导致参数识别的困难,从而影响控制的精度和稳定性。


2.电流控制困难

低速状态下需要输出大扭矩可能需要更高的电流,然而,低速下主要是基于反电动势的角度误差较大,电流偏差比较大,出力不够,控制困难。这可能会导致控制系统无法有效地达到所需的扭矩输出,造成性能下降或不稳定的运行。


3.电流谐波和损耗增加

 在低速和高负载情况下,为了输出更大的扭矩,可能需要更高的电流。这可能导致电机控制中出现电流谐波,增加了电机系统的损耗和热量,可能会影响系统的寿命和效率。


4.振荡和失稳现象

低速状态下,由于控制困难或电流波动等因素,电机可能更容易出现振荡或失稳现象。这可能导致电机运行不稳定,影响系统的性能和精度。


因此,尽管无感矢量控制(FOC)在一定程度上能够提高电机的效率和性能,但在低速状态下输出大扭矩时,可能会遇到参数识别困难、控制困难以及稳定性问题。


推荐KTH78系列霍尔角度编码器

虽然无感FOC技术提供了精确的电机控制并有助于提高效率,但在低速大扭矩的情况下存在一些挑战。然而,通过使用外部编码器如昆泰芯微电子的KTH78系列霍尔角度编码器配合有感FOC控制方式,我们能够有效地解决这些挑战。


KTH78系列霍尔角度编码器通过提供精确的角度测量,极大地改善了电机控制器对电机位置和速度的估算能力。这对于低速大扭矩的筋膜枪尤其关键。这些编码器的高精度测量,可以达到0.1度的精准度,意味着电机能够在任何转速下都实现精确的力度和速度调节,提供连续而稳定的按摩体验。


例如,如果一款筋膜枪采用了KTH78系列编码器,那么在低速运行时,它能够保持接近最大扭矩的输出,这对于深层肌肉的放松至关重要。在具体应用中,这意味着即使在较低的转速(比如1000 RPM)下,筋膜枪也能提供强劲的按摩力度,而不会出现力度下降或不稳定的情况。此外,KTH78系列编码器的快速响应时间(小于10微秒)保证了电机控制的即时性和平滑性。在实际使用中,这能够带来更加精准和舒适的按摩体验。


不仅如此,这些编码器还能够在极端温度下稳定工作(-40℃到125℃),这意味着无论在何种环境条件下,筋膜枪都能保持最佳性能,不受温度波动的影响。对于用户而言,这提供了一种可靠且持久的使用体验。


筋膜枪不仅是一项健康工具,也是一项科技成就,让我们的生活更加舒适和健康。通过理解无感FOC控制电机、外部编码器的作用以及低速大扭矩设备的挑战,我们可以更好地欣赏这一创新技术在现代生活中的应用。

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赛卓电子(SEMIMENT)传感器IC/编码器/电源驱动产品选型指南

描述- 赛卓电子科技(上海)股份有限公司成立于 2011年,总部位于上海临港新片区,并在上海漕河泾开发区、杭州、西安、深圳和美国北卡设有研发及销售中心。赛卓电子是国内最早面向汽车电子的集成电路(IC)设计公司之一,致力于为客户提供完整的车规级芯片解决方案,主要产品包括传感器芯片、电源管理芯片、电机驱动芯片和其它高性能数模混合芯片,广泛应用于汽车电子、工业控制和新能源等领域。

型号- SC60410,VE8600Q,SC9621,SC603X0,ZH5210,ZH5213,SC25891,ZH5212,ZH6429,SC2432,SC468X,SC2434,SC9625,SC4616,SC2438,SC60420,SC9634VB,ZH619A0,SC9338,SL54123,ZH6412,VE2430Q,ZH6531,SC4608,SC9641TS,SC2948,SC9314UA,SC4688,SC249X,SC9683TS,SC2943,SC9683,SC4671,SC9686,SC9685,VE8624,VE8622,SC9682,VE1430,VE8620,ZH6200,SC69401,SC25864,SC240X,SC2498,SC1445,SC2537,SC9314,SC9633VB,SC4663,SC9675,SC2242,SD93430,SC9686TS,SC2527,SC2586X,SC425X,SC4665,SC9682TS,SC2402,SC2526,SC4668,SC4669,SC6951,SC4011,SC9625VB,SC9621VB,SC2498T,SC69431,SC2583X,SC412X,SC206X,SC113X,SC9669,SC246X,SC400X,SC9632VB,SC2063,SYLMV321,SC60224,VE1430Q,SC9636VB,SC4002,SC2064,SC2462,SC60228,SYLMV324,VE2220Q,SC60340,ZH6332,SC60220,SC2689X,SC9685TS,ZH6338,ZH6219,SC435X,SC9388T3,SC4645,SC4643,ZH639D0,VE8602Q,SYLMV358,SC9642,SC9641,SC6022X,SI3085,SYLMV2904,SC2686X,SC9669T3,SC2589X,SC2455,SC1245,SC410X,SC244X,SC1645,SC963X,ZH6350,VE2266Q,ZH6232,SC2968,SC9642TS,SC9684TS,SC9675IM,SC2442,SC203X,SC4624,SC243X

2024/8/12  - 赛卓电子  - 选型指南 代理服务 技术支持 采购服务

昆泰芯携KTH57系列3D霍尔芯片等产品“出海”慕尼黑电子展,获全球各地客户青睐

11月,昆泰芯微电子精彩亮相于德国慕尼黑举办的全球知名电子行业盛会——Electronica国际电子展。展会的第二天,昆泰芯的展台人流如织,来自各地的客户纷纷前来洽谈交流。凭借丰富的产品组合和卓越的技术服务,昆泰芯赢得了海外客户的广泛关注,为中国芯片品牌在国际市场上的影响力再添新注脚。在本次展会上,昆泰芯的多款产品受到了国际客户的青睐。

2024-11-15 -  原厂动态 代理服务 技术支持 采购服务

【IC】昆泰芯KTM58系列SOC芯片重磅发布,绝对精度可达±0.02°,AB输出频率高达20MHz

高精度、高可靠性、超低延时磁编码器角度细分器——昆泰芯KTM58系列于2024年深圳国际传感器与应用技术展览会重磅发布。广泛用于高精度交流电机、高精度空心杯电机、复杂运动机器人、手术刀等多个领域,满足多元化市场需求。

2024-04-20 -  产品 代理服务 技术支持 采购服务
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品牌:昆泰芯微电子

品类:霍尔磁编码器

价格:¥9.3334

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品类:霍尔磁编码器

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品类:霍尔磁编码器

价格:¥8.0000

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品类:霍尔磁编码器

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品牌:ALPS ALPINE

品类:编码器

价格:¥2.4000

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品牌:AVAGO

品类:增量轴套型编码器

价格:¥210.4583

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品牌:AVAGO

品类:增量轴套型编码器

价格:¥16.8367

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品牌:AVAGO

品类:增量轴套型编码器

价格:¥105.6969

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品牌:AVAGO

品类:增量轴套型编码器模块

价格:¥32.7380

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品牌:PHOENIXCONTACT

品类:星型编码器

价格:¥0.2801

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品牌:AVAGO

品类:增量轴套型编码器

价格:¥29.9319

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品牌:AVAGO

品类:增量轴套型编码器

价格:¥102.8907

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品牌:ACAM

品类:模拟IC

价格:¥23.1910

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品牌:AVAGO

品类:增量轴套型编码器

价格:¥149.6592

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FA工业高柔电线定制

可定制工业高柔电线工作电压:300-600V,工作温度:80-105℃,芯对数和截面积/尺寸长度,适用于小空间布线,可用作用作动力线、刹车线、编码器线、传感器线、信号线。

最小起订量: 1000m 提交需求>

非接触磁力传感器定制

可自由定制铜排形状尺寸;检测精度:0.5%~1.0;电流测量范围 ±300-500A。低噪音 (0.27mVpp);低磁力残余误差:2mV;响应性能<4μSec;支持RoHS指令 、AEC-Q200。

最小起订量: 100个 提交需求>

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授权代理品牌:接插件及结构件

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授权代理品牌:电源及模块

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授权代理品牌:电子材料

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授权代理品牌:加工与定制

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