德州儀器推出實(shí)現(xiàn)革命性突破的電機(jī)控制技術(shù)

21ic訊 德州儀器推出實(shí)現(xiàn)革命性突破的電機(jī)控制技術(shù)：采用 FAST™ 軟件編碼器算法的 InstaSPIN™-FOC 電機(jī)控制解決方案在 5 分鐘內(nèi)識(shí)別、調(diào)節(jié)并全面控制電機(jī)，無(wú)需機(jī)械轉(zhuǎn)子傳感器。現(xiàn)已開(kāi)始通過(guò) C2000™ Piccolo™ 微控制器提供!

日前，德州儀器 (TI) 宣布推出最新 InstaSPIN™-FOC(磁場(chǎng)定向控制)解決方案，其可幫助電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在 5 分鐘乃至更短的時(shí)間內(nèi)識(shí)別、調(diào)節(jié)并通過(guò)可變速度及負(fù)載全面控制任何類(lèi)型的三相同步或異步電機(jī)，無(wú)需花費(fèi)數(shù)周乃至數(shù)月的時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)控制系統(tǒng)，他們現(xiàn)在可集中精力進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)。這種新型技術(shù)不僅無(wú)需機(jī)械電機(jī)轉(zhuǎn)子傳感器，可降低系統(tǒng)成本，而且還可通過(guò)嵌入在 TI 32 位 C2000™ Piccolo™ 微控制器上只讀存儲(chǔ)器 (ROM) 中的最新軟件編碼器(無(wú)傳感器觀察器)算法 FAST™ (通量、角度、速度和轉(zhuǎn)矩)來(lái)改進(jìn)工作。InstaSPIN-FOC 歸屬此前推出的 InstaSPIN-BLDC 技術(shù)，今后還將推出各種 InstaSPIN 解決方案，讓電機(jī)控制開(kāi)發(fā)更簡(jiǎn)單高效。

提高電機(jī)系統(tǒng)的可靠性與效率

雖然無(wú)傳感器 FOC 電機(jī)技術(shù)可帶來(lái)許多系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，但許多行業(yè)都因缺乏電機(jī)控制系統(tǒng)知識(shí)而不得不延遲采用和推廣這些技術(shù)。InstaSPIN-FOC 不但可幫助設(shè)計(jì)人員簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)，降低系統(tǒng)成本與復(fù)雜性，即便是電機(jī)控制經(jīng)驗(yàn)有限的設(shè)計(jì)人員也能游刃有余，而且還可實(shí)現(xiàn)出色的解決方案，提高所有可變速度及負(fù)載電機(jī)應(yīng)用中的電機(jī)效率、性能與可靠性。在傳統(tǒng) FOC 電機(jī)設(shè)計(jì)中，采用轉(zhuǎn)子傳感器既會(huì)增加成本(需要傳感器、電源、特殊布線與連接器、安裝以及維護(hù))，還可能會(huì)降低可靠性(惡劣條件下性能退化、出現(xiàn)電氣噪聲、容易受溫度和濕度影響)，從而對(duì)系統(tǒng)造成不利影響。此外，在封閉式壓縮機(jī)或大型牽引設(shè)備等眾多應(yīng)用中采用傳感器也是完全不切實(shí)際的。

InstaSPIN-FOC™ 技術(shù)的特性與優(yōu)勢(shì)：

· 設(shè)計(jì)時(shí)間縮短數(shù)月：由于識(shí)別和控制調(diào)節(jié)幾乎是全自動(dòng)的，因此設(shè)計(jì)人員可在全電機(jī)轉(zhuǎn)矩的基礎(chǔ)上為其產(chǎn)品功能實(shí)現(xiàn)差異化;

· 接近編碼器性能：采用嵌入式片上 FAST 觀察器算法對(duì)各種使用條件下的通量、角度、速度和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行可靠、穩(wěn)健估算。有了準(zhǔn)確的無(wú)傳感器“估算器”，大多數(shù)情況下無(wú)需物理編碼器;

· 支持所有三相電機(jī)：同一解決方案支持同步(BLDC、SPM 與 IPM)和異步 (ACI);

· 識(shí)別與調(diào)節(jié)：離線電機(jī)調(diào)試可識(shí)別所需的電機(jī)電氣參數(shù)，調(diào)節(jié) FAST 算法，并初始化電流控制器，從而可確保穩(wěn)定的工作。此外，還提供可選在線電阻再評(píng)估模式，其可在最?lèi)毫訔l件下跟蹤高穩(wěn)健觀察器性能的變化;

· 可避免啟動(dòng)難題：支持內(nèi)建啟動(dòng)模式和不足一個(gè)電氣周期的觀察器角度鎖定，可避免其它無(wú)傳感器技術(shù)的啟動(dòng)難題;

· 低速性能：可在低于 1 Hz(典型值)全轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定狀態(tài)下保持角度完整性，支持零速逆轉(zhuǎn)和失速狀態(tài)下的順利失速恢復(fù);

· 能實(shí)施單函數(shù)調(diào)用，增加靈活性：可將 FOC 轉(zhuǎn)矩控制器(從相同 ROM 支持多達(dá) 2 個(gè)電機(jī))或完全定制的 FAST 控制系統(tǒng)作為電機(jī)傳感器;

· 支持最高效的電機(jī)定型：內(nèi)建磁場(chǎng)控制，可提供手動(dòng)或自動(dòng)磁場(chǎng)減弱(速度更高)或手動(dòng)磁場(chǎng)加強(qiáng)(轉(zhuǎn)矩更高)應(yīng)用;

· 可節(jié)省大量能源：適用于采用 PowerWarp™ 模式的感應(yīng)電機(jī)，可在不立即需要轉(zhuǎn)矩時(shí)避免能量浪費(fèi);

· 輕松開(kāi)發(fā)、快速評(píng)估：通過(guò) MotorWareTM 使用最新電機(jī)控制庫(kù)(模塊、驅(qū)動(dòng)器、系統(tǒng)示例與文檔)，其可提供面向?qū)ο?、基?API 的最新 C 語(yǔ)言編碼技術(shù)。可通過(guò) TI 最新免費(fèi) GUI Composer 工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室儀表檢測(cè)。

供貨情況

InstaSPIN-FOC 現(xiàn)已開(kāi)始供貨，通過(guò)可隨時(shí)投入生產(chǎn)的 90 MHz、32 位浮點(diǎn) Piccolo F2806xF 微控制器提供。InstaSPIN-FOC 在不久的將來(lái)將會(huì)運(yùn)用到其它幾款 Piccolo 微控制器中。設(shè)計(jì)人員可采用低電壓低電流電機(jī)控制套件(DRV8312-69M 套件)、低電壓大電流電機(jī)控制套件(DRV8301-69M 套件)或高電壓電機(jī)控制套件 (TMDSHVMTRINSPIN) 啟動(dòng)其最新 InstaSPIN-FOC 電機(jī)設(shè)計(jì)。如果設(shè)計(jì)人員此前已經(jīng)購(gòu)買(mǎi)了 TI 電機(jī)控制開(kāi)發(fā)套件，他們可訂購(gòu)支持模塊化 InstaSPIN™-FOC 的 Piccolo controlCARD (TMDSCNCD28069MISO)。