基於ST 意法半導體EVALKIT-ROBOT-1的機器手臂馬達控制解決方案

EVALKIT-ROBOT-1是一個隨插即用的馬達控制解決方案,旨在幫助使用者輕鬆進入伺服驅動器和機器人精準定位,以及高階動作控制領域。方案中包含一個內建1024脈衝增量編碼器的maxon 100W無刷直流馬達。該馬達提供maxon在馬達電磁設計方面的專業知識,具有優異的平穩性和平衡性,即使轉子在低轉速時也可以精確控制馬達。

在方案中的伺服控制板上具備意法半導體的STSPIN32F0A智慧三相馬達控制器和完整的逆變器功率級。逆變器功率級採用意法半導體功率電晶體,可以連接馬達。方案還包括馬達控制韌體,使用者可以輕鬆啟動馬達並發送指令。

技術資訊: 

意法半導體的STSPIN32F0A系統級封裝在一個功率密度高的7mm x 7mm VFQFPN封裝內整合馬達控制所需的關鍵電路,包括STM32F031C6*微控制器和三相逆變驅動器。微控制器預設隨插即用的MODBUS通訊韌體,以及具精確定位功能的向量控制(Field-Oriented ControlFOC)演算法。該模組還整合了電源管理和電流檢測電路,使其更具彈性和多功能性。 

Maxon EC-i 40 是一款直徑40mm100W無刷直流(BLDC)馬達,內建用於精確控制的maxon ENX 16 EASY 1024脈衝增量式編碼器。馬達另外整合了檢測轉子位置的霍爾感測器。該馬達經過優化設計,提供了高輸出轉矩和低齒槽轉矩,進而在整個速度範圍內平穩運作,並提升定位精度。 

三相無刷直流逆變器功率級採用意法半導體的STL7DN6LF3 60V低導通電阻N溝道MOSFET,其最大輸出功率為6A,可以驅動這台馬達。

►場景應用圖

意法半導體

►展示板照片

意法半導體

►方案方塊圖

意法半導體

►核心技術優勢

STSPIN32F0A - 先進的無刷電機控制器 Cortex-M0 MCU、柵極驅動器和運算放大器的集成可實現極其緊湊的解決方案 ST1S14 - 降壓型開關穩壓器 高開關頻率需要小電感值,從而減小整體解決方案的占板面積 L78L - 3.3 V 線性穩壓器 堅固耐用的線性穩壓器,採用小型封裝 STR485 - RS485 收發器 非常緊湊的RS485差分線路收發器,在總線引腳上嵌入保護 STL7DN6LF3 - 功率場效應管 雙通道低 RDS(ON) MOSFET 在小尺寸內提供高效的功率級

►方案規格

• 執行具有閉環定位的磁場定向控制控制板 • 36 V/6 A峰功率級 • 意法半導體32F0A先進的三相電機控制器,嵌入Cortex-M3 MCU • STL7DN6LF3 60 V、35 mΩ 雙通道 N 溝道 MOSFET • 霍爾感測器 • 基於磁場定向控制的位置控制迴路 • 通過RS-485的MODBUS通信協定 • 極其緊湊的佔地面積 (40 mm x 40 mm) • maxon EC-i 40 100 W 三相無刷直流電機 • maxon ENX 16 EASY 1024脈衝增量編碼器

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