FOC控制概述

FOC(Field-Oriented Control)即磁場(chǎng)定向控制，也稱矢量變頻，是目前高效控制無(wú)刷直流電機(jī)(BLDC)和永磁同步電機(jī)(PMSM)的最優(yōu)選擇。無(wú)刷直流電機(jī)(BLDC / BLDCM: BrushlessDirect Current Motor)克服了有刷直流電機(jī)的先天性缺陷，以電子換向器取代了機(jī)械換向器。FOC 能精確地控制磁場(chǎng)大小與方向，使得電機(jī)轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)、噪聲小、效率高，并且具有高速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

基于FOC機(jī)制來(lái)感測(cè)和控制 BLDC，因此它不需要外部霍爾組件。也可適應(yīng)電機(jī)電流的變化，能完善地運(yùn)作于可變轉(zhuǎn)矩負(fù)載應(yīng)用，最終提高電機(jī)功率因子。目前FOC機(jī)制已在很多應(yīng)用上逐步替代傳統(tǒng)的控制方式，在運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)中備受矚目。

FOC框圖

上面框圖不難看出FOC的原理復(fù)雜、計(jì)算量大，所以需要很高成本的控制器，這也使得FOC在很多應(yīng)用場(chǎng)景下需要設(shè)置更多軟件人才來(lái)處理復(fù)雜的演算法。

笙泉BLDC MCU: 應(yīng)用于FOC無(wú)感控制

為解決以上復(fù)雜軟件問題，笙泉BLDC MCU的FOC無(wú)感控制系列采用雙核設(shè)計(jì)：8051內(nèi)核+ MOC(電機(jī)控制: Motor Controller)內(nèi)核(如下簡(jiǎn)易架構(gòu)圖所示)。8051內(nèi)核用于對(duì)MOC的參數(shù)配置和其它日常事務(wù)控制，MOC內(nèi)核用于完成電機(jī)的FOC運(yùn)算控制。繁瑣的FOC運(yùn)算控制不再由軟件完成，而是交給硬件MOC去處理，不需要大量Flash 空間來(lái)寫演算法，這也是笙泉BLDC MCU的一大優(yōu)勢(shì)。笙泉的無(wú)感MDSF40 / MDRFD0系列可應(yīng)用于新風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、低壓吊扇、高轉(zhuǎn)速風(fēng)筒…等，亦提供完整的參考設(shè)計(jì)予客戶。

MDSF40 簡(jiǎn)易架構(gòu)：

MDRFD0 簡(jiǎn)易架構(gòu)：

3相PMSM/BLDC FOC 無(wú)感MCU

審核編輯：湯梓紅