作为现代工业运动控制的重要组成部分,低压伺服驱动器通过力矩、速度、位置三种方式对伺服电机进行精准控制,被广泛应用于低压供电场合、定位控制、移动供电场合等安装空间小、用电安全高的自动化应用场景中,如智能物流AGV驱动系统、风电变桨系统、人机协同的协作机器人、产线传送装置、通道闸门控制、抓取及搬运机械装置、雕刻机等。 MCU作为电机驱动系统设计的控制核心,是系统整体性能与设计的关键所在。
极海低压伺服驱动器应用方案介绍 极海APM32F407低压伺服驱动器应用方案,具有高效运算处理能力、高可靠性、高功率密度,在不同温度、湿度、振动等工业环境中可实现稳定运行,主控MCU丰富外设接口支持伺服电机系统一体化设计。 APM32F407 低压伺服驱动器方案特点:
• 速度控制模式:通过按键设定目标速度,电机转速稳定在目标速度; • 位置模式模式:通过按键设定目标位置,电机能精准停留在设定位置; • 编码器接口:可连接增量编码器,实现高精度控制; • EtherCAT模块:可实现EtherCAT通信,配合PLC、PC、EC实现复杂的运动控制; • 人机交互:读取FLASH的UI素材并显示到LCD屏,LCD能显示目标速度/位置、实际速度/位置、运行模式、运行状态,更直观地体现系统的运行情况。
APM32F407 MCU优势:
出色的运算能力 Arm®Cortex®-M4F内核,主频高达168MHz,支持单精度FPU和增强型DSP处理指令,在常温下可以进行适当超频以满足伺服控制系统uS级别电流环控制等高实时性应用。 丰富的片上资源 • 大容量存储,Flash 高达1MB,SRAM 192+4KB,可扩展内部SDRAM 2MB,支持外部存储器拓展,满足复杂系统设计需求 • 内置eMMC接口,Wait时序在100ns以内,满足与外围FPGA高效通信应用 • 内置CAN接口,实现CANopen总线协议,与PLC等主站通信 • 内置最高通信速率可达42Mbit/s的SPI接口,可快速访问EtherCAT 芯片,实现EtherCAT总线通信 丰富的应用外设,满足伺服控制系统种类繁多的外围器件的连接与应用场景,可对电机、驱动器和减速机进行一体化设计,实现更优于分立式的功率密度,充分优化系统。 高性能ADC 集成3个12位独立ADC,可对电机电流和母线电压进行精确监测,从而实现有效的闭环控制。
极海可提供低压伺服驱动器整个开发过程中的软硬件技术支持与demo板。整机模块工作过程如下:主控采用APM32F407高性能MCU,通过高级定时器,可输出3组互补PWM来控制PMSM电机的转动;通过3个独立ADC对电机电流和母线电压进行采样;通用定时器的编码器模式获取增量编码器的脉冲信号;通过电流环、速度环、位置环控制,实现电机速度稳定控制、位置精准控制;通过SPI访问EtherCAT从站芯片,实现EtherCAT总线通信。
APM32F407 低压伺服驱动器应用方案规格:
✓两种控制模式 速度模式:可设定目标速度,电机按照设定速度旋转。 位置模式:可设定旋转角度,电机停留在设定位置。 ✓接口资源 1:霍尔信号接口 2:编码器信号接口 3:UVW接口 4:LCD显示 5:EtherCAT接口 6:12~60V电源接口 7:按键(从上到下):参数减,模式切换,启/停,参数加 ✓控制方式 双闭环控制(速度模式) 三闭环控制(位置模式) ✓PWM频率 10KHz ✓电机转速 -3000~3000rpm(4对极) ✓位置设置范围 0~36000°
面向电机驱动系统,极海凭借丰富的MCU产品线、经验成熟的方案设计团队以及快速周到的技术支持,满足从消费到工业应用的各种电机驱动需求,已与多家终端厂商深度合作。随着电机产品智能化升级与应用范围的不断拓展,极海将继续在产品线布局、功能、性能上持续突破创新。
|