德州儀器推出實現(xiàn)革命性突破的電機控制技術(shù)

 21ic訊 日前，德州儀器 (TI) 宣布推出最新 InstaSPIN™-FOC(磁場定向控制)解決方案，其可幫助電機控制系統(tǒng)設(shè)計人員在 5 分鐘乃至更短的時間內(nèi)識別、調(diào)節(jié)并通過可變速度及負(fù)載全面控制任何類型的三相同步或異步電機，無需花費數(shù)周乃至數(shù)月的時間來調(diào)節(jié)電機控制系統(tǒng)，他們現(xiàn)在可集中精力進(jìn)行差異化設(shè)計。這種新型技術(shù)不僅無需機械電機轉(zhuǎn)子傳感器，可降低系統(tǒng)成本，而且還可通過嵌入在 TI 32 位 C2000™ Piccolo™ 微控制器上只讀存儲器 (ROM) 中的最新軟件編碼器(無傳感器觀察器)算法 FAST™ (通量、角度、速度和轉(zhuǎn)矩)來改進(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，讓電機控制開發(fā)更簡單高效。

提高電機系統(tǒng)的可靠性與效率

雖然無傳感器 FOC 電機技術(shù)可帶來許多系統(tǒng)優(yōu)勢，但許多行業(yè)都因缺乏電機控制系統(tǒng)知識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)計人員簡化開發(fā)，降低系統(tǒng)成本與復(fù)雜性，即便是電機控制經(jīng)驗有限的設(shè)計人員也能游刃有余，而且還可實現(xiàn)出色的解決方案，提高所有可變速度及負(fù)載電機應(yīng)用中的電機效率、性能與可靠性。在傳統(tǒng) FOC 電機設(shè)計中，采用轉(zhuǎn)子傳感器既會增加成本(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)，從而對系統(tǒng)造成不利影響。此外，在封閉式壓縮機或大型牽引設(shè)備等眾多應(yīng)用中采用傳感器也是完全不切實際的。

InstaSPIN-FOC™ 技術(shù)的特性與優(yōu)勢：

· 設(shè)計時間縮短數(shù)月：由于識別和控制調(diào)節(jié)幾乎是全自動的，因此設(shè)計人員可在全電機轉(zhuǎn)矩的基礎(chǔ)上為其產(chǎn)品功能實現(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)確的無傳感器“估算器”，大多數(shù)情況下無需物理編碼器;

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

· 識別與調(diào)節(jié)：離線電機調(diào)試可識別所需的電機電氣參數(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估模式，其可在最惡劣條件下跟蹤高穩(wěn)健觀察器性能的變化;

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

· 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 個電機)或完全定制的 FAST 控制系統(tǒng)作為電機傳感器;

· 支持最高效的電機定型：內(nèi)建磁場控制，可提供手動或自動磁場減弱(速度更高)或手動磁場加強(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，可在不立即需要轉(zhuǎn)矩時避免能量浪費;

· 輕松開發(fā)、快速評估：通過 MotorWareTM 使用最新電機控制庫(模塊、驅(qū)動器、系統(tǒng)示例與文檔)，其可提供面向?qū)ο蟆⒒?API 的最新 C 語言編碼技術(shù)?？赏ㄟ^ TI 最新免費 GUI Composer 工具進(jìn)行實驗室儀表檢測。

供貨情況

InstaSPIN-FOC 現(xiàn)已開始供貨，通過可隨時投入生產(chǎn)的 90 MHz、32 位浮點 Piccolo F2806xF 微控制器提供。InstaSPIN-FOC 在不久的將來將會運用到其它幾款 Piccolo 微控制器中。設(shè)計人員可采用低電壓低電流電機控制套件(DRV8312-69M 套件)、低電壓大電流電機控制套件(DRV8301-69M 套件)或高電壓電機控制套件 (TMDSHVMTRINSPIN) 啟動其最新 InstaSPIN-FOC 電機設(shè)計。如果設(shè)計人員此前已經(jīng)購買了 TI 電機控制開發(fā)套件，他們可訂購支持模塊化 InstaSPIN™-FOC 的 Piccolo controlCARD (TMDSCNCD28069MISO)。