無傳感器磁場定向電機控制解決方案

ST是市場上第一家提供基于Cortex-M3內(nèi)核的無傳感器的磁場定向電機控制解決方案的廠商。這套工具證明STM32的內(nèi)核和專用電機控制外設(shè)都有充足的處理能力來優(yōu)化驅(qū)動器的性能，最小化系統(tǒng)總體成本。STM微控制器在25毫秒內(nèi)即可執(zhí)行一整套無傳感器三相無刷永磁同步電機（PMSM）矢量控制算法，大多數(shù)應(yīng)用任務(wù)占用CPU資源比率小于30%，為CPU執(zhí)行其它應(yīng)用任務(wù)（如需要）預(yù)留了充足的處理能力。永磁電機同步電機控制解決方案的代碼大小少于16千字節(jié)。

同一硬件平臺可以用于永磁同步和交流感應(yīng)兩種電機，最高工作電壓48V；該套件提供電路示意圖，以最大限度縮短硬件設(shè)計時間。這套工具準許用戶通過板上彩色液晶顯示器和方向控制鍵實時監(jiān)控電機運行狀態(tài)，也可以用板上的按鍵和調(diào)諧器單獨調(diào)整運行參數(shù)。這套開發(fā)工具含有Segger J-Link USB供電的JTAG仿真器，閃存編程和實時調(diào)試功能允許用戶從評估階段到高級開發(fā)階段全程使用同一硬件和固件平臺，這樣用戶在開發(fā)目標(biāo)系統(tǒng)之前不必再創(chuàng)建一個新平臺。開發(fā)套件還含有一個調(diào)試器和編程器。

以成本效益為特色的STM32電機控制功能適用于多種應(yīng)用領(lǐng)域，包括洗衣機、洗碗泵、冰箱、空調(diào)等家電產(chǎn)品和電動汽車、中低檔工業(yè)驅(qū)動器、辦公自動化設(shè)備、暖通空調(diào)（HVAC）的系統(tǒng)作動器和風(fēng)扇、自動售貨機、收款機等工業(yè)設(shè)備。

矢量控制（又稱磁場定向）算法被廣泛用于高性能驅(qū)動器，這項技術(shù)的特點是速度控制精確、響應(yīng)速度快，能夠在電機運行的一瞬間優(yōu)化能效。這套工具還有一個實用的優(yōu)點：同步電機和異步電機共用同一控制框架，這個特性為要處理各種應(yīng)用和各類電機的開發(fā)團隊節(jié)省了設(shè)計成本。此外，大多數(shù)無傳感器的驅(qū)動算法都是以磁場定向控制方法為基礎(chǔ)的，所以這套工具為降低驅(qū)動器成本創(chuàng)造了更多的機會。

這套簡單易用的開發(fā)工具讓工程師在幾分鐘內(nèi)就能運行附在工具內(nèi)的永磁同步電機。用戶通過使用方向控制鍵和液晶顯示器，在電機運行期間重新調(diào)整控制功能，用戶自己能夠熟悉圖形顯示器上的全部控制功能（例如PID穩(wěn)壓器）。用戶最終可以直接從優(yōu)化的原本用于設(shè)計電機控制演示軟件的C固件庫開始開發(fā)自己的電機控制解決方案。C固件庫源代碼在開發(fā)工具附贈的光盤內(nèi)，但是光盤內(nèi)沒有無傳感器的控制算法。如果用戶需要，ST將免費提供兩類三相無刷電機（傳感器式交流感應(yīng)電機、傳感器式和無傳感器式永磁同步電機）的無傳感器控制算法的目標(biāo)代碼。因為STM32采用工業(yè)標(biāo)準的ARM架構(gòu)，用戶在STM32上開發(fā)電機控制解決方案要比在某家企業(yè)專有的架構(gòu)上開發(fā)應(yīng)用節(jié)省時間。

STM32的性能和能效都非常出色，同時保留了開放式工業(yè)標(biāo)準的ARM架構(gòu)和開發(fā)環(huán)境的優(yōu)點。STM32F103 “高性能”系列的時鐘頻率達到72MHz，處理性能在同一級別的32位微控制器中是最出色的；STM32F101“入門級”系列的時鐘頻率為36MHz，提供給用戶性能大幅提升然而價格不變的16位產(chǎn)品。

Cortex-M3內(nèi)核是為滿足存儲器和處理器的尺寸對產(chǎn)品成本影響很大的廣泛市場和應(yīng)用領(lǐng)域的低成本需求而專門開發(fā)設(shè)計的。ST是Cortex-M3內(nèi)核開發(fā)項目的一個主要合作方，現(xiàn)在是第一個推出基于這個內(nèi)核產(chǎn)品的主要微控制器廠商。ST也是世界上為數(shù)不多的幾家能夠提供從二極管到處理器的全系列電機控制器件的廠商。

STM3210B-MCKIT開發(fā)工具現(xiàn)已上市，定價為1129美元，隨產(chǎn)品提供一個24V直流永磁同步電機。與開發(fā)套件配套使用的交流感應(yīng)電機需要另行訂購。