TI 推出具備 FAST™ 軟體編碼器演算法 突破性InstaSPIN™-FOC 馬達控制解決方案

 適用於C2000™ Piccolo™微控制器無需機械轉子感應器

實現 5 分鐘內識別調節並全面控制馬達

 德州儀器 (TI) 宣佈推出最新InstaSPIN™-FOC (磁場定向控制) 解決方案，馬達控制系統設計人員無需花費數周到數個月的時間來調節馬達控制系統，可在 5 分鐘或更短的時間內識別、調節並透過變速與負載來全面控制任何類型的三相同步或非同步馬達，專注差異化設計。該新型技術不僅無需機械馬達轉子感測器 (mechanical rotor sensor)，可降低系統成本，並可透過 TI 32 位元C2000™ Piccolo™ 微控制器 (MCU)上唯讀記憶體 (read-only-memory; ROM) 中的最新軟體編碼器 (無感測觀察器) 演算法 FAST™  (通量、角度、速度和轉矩) 加強運作。InstaSPIN-FOC 屬於InstaSPIN-BLDC 技術，今後將推出各種 InstaSPIN 解決方案，讓馬達控制開發更簡化有效率。

提升馬達系統的可靠度與效率

無感測器 FOC 馬達技術提供多項系統優勢，但許多行業皆因缺乏馬達控制系統知識而延遲採用該技術。InstaSPIN-FOC 可協助設計人員簡化開發，降低系統成本與複雜性，缺乏經驗的馬達控制設計人員也可在所有變速與負載馬達應用中提升馬達效率、效能與可靠度，實現出色解決方案。在傳統 FOC 馬達設計中，採用轉子感測器既會增加成本 (感測器、電源、特殊纜線與連接器、安裝與維護) ，並可能降低可靠度 (惡劣條件下的效能退化、電子雜訊、溫度與濕度) 。此外，在封閉式壓縮機或大型牽引機器等許多應用中使用感應器也不符實際。

InstaSPIN-FOC™技術的特性與優勢：

·         縮短設計時程：接近全自動的識別與控制調節，設計人員可在全馬達轉矩的基礎上實現差異化產品設計。

·         接近編碼器效能：藉由嵌入式晶片內建 FAST 觀察器演算法對各種使用條件下的通量、角度、速度和轉矩 (torque) 進行可靠與穩健的運算。精準而無感測的估計(estimator) 效能可在大部分情況下減少對物理編碼器的需求。

·         支援所有三相馬達：同一解決方案可支援同步 (BLDC、SPM 與 IPM) 與非同步 (ACI)。

·         識別與調節：離線馬達可識別所需的馬達電子參數，調節 FAST 演算法，並初始化電流控制器，確保穩定運作。並提供線上電阻再評估模式選項，在惡劣條件下追蹤穩定觀察器效能的變化。

·         排除啟動困難：支援內建啟動模式與不到一個電子週期的觀察器角度鎖定，排除其它無感測技術的啟動困難。

·         低速效能：在低於 1 Hz (標準值) 全轉矩穩定狀態下保持角度完整性，透過零速 (zero speed) 與停止 (stall) 狀態下順利恢復。

·         執行單次功能呼叫，增加靈活度：可將 FOC 轉矩控制器 (在相同 ROM上支援多達兩顆馬達) 或完全客製化 FAST 控制系統作為馬達感應器。

·         支援最高效能馬達尺寸：內建磁場控制，提供手動或自動磁場減弱 (更快速) 或手動磁場加強 (更高轉矩) 應用。

·         節省大量電源：採用 PowerWarp™模式的電感馬達，在不需立即轉矩時避免浪費電源。

·         簡化開發、快速評估：藉由MotorWare™最新馬達控制庫 (模組、驅動器、系統範例與文件) ，提供最新C 語言物件導向 (C object-oriented) 與基於 API 的編碼技術。透過 TI 最新免費 GUI Composer 工具提供實驗室儀表檢測。

價格與供貨

InstaSPIN-FOC 現已開始供貨， 90 MHz、32 位元浮點Piccolo F2806xF 微控制器，每千顆單位建議售價6.7 美元起，並將運用到其它 Piccolo 微控制器中。設計人員可藉由建議售價 299美元的低電壓低電流馬達控制套件 (DRV8312-69M 套件)，建議售價 299美元低電壓高電流馬達控制套件 (DRV8301-69M 套件) 或建議售價 699 美元的高電壓馬達控制套件 (TMDSHVMTRINSPIN) 啟動最新 InstaSPIN-FOC 馬達設計。對於已經購買 TI 馬達控制開發套件的設計人員，可直接訂購建議售價  99 美元 InstaSPIN™-FOC 的 Piccolo controlCARD (TMDSCNCD28069MISO) 模組。

 InstaSPIN-FOC與 TI 馬達控制解決方案

·         TI 馬達控制解決方案：www.ti.com/c2x-isfoc-pr-lp3；

·         馬達控制培訓：www.ti.com/c2x-isfoc-pr-tr；

·         透過Twitter了解 TI 最新訊息；

·         成為 TI Facebook粉絲。

TI 微控制器與軟體

從通用型超低功耗 MSP MCUs 到 Stellaris® Cortex™-M MCUs，再到即時控制 C2000™ MCUs和 Hercules™安全 ARM Cortex-R MCUs，TI 可為設計人員提供最全面廣泛的微控制器解決方案。通過透過充分利用 TI 全面的軟硬體工具、廣泛完整的協力廠商產品以及技術支援，將有助於加速設計人員加速產品的上市開發時程。

來自客戶對InstaSPIN™-FOC的評價

Contronics致力技術開發與生產設備，為地球環境貢獻心力。成功推出高效噴霧系統 (misting system) 幫助超市降低 80% 耗能，並且延長一倍食物保鮮時間。Contronics 多年來也提供通風設備控制器，對於新產品 CoMoCo 智慧馬達控制改變產業深感振奮。更多詳情請觀看影片。

Contronics 董事長Frank Bakker 認為CoMoCo 是世界上最智慧的電子風扇驅動裝置，採用 TI Piccolo 微控制器與 InstaSPIN-FOC 技術。內建 PowerWarp™模式可將電流消耗控制在最低標準，使 280W 的風扇功耗低於 10W並保持速度與所需氣流。在為期 14 個月的現場測試中，與三極管交流電控制相比整體可降低 80% 耗能，與停用 PowerWarp 的 InstaSPIN-FOC 相比可降低 50% 耗能。由於 FAST™編碼器的高精準速度及轉矩訊號，可將風扇轉變成速度與流量感應器，提高動態功能，減少昂貴硬體，並簡化安裝。