ZHCAC27A June 2020 – May 2022 DRV8300
FOC 是 Field-Oriented Control 的缩写,即磁场定向控制,它是一种高效换向技术,用于精确高效地控制电机的速度和扭矩。顾名思义,FOC 技术会使定子磁场与转子磁通垂直,以便实现最大扭矩。
FOC 的实现可能非常复杂,因为它需要复杂的软件和处理能力来处理数学变换和计算,例如 Clarke Park 变换、逆向 Clarke 变换和逆向 Park 变换。如果通过相位定子电流和电压以无传感器的方式估算位置和速度,则微控制器必须足够快,以便在电机旋转时估算角度和速度。这可能需要使用实时数字信号处理器 (DSP) 来对这些数学计算进行流水线处理或实施大型查找表并同时计算其余变换。传动器和机械臂等需要高精度的 FOC 应用需要高精度编码器。根据编码器的分辨率,可以使用最小的扭矩纹波来精确控制位置。
为了简化设计过程,TI MCx 控制系列中的 MCF 器件将无代码磁场定向控制集成到电机驱动器中。这些高度集成的 BLDC 电机驱动器无需开发、维护和验证电机控制软件,从而节省了数月的设计时间。此外,这些 MCF 器件可智能地提取电机参数,使设计人员能够快速调优电机,同时提供一致的系统性能,而不受电机制造差异的影响。这些电机驱动器集成了无传感器技术来确定转子位置,因此无需外部传感器,从而降低了系统成本并提高了可靠性。
对于外部微控制器,TI 通过其 InstaSPIN™ 库提供了无传感器 FOC 解决方案。它使用户能够通过实时三相电压和电流监控来识别、调整和完全控制电机参数。此外,用户调优的速度控制器和磁场控制器可使电机获得比设计更优的速度。