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FOC电机驱动器

Reborn大侠
发布于2025-01-22 10:47:11
CC BY-NC协议 分类: 侵权投诉
销量: 21
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简介:

一款小功率FOC电机驱动器,适用于无刷直流电机(BLDC)和PMSM(永磁同步电机),支持有感(HALL、ABZ编码器)和无感(高频注入、滑模观测器)。

应用场景:

用于入门学习FOC控制算法,支持有感和无感的开发,已经适配了正点原子PMSM电机和酷飞2207航模电机。

1.产品简介:

  1. 一款小功率FOC电机控制器,板载USB接口、USART接口、HALL接口、ABZ编码器接口。
  2. 提供作者自己编写的源码,已经实现了有感FOC(霍尔编码器方式和ABZ编码器方式)和无感FOC(高频注入和滑模观测器)。
  3. 已经适配正点原子PMSM电机和酷飞2207无刷电机。


2.应用场景:

  1. 用于学习FOC控制算法。


3.产品概述

  1. 主控采用STM32G473CBT6,资源丰富,留有足够的剩余开发空间。
  2. 电阻电容最小的封装为0603,便于焊接。
  3. 板载USB、USART、SWD接口,USB可用于连接VOFA上位机调试。
  4. 采样霍尔电流传感器进行相电流采集,电流波形十分漂亮。
  5. 提供源码,作者自己写的FOC电机库,从0一步步实现svpwm、电流环、速度环、位置观测(有感和无感)。


4.产品参数

  1. 输入电压范围:12~60V, 软件算法按照24V来计算,所以最好供电使用24V,电源最大电流至少5A。
  2. 采样电流范围:BOM表内默认使用20A的相电流传感器,可以根据自己需要进行更改,该元器件相同封装有5A~50A的型号选择。
  3. 驱动电路采用无人机电调常用的FD6288,自带死区时间,稳定可靠。
  4. PCB参数:4层板,尺寸为90mmx52mm,十分小巧,可直接在嘉立创免费打样。

产品3D简介图

FOC电机驱动器硬件项目图1

5.使用说明

  1. 焊接好后测试电源输入输出无短路即可上电,上电后测试12V、5V、3.3V供电无问题后即可烧录程序。
  2. 程序烧录后进行验证,正常运行LED灯500ms闪烁一次,UVW三相用示波器检测会有频率为20K的方波。硬件串口会输出初始化信息。USB为虚拟串口,需要安装stm32虚拟串口驱动。默认使用vofa上位机进行调试。
  3. ABZ和HALL接口只引出了IO口,需要使用的话需要转接板,目前已经画了一个适配正点原子的PMSM电机的。如果想使用IIC/SPI接口的编码器,可以使用软件模拟的方式。
  4. 源码程序默认运行酷飞2207电机,电角度观测使用高频注入+滑模。上电后会出现高频噪声,极性识别完后进入高频注入模式,速度上升切换到滑模观测器,使用20A量程的电流传感器最高速度只能到15000转/分,如想尝试更高速度,可自行更换同封装更大范围的电流传感器。


6.备注

  1. BOM表内除了供电口的100UF电容,其他元器件都有立创商城的编号,部分元器件如缺货也可以某宝外购。
  2. 制作成本:元器件全在立创商城下单的话单套购买大概250元左右。如果部分大封装元器件外购,成本可以控制在180元左右。
  3. 源码程序为作者自己编写,已经开源。
  4. 如没有焊接环境或焊接时间的,也可以联系作者,作者可提供焊接好的成品。


7.测试视频

测试视频为酷飞2207电机在无感状态下正反转运行,-15000r/m到15000r/m之间来回加速减速,可以看到高频注入下用手捏住电机电角度也是没有发散的。


8.更新记录

暂无更新

FOC 霍尔编码器 ABZ编码器 高频注入 滑模观测器
最近更新时间 2025-01-22 10:47:11
描述
PCB
元件清单
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