基于CW32F030C8T7的永磁同步電機(jī)無(wú)感FOC控制方案

隨著社會(huì)技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛，已經(jīng)與人們的生活息息相關(guān)，小到風(fēng)扇，大到電動(dòng)汽車，都離不開(kāi)電機(jī)。永磁同步電機(jī)（PMSM）采用無(wú)感FOC驅(qū)動(dòng)方案以噪聲小、壽命長(zhǎng)、能效高等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。FOC(Field Oriented Control)磁場(chǎng)定向控制基于三相電流及母線電壓檢測(cè)，產(chǎn)生任意矢量方向的控制磁場(chǎng)，保證電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中力矩始終恒定，相比于6步換向控制，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)，但控制也相對(duì)復(fù)雜。

基于ARM?Cortex?-M0+內(nèi)核的微控制器CW32F030C8T7，在永磁同步電機(jī)無(wú)感FOC控制方案中展現(xiàn)了卓越的性能，為電機(jī)控制領(lǐng)域注入新的活力。

CW32F030C8T7永磁同步電機(jī)無(wú)感FOC控制方案，軟件平臺(tái)基于傳統(tǒng)無(wú)傳感器FOC控制技術(shù)，采用速度外環(huán)+電流內(nèi)環(huán)雙閉環(huán)PI算法，實(shí)現(xiàn)恒定轉(zhuǎn)速控制，適用于表貼式（SPMSM）和凸極式（IPMSM）永磁同步電機(jī)。數(shù)據(jù)處理采用標(biāo)幺化方式，最大限度的發(fā)揮無(wú)浮點(diǎn)主控MCU性能，F(xiàn)OC運(yùn)行周期可低至48us。

CW32F030C8T7永磁同步電機(jī)無(wú)感FOC控制方案應(yīng)用框圖

硬件采用CW32F030高性能主控，雙電阻采樣，支持電機(jī)順逆風(fēng)啟動(dòng)，支持過(guò)流過(guò)壓保護(hù)等功能。CW32F030C8T7作為主控芯片，內(nèi)置1路12bit高精度ADC，轉(zhuǎn)換速度快，精度高。芯片高可靠、強(qiáng)抗靜電，強(qiáng)抗干擾等特點(diǎn)，為系統(tǒng)提供了很好的保護(hù)功能，能確保系統(tǒng)在惡劣的電磁干擾環(huán)境下安全運(yùn)行。

永磁同步電機(jī)無(wú)感FOC控制方案特色

●基于磁鏈觀測(cè)器的無(wú)感FOC控制

●速度外環(huán)+電流內(nèi)環(huán)雙閉環(huán)PI算法

●標(biāo)幺化數(shù)據(jù)處理方式，適用于無(wú)浮點(diǎn)MCU

●7段式SVPWM調(diào)制

●恒定轉(zhuǎn)速控制

●硬件過(guò)流檢測(cè)及保護(hù)

●軟件過(guò)流檢測(cè)及保護(hù)

●軟件過(guò)壓、欠壓檢測(cè)及保護(hù)

●電位器旋鈕調(diào)速和命令調(diào)速2種調(diào)速方式

●順逆風(fēng)檢測(cè)及啟動(dòng)

●硬件可支持6步換向控制

●硬件支持HALL/編碼器等有感控制

CW32F030C8T7集成了主頻可達(dá)64MHz的ARM? Cortex?-M0+ 內(nèi)核，工作溫度覆蓋-40℃至105°C，且能在1.65V至5.5V的電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，運(yùn)行性能強(qiáng)，CoreMark跑分高達(dá)138.5，超強(qiáng)算力能確保在單PWM周期內(nèi)完成FOC運(yùn)算處理，非常適合永磁同步電機(jī)控制。

CW32F030C8T7還擁有豐富的存儲(chǔ)容量，最大64K字節(jié)FLASH，數(shù)據(jù)保持時(shí)間長(zhǎng)達(dá)25年@85℃，為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供了可靠的保障。此外，最大8K字節(jié)RAM，支持奇偶校驗(yàn)，以及128字節(jié)的OTP存儲(chǔ)器，為用戶提供了充足的數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)空間。

此外，CW32F030C8T7支持最多39路I/O接口，內(nèi)置ATIM高級(jí)定時(shí)器，支持6路帶死區(qū)控制互補(bǔ)PWM輸出，其它外設(shè)包括：1路12位ADC，3路UART、2路SPI、2路IIC、模擬電壓比較器、低電壓檢測(cè)器以及多路定時(shí)器等功能模塊，非常適合電機(jī)控制應(yīng)用。

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