TI电机控制全面指南：2010年技术详解

《TI电机控制综合指南》是一份由Dave Wilson编撰的电机控制设计文档，发布于2010年至2011年，由 Texas Instruments（TI）的电机控制应用经理所著。这份资料针对电机控制领域的复杂性提供了深入的阐述，旨在帮助读者更好地理解和应用电机技术。它涵盖了广泛的主题，包括但不限于： 1. **交流感应电机（AAC Induction Motor, ACIM）**：这是一种广泛应用的电机类型，其工作原理基于Nikola Tesla的交流电机发明。 2. **基本概念**：如**气隙（Airgap）**，这是电机定子和转子之间的物理空间，对于电机性能至关重要；**对齐扭矩（Alignment Torque）**，是电机启动时产生的力矩；**反电动势（Back-EMF）**，是电机旋转时自然产生的电压，影响控制器的工作。 3. **脉宽调制技术**：**双极性PWM（Bipolar PWMs）**和**中心对齐PWM（Center-aligned PWMs）**，是控制电机电流的常用方法，能够实现高效能和精确的控制。 4. **制动方式**：**机械制动（Braking）**、**直流电机（DC Motor）**，如**有刷直流电机（Brush DC, BDC）**和**无刷直流电机（Brushless DC, BLDC）**；以及**永磁同步电机（Brushless Permanent Magnet, BPM）**。 5. **控制策略**：**直接转矩控制（Direct Torque Control, DTC）**，是一种常用的电机控制方法，通过实时测量和调整电机转矩；**占空比（Duty cycle）**，反映了脉冲信号在每个周期内的激活时间。 6. **动态制动**：当电机停止或反转时，利用电枢电流产生阻力，实现能量回收或防止电机反转。 7. **电子换向**：**电子换向电机（Electronically Commutated Motor, ECM）**，通过电子开关替代机械换向器，提高效率和精度。 8. **编码器**：用于反馈电机转速和位置的传感器，是实现精确控制的关键组件。 9. **场定向控制（Field Oriented Control, FOC）**：通过分离定子磁场和转子磁场的控制，实现更精确的电机性能调节。 10. **电力电子器件**：如**IGBT（绝缘栅双极型晶体管）**作为**门极驱动器（Gate Driver）**，用于控制功率开关的导通和截止；**H桥（HH-Bridge）**和**半桥（HalfBridge）**等拓扑结构。 11. **半步和全步控制**：**半步（Halfstepping）**和**全步（FullStepping）**，是步进电机的不同控制方式。 12. **其他关键术语**：**霍尔效应传感器（Hall-effect sensors）**，用于检测磁场；**智能功率模块（Intelligent Power Module, IPM）**，集成度高的电机控制解决方案；**内部永磁体电机（Interior Permanent Magnet Motor）**，具有高效率的特点。 《TI电机控制综合指南》提供了丰富的理论知识和实践应用案例，是电机工程师和学生深入理解电机控制技术的重要参考文献。