低压伺服驱动器作为现代工业运动控制的重要组成部分,通过力矩、速度和位置对伺服电机进行精确控制,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、用电安全性高的自动化应用场景,如智能物流AGV驱动系统、风电变桨控制系统、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。
单片机作为电机驱动系统设计的控制核心,是系统整体性能和设计的关键。
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:
•基于APM32F407系列高性能MCU,主频高达168MHz
•大容量存储,Flash高达1MB,SRAM192+4KB,SDRAM2MB,支持外部存储器拓展,满足复杂系统设计需求
•3个独立ADC,可同时采集电机电流和母线电压
•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
•最高通信速率可达42Mbit/s的SPI口,可快速访问EtherCAT芯片,实现EtherCAT总线通信
APM32F407低压伺服驱动器方案实现框图
APM32F407MCU优势:
出色的运算能力
Arm®Cortex®-M4F内核,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
丰富的应用外设,满足伺服控制系统丰富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
ADC采样精度高,可对电流进行精确监测,从而实现有效的闭环控制。
极海同时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低压伺服驱动器实物图
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°