在自动化工业的蓬勃发展中,电机驱动技术扮演着至关重要的角色。安徽皖南电机,作为行业内的佼佼者,深知这一点。意法半导体(ST)凭借在电机控制领域的深厚积淀,提供了一系列专业软硬件解决方案,其中STMC(电机控制)生态系统尤为引人注目,涵盖了评估板、固件库(FW)及相关资料,为用户提供全方位的支持。
近期,STMC生态系统迎来了STM32PMSMFOCSDKv4.0永磁同步电机(PMSM)控制固件库的更新。这一创新成果凝聚了意法半导体在数控和功率系统解决方案领域多年的智慧和经验,旨在助力客户缩短产品研发周期,加速对意法半导体产品的评估。实际上,意法半导体支持自动化和工业领域的各类电机控制,得益于其创新的产品组合,包括功率晶体管、智能功率模块、电机驱动器芯片和先进的微控制器。
PMSMFOCSDK的功能和专用算法显著提升了皖南电机工业电机驱动产品的评估价值。为实现这一目标,硬件和固件解决方案必须协同工作。此外,为获得*佳电机控制性能,三相无刷电机矢量控制技术(FOC)新增了多种专用算法。
意法半导体在多年前便开始研发矢量控制技术,2009年发布了首款支持STM32微控制器及STM32电机控制开发板的3相电机控制固件库。此后,该解决方案不断完善,新增多项功能,如无传感器式永磁电机控制、固件库完全可配置、支持STM32F全系产品、通过PC机软件配置固件库等,为用户带来极大便利。
STM32FOCSDKv4.0新功能
STM32FOCSDKV4.0是该固件库的2014年*新版,其架构改进之处在于固件的易用性。强化易用性有助于用户加快产品设计,缩短研发周期,这两个因素是电子企业取得成功的关键。为提高软件开发工具的易用性,意法半导体电机控制生态系统新增许多功能,并配有一套开发资料,包括技术文档、常见问题解答、演示文稿、软件示例、用例、教程和视频。
STM32FOCSDKV4.0生态系统包括快速高效设计所需的两大工具:固件库和PC图形用户界面软件。从高性价比的48MHz Cortex-M0 STM32F030x,到集成各种模拟IP模块的STM32F30x,再到支持浮点指令的180MHz Cortex-M4 STM32F4,久负盛誉的STM32矢量控制固件库支持STM32F全系产品。
电机控制应用编程界面(API)是上一版的旗舰技术,新版中的API增加了新的功能。此外,新版软件包还增加一套软件示例。用户可以利用电机控制API导出的函数实现典型用例,将其用于*终应用设计中。
图3:MCSDK4.0用户界面
在4.0版中,固件用户界面有两个通信通道。如果控制板装有LCD液晶屏,则可以实现一个轻量(小代码量)的LCD图形用户界面,简版LCD能够让用户更灵活地定制图形用户界面,增加更多的用户固件互动功能。
利用高频注入法实现零速控制
新版固件的改进之处不局限于使用体验和易用性。4.0版包含一个新的无传感器控制算法以及上一版的“*先进”的BEMF状态估计器,新的无传感器控制算法叫做“高频注入(HFI)”,适用于内磁式永磁同步电机(PMSM)。
此外,该解决方案可提升受益于启动效率的应用系统的价值,包括空气压缩机、低速运行或反向旋转(洗衣机或工业自动化、电动自行车或牵引电机)以及更多新兴应用。
意法半导体硬件工具
意法半导体为其电机控制固件库提供配套评估板,让用户能够在实际电机控制系统中评估意法半导体产品,例如,智能功率模块(SLLIMM?)、IGBT、栅驱动器、电机控制芯片和微控制器。
图5:灵活的系统控制板和功率板
1. 单板电机驱动解决方案:在一块电路板上集成电机驱动所需全部功能,适合某些特定应用:空调、吊扇、洗碗机等;以STEVAL-IHM034V2为例,该方案能够驱动*高1.4kW的永磁同步电机PMSM,再连接一块电路板,能够同时驱动两台电机(FOC)。
图6:完整的电机驱动器
结论
我们简要介绍了*新版MCFOCSDK的新功能特性,意法半导体的自动化和工业控制解决方案不断增加新的功能、技术和产品,扩大意法半导体电机控制生态系统,以顺应工具易用性和快速评估的趋势,同时关注能效、集成度和成本优化等设计问题。安徽皖南电机将紧跟行业发展趋势,不断提升自身实力,为用户提供更加优质的产品和服务。