InstaSPIN-FOC电机解决方案突破传统电机控制技术

有关调研数据显示，在电机驱动型系统中，电机功耗往往占总功耗的45%。为了实现高可靠性、低成本和高效率，业界正从有刷向三相无刷电机以及有传感器向无传感器转型，市场亟需无传感器磁场定向控制技术(FOC)。德州仪器(TI)MCU业务拓展经理吴健鸿告诉记者，虽然无传感器FOC(磁场定向控制)电机技术可带来许多系统优势，许多行业都因缺乏 电机 控制系统知识而不得不延迟采用和推广这些技术。

针对上述问题，TI日前推出最新InstaSPIN-FOC电机控制解决方案，可帮助电机控制系统设计人员在5分钟乃至更短的时间内识别、调节并通过可变速度及负载全面控制任何类型的三相同步或异步电机，无需花费数周乃至数月的时间来调节电机控制系统，从而可集中精力进行差异化设计。这种新型技术不仅无需机械电机转子传感器，降低了系统成本，而且还可通过嵌入在TI32位C2000 Piccolo微控制器上只读存储器(ROM)中的最新软件编码器(无传感器观察器)算法FAST(通量、角度、速度和转矩)来改进工作。

吴健鸿介绍说，InstaSPIN-FOC技术的特性与优势主要体现在，一是设计时间能缩短数月：由于识别和控制调节几乎是全自动的，因此设计人员可在全电机转矩的基础上为其产品功能实现差异化。二是接近编码器性能：采用嵌入式片上FAST观察器算法对各种使用条件下的通量、角度、速度和转矩进行可靠、稳健估算。有了准确的无传感器“估算器”，大多数情况下无需物理编码器。三是支持所有三相电机：在同一解决方案中可支持同步(BLDC、SPM与IPM)和异步(ACI)三相电机。四是具有识别与调节功能：离线电机调试可识别所需的电机电气参数，调节FAST算法，并初始化电流控制器，从而可确保稳定的工作此外，还提供可选在线电阻再评估模式，可在最恶劣条件下跟踪高稳健观察器性能的变化。五是可避免其它无传感器技术的启动难题，并可在低于1Hz(典型值)全转矩稳定状态下保持角度完整性，支持零速逆转和失速状态下的顺利失速恢复。六是能实施单函数调用，增加灵活性：可将FOC转矩控制器(从相同ROM支持多达2个电机)或完全定制的FAST控制系统作为电机传感器；同时可支持最高效的 电机 定型，节省大量能源等等。

据了解，InstaSPIN-FOC现已开始供货，通过使用全面投产的C2000 Piccolo F2806x MCU，开发无需前期费用或专利使用费。吴健鸿表示，InstaSPIN-FOC归属此前推出的InstaSPIN-BLDC技术，TI今后还将推出各种InstaSPIN-FOC解决方案，让电子工程师在进行电机控制开发时更简便、更高效。