Blog de la compañía Supply ST Motor Control Evaluation Board: Motor paso a paso, motor de corriente continua con cepillo, motor PMSM

Supply ST Motor Control Evaluation Board: Motor paso a paso, motor de corriente continua con cepillo, motor PMSM

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd., también conocida como Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.,como distribuidor de componentes electrónicos de renombre mundial, se ha convertido en un socio fiable para las empresas de electrónica gracias a su amplia cartera de productos, cadena de suministro estable,control de calidad estricto, precios competitivos y servicios profesionales.

Ventajas principales:

1• Una amplia cobertura de productos

Las ofertas principales incluyen chips 5G, nuevos IC de energía, IC de IoT, chips Bluetooth, chips de procesamiento de información automotriz, chips automotrices, chips de grado automotriz, chips de comunicación, chips de IA,chips de memoria, chips de sensores, chips de microcontroladores, chips de transceptores, chips Ethernet, chips WiFi, módulos de comunicación inalámbrica, conectores y más.Equipo de comunicación, informática, electrónica de consumo, instrumentos médicos y dispositivos médicos Sistemas informáticos, electrónica de consumo, instrumentos médicos, equipos de audio, instrumentos de visualización de vídeo,Sistemas de comunicación, fuentes de alimentación de automóviles y numerosos otros campos.

2Una cadena de suministro estable y un amplio inventario

La compañía mantiene más de 2 millones de SKU almacenados, que abarcan componentes de grado consumidor, industrial, automotriz y militar para satisfacer diversos requisitos de la industria.

Los almacenes en Shenzhen y Hong Kong garantizan canales de suministro estables y ciclos de entrega acortados.

3Control de calidad riguroso

La empresa posee las certificaciones ISO9001: 2014 Sistema de Gestión de Calidad e ISO14001: 2014 Sistema de Gestión Ambiental, lo que garantiza que los productos cumplan con los estándares internacionales.

Todos los componentes provienen de fabricantes originales o canales autorizados, lo que garantiza una autenticidad 100% genuina.

4Precios competitivos y servicios profesionales

Aprovechando las ventajas de las compras a gran escala, ofrecemos precios competitivos en el mercado.

Nuestro equipo de especialistas proporciona orientación de selección, soluciones alternativas y apoyo postventa.

5Servicio único de compra y compra

Para modelos de nicho, remotos o escasos, ofrecemos soluciones globales de abastecimiento para resolver los desafíos de la cadena de suministro.

Apoyar múltiples tipos de envases para cumplir con diversos requisitos de aplicación.

I. Junta de evaluación del control del motor paso a paso: el punto de referencia para el posicionamiento preciso y el funcionamiento sin problemas

Los motores paso a paso, capaces de lograr un posicionamiento preciso sin sensores de posición, son indispensables en aplicaciones como la impresión en 3D, las máquinas herramienta CNC y los cardanes de las cámaras.ST ha puesto en marcha un tablero de evaluación y soluciones de apoyo centradas en el PowerSTEP01 para el control del motor paso a paso, balanceando el rendimiento y la facilidad de uso.

1. Cuadro de adaptación del núcleo y características del hardware

El tablero de evaluación EVL-POWERSTEP01 de ST representa una solución de control de motor paso a paso insignia.integra un controlador paso a paso avanzado con ocho MOSFET de potencia dentro de una huella compacta (14mm × 11mm × 1mm paquete)Sus parámetros de hardware cubren un amplio rango de voltaje (8V-85V), con una corriente de salida de hasta 10A y una baja resistencia de hasta 16mΩ.,el equilibrio entre el posicionamiento de alta precisión y el funcionamiento a alta velocidad. La integración a bordo incluye un regulador de voltaje, una interfaz de comunicación SPI y mecanismos de protección integrales:Protección contra sobrecorrientes, doble protección contra la sobre-temperatura, bloqueo de bajo voltaje (UVLO) y bloqueo de sobre-voltaje (OVLO), mejorando significativamente la fiabilidad del sistema.

Además, ST ofrece la serie X-CUBE-SPN de paquetes de software de expansión (SPN1/SPN2/SPN3/SPN5).Estos pueden combinarse con las placas de desarrollo de NUCLEO para ampliar las capacidades de control del motor paso a paso de un eje y de dos ejes, así como aplicaciones de accionamiento de alta potencia, que atienden a diversas potencias nominales y configuraciones de eje.

2. Algoritmos de control y soporte de software

Esta serie de tableros de evaluación admite dos algoritmos básicos: control de modo de voltaje y control de corriente predictiva de desintegración adaptativa (PAC).El control del modo de tensión se adapta a los escenarios sensibles a los costes que dan prioridad al despliegue directo, mientras que el control de corriente predictivo optimiza efectivamente la eficiencia y la suavidad del motor al tiempo que suprime la resonancia.El motor de movimiento digital de a bordo (DME) recibe comandos de movimiento de alto nivel a través de la interfaz SPI, generando automáticamente curvas de velocidad programables y trayectorias de posicionamiento sin necesidad de intervención continua de MCU, reduciendo así la carga de trabajo del controlador principal.

A nivel de software, la herramienta en línea ST-MC-Suite permite un acceso rápido a ejemplos de controladores, notas de aplicaciones y asistentes de configuración.facilita el ajuste de parámetros en tiempo real y el diagnóstico de fallasPara los MCU de la serie STM32, la biblioteca de firmware STSW-STM32018 proporciona una solución de controlador de motor paso a paso bipolar basada en el STM32F103, que admite el control de dirección en el sentido de las agujas del reloj y la detección de paradas,y es adecuado para aplicaciones de posicionamiento sin sensores.

3Escenarios de aplicación típicos

Adecuado para aplicaciones que requieren una alta precisión de posicionamiento y un funcionamiento sin problemas, como las unidades de boquilla de la impresora 3D, los ejes de alimentación en pequeñas máquinas CNC, las unidades de inclinación de cámaras de seguridad,equipos de oficina (impresoras), escáneres) y control de válvulas de precisión.

II. Cuadro de evaluación de control de motores de CC cepillado: una solución racionalizada y rentable

Los motores de CC cepillado ofrecen simplicidad y asequibilidad, encontrando un uso generalizado en juguetes, electrodomésticos y sistemas de bombas compactos.ST aborda los requisitos de control del motor cepillado con una solución de evaluación basada en MCU de la serie STM32 e IC de conductor dedicados, equilibrando el bajo coste con una funcionalidad completa.

1Tablas de compatibilidad básicas y características del hardware

El paquete de expansión X-CUBE-SPN4 de ST está diseñado específicamente para aplicaciones de accionamiento de motores de doble cepillado de CC. Cuando se combina con las placas de desarrollo de NUCLEO (como el NUCLEO-G431RB),permite el control independiente de dos motores de cepilladoEl hardware emplea una arquitectura de accionamiento de doble puente H, que admite el funcionamiento hacia adelante / hacia atrás, la regulación de la velocidad y las funciones de frenado.La corriente de salida se puede escalar a varios amperios dependiendo del chip de conductor seleccionado, que cumple con los requisitos de los motores de cepillado de pequeña a mediana potencia.evitar daños a los motores o a los chips del conductor por errores de funcionamiento.

Para aplicaciones sensibles a los costos, se puede implementar una solución simplificada de control de velocidad PWM para motores cepillados utilizando MCU de la serie STM8 emparejados con la biblioteca de firmware STSW-STM8020.La alta relación coste/rendimiento de las MCU de la serie STM8S/STM8A reduce eficazmente los costes de la solución.

2. Algoritmos de control y soporte de software

El núcleo del control del motor de CC cepillado radica en los algoritmos de regulación de velocidad PWM. La solución de tarjeta de evaluación ST admite dos modos:Control de velocidad lineal regulado por voltaje y control de velocidad en circuito cerrado PIDEl control de velocidad PWM de circuito abierto es adecuado para escenarios con requisitos de precisión de velocidad más bajos, ofreciendo una configuración sencilla.cuando se combina con la retroalimentación del codificador, permite el control de la velocidad en circuito cerrado, mejorando la estabilidad de la velocidad y la resistencia a las interferencias.

A nivel de software, la herramienta STM32CubeMX permite la configuración rápida de temporizadores PWM, GPIO y recursos de interrupción, generando código de inicialización.permite un ajuste intuitivo de la frecuencia PWMPara escenarios de coordinación de dos motores, la solución admite el control de velocidad síncrono y el control independiente.que lo hace adecuado para aplicaciones tales como chasis de robots y coches de juguete eléctricos.

3Escenarios de aplicación típicos

Adecuado para actuadores auxiliares en vehículos de juguete pequeños, ventiladores domésticos, sopladores de purificadores de aire, bombas de agua en miniatura, cortinas eléctricas y equipos de automatización.Particularmente adecuado para los costes sensibles, aplicaciones de baja a media potencia con una lógica de control sencilla.

III. Junta de evaluación del control del motor síncrono con imán permanente (PMSM): solución emblemática para un alto rendimiento y eficiencia

Los motores síncronos de imán permanente ofrecen ventajas de alta eficiencia, ahorro de energía y alta densidad de potencia.estableciéndolas como la opción principal para aplicaciones de gama alta como las herramientas eléctricas, drones, electrodomésticos y vehículos eléctricos.soporte tanto para el control sin sensores como para el control basado en sensores para cubrir todo el espectro de requisitos de baja tensión, de baja potencia a alta tensión, aplicaciones de alta potencia.

1Tablas de adaptación y características del hardware

El tablero de evaluación STEVAL-PTOOL4A de ST representa una solución de primera calidad para el control del motor PMSM/BLDC, diseñado específicamente para herramientas portátiles alimentadas por baterías.Funciona dentro de un rango de voltaje de entrada de 12V-28V (nominal 21V), ofrece hasta 20 A RMS de corriente de salida y alcanza una potencia continua de hasta 250 W. La potencia máxima a corto plazo se puede mejorar con un disipador de calor adicional.El hardware incorpora una MCU STM32G473CE (núcleo Arm Cortex-M4 de 170 MHz con acelerador matemático CORDIC + FMAC integrado), emparejado con controladores de puertas STDRIVE101 y MOSFET STL220N6F7 (en resistencia tan baja como 0.0012Ω) para lograr una conversión de energía eficiente.La placa incorpora un circuito de muestreo de corriente de tres resistores (con 0.1% de precisión de las resistencias de derivación) y tres canales ADC, que permiten el muestreo simultáneo de la corriente de fase y el voltaje de campo electromagnético retroactivo para soportar algoritmos de alta precisión.

Además, el kit P-NUCLEO-IHM03 (basado en el controlador STM32G431RB y STSPIN830) es adecuado para el control PMSM de bajo voltaje y baja potencia.El kit de exploración B-G431B-ESC1 está optimizado para aplicaciones de controlador electrónico de velocidad (ESC) de drones, que admite algoritmos FOC sin sensores y funcionalidad de frenado activo para cumplir con los requisitos de los drones para un diseño ligero y una respuesta rápida.

2. Algoritmos de control y soporte de software

Estos paneles de evaluación cuentan por defecto con algoritmos de control orientado al campo (FOC, por sus siglas en inglés) sin sensores, que admiten modos de muestreo de tres resistores/un solo resistor.Son compatibles con el algoritmo ZeST (Zero Speed Full Torque) de ST., que permite el arranque del motor a velocidad cero y la salida de par de alta potencia para superar las limitaciones de rendimiento a baja velocidad en el control sin sensores.compatibles con la retroalimentación del sensor Hall o del codificador para satisfacer diferentes requisitos de precisión.

En cuanto al ecosistema de software, el kit de desarrollo de software X-CUBE-MCSDK permite la configuración visual de los parámetros del algoritmo, el ajuste en tiempo real y el diagnóstico de fallas.Apoya el cambio de modo de par/velocidadLa herramienta del analizador del motor de ST mide automáticamente los parámetros eléctricos del motor PMSM.permitiendo una rápida adaptación incluso para motores desconocidos y reduciendo significativamente los ciclos de depuraciónEl puerto de depuración SWD incorporado y las amplias interfaces de comunicación (SPI, UART, CAN, I2C) facilitan la integración y depuración del sistema.

3Escenarios de aplicación típicos

Ampliamente utilizado en herramientas eléctricas (perforaciones, moliendas, sierras circulares), drones, sillas de ruedas eléctricas, electrodomésticos (condicionadores de aire con inversor, lavadoras), bicicletas eléctricas,y plataformas de robots industrialesEspecialmente adecuado para equipos de gama alta que exigen una eficiencia energética superior, densidad de potencia y precisión de control.