ansys 電機驅動的案例
行業應用方案 | 電機與驅動控制系統
Ansys解決方案
Ansys電機與驅動控制系統解決方案遵循真實的電機開發設計流程，從快速的概念設計、具體的細節優化、到最后的機電系統集成，從電機的本體電磁性能、控制性能到電機的散熱、NVH、聲品質、電驅動系統都有相應的解決方案。
行業應用方案 | 電機與驅動控制系統
Ansys解決方案
Ansys電機與驅動控制系統解決方案遵循真實的電機開發設計流程，從快速的概念設計、具體的細節優化、到最后的機電系統集成，從電機的本體電磁性能、控制性能到電機的散熱、NVH、聲品質、電驅動系統都有相應的解決方案。
國產電機驅動芯片助力智能門鎖電機驅動領域
電機驅動芯片是控制門鎖電機運轉的核心技術，它能精確控制門鎖的開鎖和關鎖操作；智能門鎖中運用驅動芯片可實現多種開鎖方式，如密碼、指紋、手機APP等，極大地提升了門鎖的便捷性和靈活性；由工采網代理的電機驅動芯片 - SS8837T此款芯片滿足了低電壓，大電流，低功耗，過流保護等特點，非常適合智能鎖產品中的應用。
智能門鎖是現代家庭安全的重要組成部分，一般由鎖體、電路板、馬達、顯示屏、鎖芯、傳感控制器等組成；而電機驅動芯片負責驅動鎖舌的伸縮，通過精確控制電機的旋轉方向和速度，能夠確保鎖舌的快速、平穩伸出和縮回，從而提高智能鎖的穩定性和可靠性；實現門鎖的開關功能。
SS8837T是用于驅動一個直流電機或其他設備（如螺線管）以下典型應用電路可用于配置 SS8837T芯片上電時，VCC 的不能滯后于 VM 上電；掉電時，VM 不能滯后于 VCC 掉電。如果電源電壓在 1.8 和 12V 之間，則建議把 VCC 和 VM 連接在一起。
VM 供電電壓沒有任何欠壓鎖定保護 (UVLO)，因此只要 VCC > 1.8，內部設備邏輯將保持活動狀態。這意味著 VM 引腳電壓可能會降至 0V，但是，在 VM 電壓較低時，可能無法充分驅動負載。
SS8837T是一款H橋驅動器，可以驅動一個直流電機或其他設備（如螺線管）；能夠提供高達1.8A的輸出電流；它運行在0 至 12V之間的電機電源電壓，以及1.8V 至 12V范圍內的器件電源電壓上。采用DFN2x2-8L封裝；使用PWM輸入接口（也稱為 IN/IN 接口）進行控制；每個輸出由相應的輸入引腳控制。
其導通電阻：高側 + 低側 (HS+LS)0.26Ω；輸出由N溝道功率MOSFET組成的H橋電路，以驅動電機繞組；內部電荷泵生成所需的柵極驅動電壓。
展開 新應用：無刷云臺電機驅動應用中的電機驅動芯片
由工采網代理的SS6343M是一款針對三軸手持云臺相機-三軸無刷云臺-無人機云臺推出的三相直流無刷電機驅動芯片；該芯片具有輸出電流大、導通內阻低、輸入內壓高、超小型封裝、性能卓越，芯片性價比高等優勢；其軟硬件完全可PIN TO PIN兼容替代MP6543。
云臺無刷電機是一種結合了云臺機械結構和無刷電機驅動技術的設備。它的工作原理與普通的無刷電機差不多，但是加入了機械結構，可用于平穩地承載和回轉相機、望遠鏡等設備，實現穩定拍攝和觀測。
云臺無刷電機的軸承通常采用滑動軸承或者球軸承，用以支撐設備，實現平穩旋轉。同時，云臺無刷電機還可以通過控制器的編碼器進行位置和姿態的控制。如果需要更加穩定的操作，還可以加裝陀螺儀。
無刷電機的工作原理是基于電磁感應原理和電子技術，即通過定子的磁極交替產生磁場來驅動轉子旋轉。通常，無刷電機有三個定子和一個轉子，每個定子上有若干個線圈，線圈的相鄰兩極各有一個磁鐵。
無刷電機和云臺無刷電機都是一種高效、低噪音、低故障率的電機，廣泛應用于工業、航空、醫療等領域。無刷電機的工作原理是通過定子的磁極交替產生磁場來驅動轉子，而云臺無刷電機是將無刷電機與機械結構相結合，實現平穩旋轉。
直流無刷電機驅動芯片 - SS6343M，是一種三相無刷直流電機驅動器。其工作電壓范圍：3V～16V；導通電阻僅為140mR；提供24管腳的3mmx4mm QFN封裝，帶外露散熱盤；芯片集成了三個半橋，包括六個N溝道功率 MOSFET，以及前置驅動器、柵極驅動電源；為每個?-H電橋提供使能和PWM輸入。
SS6343M能夠持續提供2A的驅動電流（取決于溫度和PCB條件），電流保護閾值峰值可達7A。
展開 
精確建模，無縫集成 | 《ANSYS電機驅動系統設計仿真解決方案》現已開放領取
驅動/控制系統設計
3. 永磁同步電機降階模型抽取
· 永磁同步電機降階模型原理
· ECE模型提取流程（以永磁同步電機PMSM為例）
· IPM電機ECE模型抽取
· 矢量控制算法仿真（Clark、Park、SVPWM）
4. 控制代碼自動生成
· 功能原理
· 模塊構成
----SCADE Suite Advanced Modeler（高級建模器）
----SCADE Suite MTC（模型覆蓋率分析）
----SCADE Suite KCG（代碼生成器）
----SCADE Suite RM GATEWAY（需求管理工具）
· 應用方案技術指標
· 應用方案特點
5. 電驅動系統集成化設計
6. 電驅動系統EMI/EMC
· 重要性
· 技術難題
· ANSYS解決方案
· ANSYS解決方案的典型應用
----線纜選型和寄生參數提取
----線纜電磁輻射分析與布局優化
----電磁設備傳導及輻射特性分析
----PCB控制板的電磁干擾分析
----機箱機柜屏蔽效能分析
----系統電磁環境對醫療設備的干擾
----系統設備布局和電磁隔離度分析
7. 電驅動系統熱設計
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展開 Mechanical驅動電機溫度分析 附ANSYS EM如何設置多核計算下載
Mechanical驅動電機溫度分析
●溫升是電機關鍵性能指標之一，影響電機可靠性，壽命等
●需要清楚利用WB分析電機溫度時相關設置及技巧等
●主要注意以下幾方面：
◆電機損耗處理，損耗計算的準確性，它直接影響最終結果
◆網格處理，網格的處理往往影響結果的可靠性
◆約束條件設定影響著結果的走向
◆求解，包括穩態和瞬態，根據需要選擇
◆后處理，結果查看、判斷、分析很重要
1.Maxwell電機損耗計算處理
●電機的損耗包括銅耗、鐵耗、機械損耗、其它損耗，可能還會有風阻損耗
●而ANSYS Maxwell軟件中計算電機損耗主要是銅耗與鐵耗，它們也是電機的主要損耗，占了大部分，其次磁鋼損耗也是計算之一，它也會影響電機的溫升，因此我們得掌握此三種損耗計算準確性的處理技巧
●因為電機的機械損耗及額外損耗無法計算，所以我們利用WB進行電機溫度計算往往需要修正
1.1 電機鐵芯損耗
鐵損耗的計算得清楚ANSYS Maxwell其計算原理，然后清楚軟件的處理
●盡量把各頻率下BP曲線輸入，越全越準確
●材料組成還是疊壓系數盡可能接近實際情況
●積累經驗，盡量通過系數輸入非BP曲線，可間接考慮工藝影響
●BP曲線輸入
1.2 電機銅損耗
銅損耗（一般電機使用銅材料為繞組）的計算得清楚ANSYSMaxwell所使用的計算原理，準確說應該是歐姆損耗，然后清楚軟件的處理
●繞組建模其截面積和實際一致
1.3 電機磁鋼渦流損耗
一般情況磁鋼渦流損耗占比不高，如果電機電磁方案及工藝處理不得當，它還會影響挺大的，我們還是盡可能考慮進去，清楚Maxwell使用的渦流損耗原理，并且掌握軟件的設置
展開 步進電機驅動電路解析，步進電機驅動電路原理圖、電路性能比較及電路實例
改變繞組通電的順序，電機就會反轉。所以可用控制脈沖數量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動。
發熱原理
通常見到的各類電機，內部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻，通電會產生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說的銅損，如果電流不是標準的直流或正弦波，還會產生諧波損耗；鐵心有磁滯渦流效應，在交變磁場中也會產生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關，這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發熱的形式表現出來，從而影響電機的效率。步進電機一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉速而變化，因而步進電機普遍存在發熱情況，且情況比一般交流電機嚴重。
步進電機驅動電路
雙極性步進電機的驅動電路如圖所示，它會使用八顆晶體管來驅動兩組相位。雙極性驅動電路可以同時驅動四線式或六線式步進電機，雖然四線式電機只能使用雙極性驅動電路，它卻能大幅降低量產型應用的成本。雙極性步進電機驅動電路的晶體管數目是單極性驅動電路的兩倍，其中四顆下端晶體管通常是由微控制器直接驅動，上端晶體管則需要成本較高的上端驅動電路。雙極性驅動電路的晶體管只需承受電機電壓，所以它不像單極性驅動電路一樣需要箝位電路。
步進電動機不能直接接到工頻交流或直流電源上工作，而必須使用專用的步進電動機驅動器，如圖2所示，它由脈沖發生控制單元、功率驅動單元、保護單元等組成。圖中點劃線所包圍的二個單元可以用微機控制來實現。驅動單元與步進電動機直接耦合，也可理解成步進電動機微機控制器的功率接口，這里予以簡單介紹。
1. 單電壓功率驅動接口
實用電路如圖3所示。在電機繞組回路中串有電阻Rs，使電機回路時間常數減小，高頻時電機能產生較大的電磁轉矩，還能緩解電機的低頻共振現象，但它引起附加的損耗。
展開 德國馬勒研發高壓電機與48V驅動電機
MEET的電驅動系統由兩臺48V驅動電機、傳動裝置和電力電子系統組成，其中每臺電機最大功率輸出可達30kW，最大扭矩為110Nm。并且新車的純電動續航里程達194km，基本滿足了城市通勤的需求。
來源：機械博覽
舞臺燈電機驅動芯片_步進驅動ic-選型指南_應用方案
而現在，安裝有伺服電機的燈光設備可以解決技術限制，使燈光設備可以輕松調整角度和方向，展示效果更加全面，滿足舞臺的需求，讓燈光效果更加出色。
工采網代理了多款步進馬達驅動芯片，專為舞臺燈光設計，采用PWM控制，完美滿足舞臺燈光設備的控制需求；適用于各類電機，具有出色的性能和穩定性，廣泛應用于舞臺照明等領域。
一、產品型號SS8847T
SS8847T芯片是一款雙橋電機驅動器；適用于有刷直流或雙極步進電機；采用16-pin封裝5.0mmX6.4mm；具有兩個H橋驅動器，可驅動兩個直流電刷電機、雙極步進電機、螺線管或其他感應負載。
工作電壓：2.7V～16V；每個通道的電流可負載輸送高達1.0A；輸出驅動器塊每個H橋由P+N信道功率組成MOSFET配置為H橋，用于驅動電機繞組；每個H橋包括用于調節或限制繞組電流。
可應用于：POS打印機、洗衣機、烘干機和洗碗機、舞臺照明設備、冰箱阻尼器和制冰機。
二、產品型號SS6810R
SS6810R是一款由PWM電流驅動的雙極低功耗電機驅動集成芯片；采用eTSSOP20 173mil封裝；工作電壓范圍：10V～40V；有兩路H橋驅動，較大輸出40V/1A。
可應用于：POS、打印機、安防相機、辦公自動化設備、游戲機、機器人、舞臺燈光。
展開 實例研究：新能源汽車電機驅動技術（轉自旺材電機與電控）
但是，發動機驅動汽車比電機驅動汽車在綜合指標上已經領搖搖領先。電機驅動汽車要替代發動機驅動汽車，也有一段漫長的路要走，于是工程師提出電機驅動輔助發動機驅動技術。該技術就是目前業界提出的混動技術。按電機驅動輔助程度，有弱（10%）、中（30%）、強（50%）三種模式。
1）混合驅動的基本特點
混合驅動汽車一般是指內燃機車驅動，再加上電機驅動的汽車。傳統汽車的發電機發電供輔助總成用的，不給驅動電機供電。混合驅動汽車的驅動電機用的電機，一般來源車載動力電池。車載動力電池的電能來源基本途徑，一是用供電公司的電進行充電，二是車載發電機發的電。目前車載發電機發電模式有兩種，一是發動機驅動發電機發電，二是電化學發電（比如氫燃料電池）。
混合驅動的難點是如何“混”？于是出現了串聯、并聯、混聯、插電式、電電混合的一大堆的名詞。
（1）串聯式動力
串聯式動力由發動機、發電機和電動機三部分動力總成組成，它們之間用串聯方式組成SHEV動力單元系統，發動機驅動發電機發電，電能通過控制器輸送到電池或電動機，由電動機通過變速機構驅動汽車。串聯式動力原理見圖（11）。
圖11 串聯式動力原理
從圖11可以看出，串聯式是電機單一驅動車輪，車載充電機給動力電池組充電，發動機基本功是驅動發動機。其設計思路：
(a)小負荷時由電池驅動電動機驅動車輪,比如當電動車處于低速、滑行、怠速的工況時，則由電池組驅動電動機；
(b)大負荷時由發動機帶動發電機發電驅動電動機。比如當車輛處于啟動、加速、爬坡工況時，發動機、電動機組和電池組共同向電動機提供電能；
(c)當電池組缺電時則由（發動機-發電機組）向電池組充電。
展開 步進電機的硬件電路設計 步進電機驅動原理及方法
圖1的電機為直線型運動，總之就是屬于線性步進電機，因而，就如這樣并不能成為轉型的情況，如此，為了要成為轉型就必須下些功夫，圖2為了要使剛才線性型的構造成為旋轉型的總結，所以它的驅動原理在本質上和剛才的直線運動型一樣。
步進電機的5種驅動方法
1. 恒電壓驅動
單電壓驅動是指在電機繞組工作過程中，只用一個方向電壓對繞組供電，多個繞組交替提供電壓。該方式是一種比較老的驅動方式，現在基本不用了。
優點：電路簡單，元件少、控制也簡單，實現起來比較簡單
缺點：必須提供足夠大的電流的三極管來進行開關處理，步進電機運轉速度比較低，電機震動比較大，發熱大。由于已經不再使用，所以不多描述。
2. 高低壓驅動
由于恒電壓驅動存在以上諸多缺點，技術的進一步發展，研發出新的高低壓驅動來改善恒電壓驅動的部分缺點，高低壓驅動的原理是，在電機運動到整步的時候使用高壓控制，在運動到半步的時候使用低壓控制，停止時也是使用低壓來控制。
優點：高低壓控制在一點程度上改善了震動和噪音，第一次提出細分控制步進電機的概念，同時也提出了停止時電流減半的工作模式。
缺點：電路相對恒電壓驅動復雜，對三極管高頻特性要求提高，電機低速仍然震動比較大，發熱仍然比較大，現在基本上不使用這種驅動模式。
3. 自激式恒電流斬波驅動
自激式恒電流斬波驅動的工作原理是通過硬件設計當電流達到某個設定值的時候通過硬件將其電流關閉，然后轉為另一個繞組通電，另一個繞組通電的電流到某個固定的電流的時候，又能通過硬件將其關閉，如此反復，推進步進電機運轉。
優點：噪音大大減小，轉速一定程度上提高了，性能比前兩種有一定的提高。
缺點：對電路設計要求比較高，對電路抗干擾要求比較高，容易引起高頻，燒壞驅動元件，對元件性能要求比較高。
4.
展開 
SS8837T智能門鎖驅動馬達-門鎖電機驅動解決方案
智能門鎖是現代家庭安全的重要組成部分，一般由鎖體、電路板、馬達、顯示屏、鎖芯、傳感控制器等組成；而電機驅動芯片負責驅動鎖舌的伸縮，通過精確控制電機的旋轉方向和速度，能夠確保鎖舌的快速、平穩伸出和縮回，從而提高智能鎖的穩定性和可靠性；實現門鎖的開關功能。
電機驅動芯片是控制門鎖電機運轉的核心技術，它能精確控制門鎖的開鎖和關鎖操作；智能門鎖中運用驅動芯片可實現多種開鎖方式，如密碼、指紋、手機APP等，極大地提升了門鎖的便捷性和靈活性；由工采網代理的率能SS8837T此款芯片滿足了低電壓，大電流，低功耗，過流保護等特點，非常適合智能鎖產品中的應用。
產品描述：
SS8837T是一款H橋驅動器，可驅動一個直流電機或其他設備（如螺線管）能夠提供高達1.8A的輸出電流；它運行在0至12V之間的電機電源電壓，以及1.8V至12V范圍內的器件電源電壓上。
采用DFN2x2-8L封裝；使用PWM輸入接口（也稱為IN/IN接口）進行控制；每個輸出由相應的輸入引腳控制；其導通電阻：高側 + 低側 (HS+LS)0.26Ω；輸出由N溝道功率MOSFET組成的H橋電路，以驅動電機繞組；內部電荷泵生成所需的柵極驅動電壓。
此外，SS8837T在傳統分立式實施方案的基礎上增加了保護功能：欠壓鎖定、過流保護、短路保護和過熱保護的內部關斷功能；支持低功耗睡眠模式，可使用nSLEEP引腳啟用。
展開 遙控玩具車電機驅動應用中的雙H橋驅動芯片
在玩具車的內部，電機是驅動其前進的核心部件。玩具車電機的工作原理是通過電刷將電流引入定子上的線圈，產生旋轉磁場，使轉子轉動，從而驅動玩具車前進。具體來說，當電流通過線圈時，會產生磁力線，使定子和轉子之間產生磁場，轉子受到磁力的作用開始轉動。當轉子轉動時，定子上的線圈與轉子之間的磁力線方向發生變化，從而產生不同的旋轉磁場，使轉子持續轉動。這種小型、輕量、高效的電機能夠為玩具車提供持久而穩定的動力。
工采網代理的電機驅動芯片 - SS6226是一款7V雙通道直流馬達驅動器，適用于遙控玩具車、小家電、打印機、智能家居、工業設備等機電一體化電機應用等領域。
該芯片支持2.4V-7.2V電壓范圍，可以輸出2A的峰值電流，且內置了電流調節功能；能實現雙向控制電機，并利用電流衰減模式通過脈寬調制來控制電機轉速，H橋由兩路邏輯輸入控制，每個橋臂都包含一個高邊和一個底邊的N溝道MOSFET，其導通電阻為0.6Ω。
SS6226 是為低電壓下工作的系統而設計的直流電機驅動集成電路，雙通道低導通電阻。具備電機正轉/反轉/停止/剎車四個功能。
SS6226 內置溫度保護功能，當芯片溫度急劇升高，內部電路關斷內置的功率開關管，切斷負載電流。
典型應用電路圖：
馬達驅動芯片 - SS6226的特性：
工作電壓范圍: VDD =2.4V to 7.2V
低待機電流 : (typ. 0.2uA)
內置過熱保護功能
低導通電阻 : 0.6ohm (SOP16)
深圳率能半導體在電機驅動領域深耕多年，技術以及產品方面已經很完善，如果想了解更多電機驅動的技術資料，歡迎致電聯系：133 9280 5792(微信同號)
展開 對輸入進行脈寬調制來控制電機轉速的刷式直流電機驅動器-SS6548D
刷式直流電機驅動器由定子、轉子和電刷三部分組成。定子產生固定磁場，轉子攜帶電流在磁場中受力旋轉，電刷則負責將直流電源引入轉子繞組，實現電流換向。當電流通過轉子繞組時，會在磁場中受到安培力的作用，從而驅動轉子旋轉。
刷式直流電機驅動器的結構相對簡單，但具有較高的效率和可靠性。其中，電刷是實現電流換向的關鍵部件，通常由碳材料制成，具有良好的導電性和耐磨性。此外，直流有刷電機還具有啟動轉矩大、調速范圍廣等優點，使其在各種應用場合中具有廣泛的適用性。
在刷式直流電機驅動器運行過程中，電流需要不斷換向以保持轉子的連續旋轉。這一過程是通過電刷與換向器的配合來實現的。換向器通常由多個銅片組成，與轉子繞組相連。當轉子旋轉到一定位置時，電刷會接觸到下一個銅片，從而實現電流的換向。這種設計使得直流有刷電機能夠平穩、高效地運行。
工采電子代理的SS6548D是一款刷式直流電機驅動器，專為工業及消費電子設計的40V/16?A大電流直流有刷電機驅動芯片，采用帶散熱盤的DFN5*5封裝，支持40V電壓應用，內置電流調節將電機電流限制到預定較大值，H橋由兩路邏輯輸入控制, 內置低導通內阻的P+N溝道MOSFET；適用于健身器材，智能化辦公，智能家具，按摩椅，工業設備及其它機電一體化電機。
能夠在寬電壓范圍（6.5?V?~?40?V）內提供持續8?A、峰值16?A的電流輸出，并通過低導通電阻（典型 45?mΩ）實現高效能驅動,支持PWM調速（0-50kHz）和低功耗休眠模式（待機電流僅1μA）適用于對功率密度和系統可靠性要求較高的場合。
展開 技術聚焦前沿：雙電機驅動與材料變革，解碼電機產業新動能
在新能源汽車產業高速發展的浪潮中，電機技術正成為決定行業競爭力的關鍵所在。雙電機驅動技術憑借高效節能、動力持續等優勢，重塑車輛性能邊界，從奔馳、比亞迪到特斯拉，頭部車企紛紛布局；而電機原材料領域同樣暗流涌動，鐵芯、磁鋼、漆包線等材料的革新，正突破強度、成本與性能的多重瓶頸。技術迭代如何改寫產業格局？材料創新又將如何賦能電機未來？本文聚焦雙電機驅動與原材料兩大賽道，深度解析行業發展趨勢與挑戰。
新能源汽車雙電機驅動技術解析
一：雙電機驅動技術的優勢
提升效率：單電機在低速、高速輕載等情況下效率較低，而雙電機通過不同搭配，可擴大高效區，提升整體效率。例如，在低速重載和高速輕載時，雙電機系統能更好地維持高效率運行，相比單電機效率提升顯著。
提高制動能量回收效率：雙電機耦合驅動系統具備四種操作模式：單電機驅動、雙電機驅動、單電機再生制動、雙電機再生制動。雙電機系統在發電模式下擁有更多高回收效率空間，從而提高制動能量回收效率。
無動力中斷：單電機搭配多檔位變速箱雖能提高效率，但存在換擋動力中斷問題。雙電機協調控制則可避免動力中斷，提升駕駛體驗。
降低制造難度和總重量：單個電機若要滿足高性能和高轉速范圍，設計制造難度大且總重量大。雙電機系統通過分解任務，降低制造難度和總重量。例如，一臺100kW的電機性能可由兩臺較小功率電機組合實現，總重量可降低30%以上。
二：雙電機驅動技術的應用案例
雙感應電機
奔馳EQC：采用前后雙感應異步電機組合，前電機優化中低速效率，后電機提供更強動力。最大功率300kW，峰值扭矩765N·m，0-100km/h加速時間5.1秒，能耗約25kW·h/100km。
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