馬達將電能轉(zhuǎn)換成機械能，是所有各型機械負載動力的來源。馬達應(yīng)用的場合，軟、硬式磁盤機，半導體制程設(shè)備，機密電腦數(shù)值工具機、電動載具(電動腳踏車、電動機車、電動汽車)等，均必須借由馬達驅(qū)動負載達到自動化、省力、省電等目的。根據(jù)輸入電源的形式，馬達大致分為直流與交流兩大類。交流馬達大致可分為三類：同步馬達、感應(yīng)馬達及磁阻馬達。同步馬達又可分為永磁式同步馬達與無刷直流(BLDC)馬達兩類。

300W BLDC 驅(qū)動器控制卡及韌體撰寫，采用低價位高性能之微控制器(MCU, STM32G431)完成實體制作，其中控制策略及變頻器脈波寬調(diào)變法則，皆由微控制器之數(shù)位控制程式完成之。

STM32G431控制卡

其系統(tǒng)架構(gòu)圖如下

系統(tǒng)架構(gòu)圖

控制方塊與實體圖，BLDC 控制核心使用STM32G431 撰寫PMSM 控制算法，并采用三個Hall-effect sensor 訊號作為馬達位置回授，借此達成FOC 的控制，使馬達可精確將電流輸出在正確的相位，提供較小的驅(qū)動電流。

測試報告如下

效率

加減速時間

最低轉(zhuǎn)速控制

?場景應(yīng)用圖

?產(chǎn)品實體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢

MCU 系用意法半導體(ST)生產(chǎn)之STM32G431，此MCU 內(nèi)建有類比/數(shù)位轉(zhuǎn)換器，可作電流回授及類比式轉(zhuǎn)速命令的輸入。

也有霍爾效應(yīng)感測器(Hall-effect sensor)的計數(shù)器，可作馬達磁極角位置及軸轉(zhuǎn)速的偵測用。

并有脈波寬度調(diào)變(PWM)功能，作為變頻器的控制用，如此，將可減少硬體電路，降低成本，提高性能。

?方案規(guī)格

驅(qū)動器效率 93%@300W(drive output)；

馬達效率 80%@250W(motor output)；

額定電流 1.2A rms；

加/減速時間 <1.5 sec (靜止加速至1000 RPM@no -load )；

最大驅(qū)動電流 200%額定電流可持續(xù)5 sec；

轉(zhuǎn)速控制范圍 100 ~ 4000 RPM；

轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)率 < ±1.5 %(額定轉(zhuǎn)速)；

軟體設(shè)定功能 輸出轉(zhuǎn)矩限制 (預設(shè)200%額定電流)；

驅(qū)動器功能：

1. 轉(zhuǎn)速控制及矩限制

2. 正反轉(zhuǎn)控制

3. 簡易加減速控制

4. 應(yīng)用：工具機平臺移動控制