Qorvo улучшает беспроводные пылесосы с помощью усовершенствованного управления двигателем
Вы когда-нибудь представляли, что компактный беспроводной пылесос может обеспечить мощность всасывания, сравнимую с профессиональным оборудованием?Некогда простые электродвигатели обновляются с помощью современных конструкторских концепцийОт холодильников и компьютеров до стиральных машин и пылесосов электродвигатели повсеместно распространены.Они питают гаражные двери и садовые инструменты..
В начале 20 века простые индукционные двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока с щеткой могли удовлетворять основные потребности.Не только удовлетворять потребности потребителей в эффективной, долговечные беспроводные устройства, но также делают приборы более компактными, надежными и долговечными.
Мировой рынок пылесосов достиг $9,2 млрд в 2018 году и продолжает расти.Ожидается, что рынок расширится со среднегодовым темпом роста (CAGR) в 9.1% в период с 2019 по 2025 гг. Этот рост обусловлен в первую очередь увеличением числа работающих женщин и повышением уровня жизни, что создает новые ожидания потребителей.внимание потребителей к энергоэффективности и экологическим соображениям в бытовой технике стало значительным драйвером рынка.
В этом совместном проекте команда разработчиков пылесоса и инженеры Qorvo столкнулись с рядом требований.Им нужно было создать беспроводный пылесос, который сочетал бы мощное всасывание от сверхвысоких скоростей вращения с легким, портативный дизайн и длительный срок службы продукта. требуемая сила всасывания значительно превышает большинство традиционных портативных продуктов на рынке.
Спецификации клиента явно требовали постоянного магнитного синхронного двигателя (PMSM) с технологией поля ориентированного управления (FOC) для достижения функциональности переменного частотного привода (VFD),отвечает крайним требованиям производительности продукта.
Корво и команда разработчиков поняли, что конечным продуктом будет высокопроизводительный беспроводной пылесос.Они выбрали трехфазный двигатель PMSM с технологией коммутации синусных волн для максимизации производительностиЯдром конструкции является технология FOC, которая использует сложный алгоритм для управления вращающимся магнитным полем статора.регулирование генерации потока через два ортогональных компонента и точное определение доступного крутящего момента двигателя.
Современные ручные пылесосы обычно используют BLDC-моторы, которые генерируют вращающиеся магнитные поля внутри.в то время как на роторе установлены постоянные магниты, который вращается в соответствии с периодическим магнитным полем, генерируемым катушками статора.позволяет изменять скорость;.
Чип PAC5225 от Qorvo, входящий в серию контроллеров Qorvo Power Application Controller (PAC), является ядром этой конструкции пылесоса.Эта высокоинтегрированная система на чипе (SoC) обеспечивает комплексную функциональность для создания простого, компактная и экономически эффективная панель управления двигателем.,сравнители и другие вспомогательные компоненты.
Достижение исключительных скоростей двигателя было ключевым параметром в разработке этого проекта, целью которого было значительно превысить стандартные показатели производительности пылесоса.Для достижения механических скоростей до 150В процессе обращения, требуется точная координация между управляемым MCU ARM Cortex M0 аналогово-цифровым преобразователем (ADC) и модулятором ширины импульса (PWM).
Сила всасывания пылесоса зависит от нескольких факторов, включая объем каналов различных приспособлений, уровень батареи, блокировки от посторонних объектов и насыщенность фильтра.В этих переменных условиях, поддержание постоянной выходной мощности имеет решающее значение для максимизации мощности всасывания.
Чтобы обеспечить плавный, быстрый запуск, стартовому алгоритму двигателя нужна информация о положении ротора.который используется алгоритмом запуска для расчета положения ротора.
Интеграция всех функций управления двигателем в единый чип управления двигателем Qorvo PAC была ключом к достижению экономически эффективного дизайна продукта.дизайн снижает стоимость материалов (BOM) при одновременном минимизации требований к техническому обслуживанию и продлении срока службы продукта.
Продвинутые алгоритмы, разработанные Qorvo, позволяют выполнять множество сложных функций управления двигателем через существующее оборудование SoC.конструкция реализует бессенсорное управление FOC с использованием одного метода токочувствительного резистора, исключая необходимость в трех резисторах для отбора проб, как это требовалось во многих более ранних конструкциях.
