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TI提供 InstaSPIN-FOC 無感測器馬達控制技術

上網時間: 2013年09月12日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:C2000  F2802x  微控制器  InstaSPIN-FOC  磁場定向控制 

德州儀器(TI)宣佈為其最低成本的即時控制 C2000 Piccolo F2802x 微控制器系列提供 InstaSPIN-FOC (磁場定向控制)無感測器馬達控制技術,進而可縮小封裝尺寸,大幅降低成本。工程師現在可使用嵌入於ROM(位於 C2000 Piccolo F2802x MCU 上)中的 TI InstaSPIN-FOC 技術加速馬達控制開發,同時還可為低成本無刷 DC (BLDC)、永磁同步(PMSM)以及 AC 感應馬達應用提高效率。

TI C2000 Piccolo F2802x 即時控制微控制器具備 InstaSPIN-FOC 技術,讓原本只有少數馬達設計人員可取得的高效率、三相位馬達控制專業技術,現已開始更廣泛的為開發人員提供。

TI 支援 InstaSPIN-FOC 技術的低成本 Piccolo F2802x MCU 僅在數分鐘內便可識別、調諧和控制任意類型的三相位同步或非同步馬達,為洗衣機、壓縮機、泵、風扇、電動自行車、工具、跑步機、小型驅動器、縫紉及紡織機、升降機以及小型低成本馬達 (hobby motor) 等各種應用的理想選擇。

在 2013 年 2 月 TI 首次推出 InstaSPIN-FOC 技術之前,無感測器磁場定向控制技術還不能滿足大多數開發人員的需求,因為當時的無感測器演算法沒有達到各種實際應用條件,難以在複雜的控制系統中實施,因此增加數個月的開發時間。InstaSPIN-FOC 技術不僅可為各種標準的設計人員降低系統的複雜性,同時還可在合理且更加下調的價格內提高馬達效率、可靠性和效能,進而解決這些問題。

InstaSPIN-FOC 技術 Piccolo F2802x MCU 可針對各種廣泛的馬達設計人員提供,具有 48 接腳封裝、32 或 64KB 快閃記憶體,可充分滿足大量應用需求。還可節省數月的設計時間,支援近乎全自動的馬達參數識別、軟體觀測器調諧以及轉矩控制調諧。

TI先評估後購買,提供免費互動式 InstaSPIN-FOC 線上模擬工具。設計人員可針對各種馬達客製化速度與負載設定檔,以評估 TI InstaSPIN-FOC 的效能,並在幾分鐘內獲得模擬結果。接近編碼器的效能,有了嵌入式晶片中 FAST 觀測器演算法,只需分析電流和電壓便可在各種使用條件下運算高可靠性且穩健的轉子磁通、角度、速度以及轉矩估算值。準確的無感測器估算器效能可淘汰幾乎所有轉矩與速度應用中的實體感測器。

同一解決方案適用於所有三相位馬達、包括同步(BLDC、SPM 與 IPM)與非同步 (ACI) 馬達。識別與調諧,離線馬達試運可辨認所需的馬達參數,調諧 FAST 演算法,並可初始化穩定工作所需的電流控制器。線上電阻重估模式可在要求最為嚴格的低速負載下追蹤穩固觀察器效能的變化。

透過內建啟動模式和觀測器角度鎖定功能,在一個電子週期內消除其它無感測器技術的啟動問題。優異的低速效能,角度完整性可在典型值1Hz以下保持穩定狀態,支援全轉矩、零速穩定、過零反轉以及平穩的失速恢復。可增強系統架構彈性,可使作為為軟體馬達感測器的 FAST 以實施單功能調用 FOC 轉矩控制器或完整的客製化控制系統;支援最高效率的馬達尺寸,內建磁場控制支援弱磁(提高速度)或強磁(提高轉矩)應用。

為感應馬達實現顯著節能,使用 PowerWarp 模式自我調整最小化磁化電流,只產生所需的轉矩,因而可消除較低負載工作下的能源浪費。透過 MotorWare 使用最新馬達控制庫,包括模組、驅動器、系統範例、文件,以實現便捷開發和迅速評估。 MotorWare 提供基於 API 的 C 語言導向型最新編碼技術以及十多種基於實驗室的專案計畫,可協助深入瞭解 InstaSPIN-FOC 的各項特性,包括馬達 ID、保存馬達參數、轉矩控制、調諧速度控制器、執行時間的電阻監控、弱磁、調變技術以及 PowerWarp 等。

支援 InstaSPIN-FOC 的 Piccolo F28026F 與 F28027F MCU 現已開始供貨。 InstaSPIN-FOC 線上模擬工具現已開始免費提供。開發人員可使用 TMDSHVMTRINSPIN 高電壓 (50-350V 10A) 馬達套件配套內所提供的 模組化 controlCARD (TMDSCNCD28027F) 以評估該解決方案,其能夠與外部模擬器配對使用,可與先前發佈的低電壓轉換器評估模組 (DRV8312/DRV8301 RevD) 一同聯用。此外, InstaSPIN-FOC 與 InstaSPIN-MOTION 也應用於先前發佈的 Piccolo F2806x 微控制器。





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