InstaSPIN-FOC電機解決方案突破傳統電機控制技術(shù)

有關(guān)調研數據顯示，在電機驅動(dòng)型系統中，電機功耗往往占總功耗的45%。為了實(shí)現高可靠性、低成本和高效率，業(yè)界正從有刷向三相無(wú)刷電機以及有傳感器向無(wú)傳感器轉型，市場(chǎng)亟需無(wú)傳感器磁場(chǎng)定向控制技術(shù)(FOC)。德州儀器(TI)MCU業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理吳健鴻告訴記者，雖然無(wú)傳感器FOC(磁場(chǎng)定向控制)電機技術(shù)可帶來(lái)許多系統優(yōu)勢，許多行業(yè)都因缺乏電機控制系統知識而不得不延遲采用和推廣這些技術(shù)。

針對上述問(wèn)題，TI日前推出最新InstaSPIN-FOC電機控制解決方案，可幫助電機控制系統設計人員在5分鐘乃至更短的時(shí)間內識別、調節并通過(guò)可變速度及負載全面控制任何類(lèi)型的三相同步或異步電機，無(wú)需花費數周乃至數月的時(shí)間來(lái)調節電機控制系統，從而可集中精力進(jìn)行差異化設計。這種新型技術(shù)不僅無(wú)需機械電機轉子傳感器，降低了系統成本，而且還可通過(guò)嵌入在TI32位C2000 Piccolo微控制器上只讀存儲器(ROM)中的最新軟件編碼器(無(wú)傳感器觀(guān)察器)算法FAST(通量、角度、速度和轉矩)來(lái)改進(jìn)工作。

吳健鴻介紹說(shuō)，InstaSPIN-FOC技術(shù)的特性與優(yōu)勢主要體現在，一是設計時(shí)間能縮短數月：由于識別和控制調節幾乎是全自動(dòng)的，因此設計人員可在全電機轉矩的基礎上為其產(chǎn)品功能實(shí)現差異化。二是接近編碼器性能：采用嵌入式片上FAST觀(guān)察器算法對各種使用條件下的通量、角度、速度和轉矩進(jìn)行可靠、穩健估算。有了準確的無(wú)傳感器“估算器”，大多數情況下無(wú)需物理編碼器。三是支持所有三相電機：在同一解決方案中可支持同步(BLDC、SPM與IPM)和異步(ACI)三相電機。四是具有識別與調節功能：離線(xiàn)電機調試可識別所需的電機電氣參數，調節FAST算法，并初始化電流控制器，從而可確保穩定的工作此外，還提供可選在線(xiàn)電阻再評估模式，可在最?lèi)毫訔l件下跟蹤高穩健觀(guān)察器性能的變化。五是可避免其它無(wú)傳感器技術(shù)的啟動(dòng)難題，并可在低于1Hz(典型值)全轉矩穩定狀態(tài)下保持角度完整性，支持零速逆轉和失速狀態(tài)下的順利失速恢復。六是能實(shí)施單函數調用，增加靈活性：可將FOC轉矩控制器(從相同ROM支持多達2個(gè)電機)或完全定制的FAST控制系統作為電機傳感器；同時(shí)可支持最高效的電機定型，節省大量能源等等。

據了解，InstaSPIN-FOC現已開(kāi)始供貨，通過(guò)使用全面投產(chǎn)的C2000 Piccolo F2806x MCU，開(kāi)發(fā)無(wú)需前期費用或專(zhuān)利使用費。吳健鴻表示，InstaSPIN-FOC歸屬此前推出的InstaSPIN-BLDC技術(shù)，TI今后還將推出各種InstaSPIN-FOC解決方案，讓電子工程師在進(jìn)行電機控制開(kāi)發(fā)時(shí)更簡(jiǎn)便、更高效。