AC感应电机转差控制优化方案

　　随着AC感应电机成为工业电机的首选，全方位降低设计功耗的需求不断涌现，因此提高这些电机的效率变得非常重要。在AC感应电机中，获得所需转矩和效率性能的关键在于转差控制机制的优化。为了实现转差优化，带有高集成度控制逻辑的紧密控制回路是必不可少的。

　　大部分电流解决方案都是基于处理器的，这些处理器运行相当复杂的软件程序以实现高效运作。在基于软件的系统中，处理器带宽和计算时间大大限制了响应能力，因而也限制了这些解决方案的功效。若采用功能较强大的处理器来实现，虽能够加快处理速度，提高功效，但却又会产生额外的成本。

　　直接在 FPGA 逻辑门中实现控制算法是一种高成本效益的替代方案，I/O响应的速度更快。设计人员可以获取设计所需的知识产权（IP），而且采用可重编程FPGA，系统可以随技术的改进而升级。不过，外部处理器和闪存查找表 （LUT） 仍然是两大性能瓶颈。

　　高集成度混合信号FPGA带有嵌入式非易失性存储器和软或硬处理器内核，为紧密控制回路和加快转差控制处理提供了理想的解决方案，从而提高了AC感应电机的效率。由于所有的处理能力、LUT以及直接控制算法均集成在单个可重编程芯片中，因此这种解决方案较传统解决方案更精确、更高效，而成本也更低。

        感应电机的基本原理在AC感应电机中，笼条 （cage） 或静态部件 （定子， stator ） 上的三相电能通过电磁感应被转换为旋转部件 （转子， rotor） 上的机械能。转子是没有直接供电的，转子上的电流由定子产生的旋转磁场所感应，产生一个磁场，并与定子产生的旋转磁场相互作用，从而导致转子转动。所谓的转差 （slip），就是转子转动的速度与定子产生的旋转磁场旋转的速度之间的比值。

　　当转子的转动速度几乎达到定子的磁场旋转速度时，感应电机的效率最高，这时的转差接近零。不过，在负载较大的情况下，为提高转矩，最好选择较大的转差，如图1所示。最优化转差控制采用了多种算法，以便及时在最高效率或最大转矩之间找到最佳平衡点

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