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2024年4月24日星期三
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AcceleratorTM 电机驱动开发平台加速伺服控制系统设计


问:请介绍所用的FPGA的性能和容量以及如何进行FPGA设计,软件从何而来?

答:IRMCS201使用的是Xilinx Spartan2E-300,IRMCS203使用的是Xilinx Spartan2E-400。你从我们这里得到许可然后下载代码,它不是免费的。

问:IRMCS201和IRMCS203的性能区别和价格。

答:价格都是$2500。不同之处在于,IRMCS201用于具有编码器反馈的高精度、高性能伺服控制系统,而IRMCS203是用于高性能泵、锭子、医学设备等等。

问:FPGA目标代码如何和MCU接口?

答:RS232、SPI、并行接口。

问:控制平台能控制多高转速的马达?适合哪种类型的马达?

答:我们用无传感器控制产品IRMCS203,在牙科应用中进行测试,转速可达110,000 rpm。

问:控制平台中是否有各种传感器?要外接吗?

答:控制平台中已有电流传感器、电压传感器和温度传感器。可通过A/D外接其它传感器。

问:伺服系统中预装源代码可以修改吗?通过什么途径进行?如何进行?

答:伺服系统中预装的是目标代码,不能修改。可以通过ServerDesigner软件工具配置寄存器参数来控制电机。

问:在Accelerator上如何实现多轴的插补?支持样条插补吗?

答:如果您有源代码的话,可以自行实现。

问:TM电机驱动开发系统适合哪种类别的电机应用?

答:适用于永磁交流电机、交流感应电机和BLDC电机等。

问:Accelerator使用的是哪种型号的FPGA?能否向客户提供源代码?

答:目前我们在IRMCS201(基于编码器的伺服系统)上用的是Xilinx Spartan2E-300,IRMCS203(无传感器控制)上用的是Spartan2E-400。我们计划在下次发布的产品中使用更为便宜的SPartan3-400,我们提供完全的Verilog源代码。

问:在Accelerator上面能否使用霍尔电流传感器?

答:可以,系统支持霍尔电流传感器,如LEM。唯一的限制是要与0-5V的模拟输入相连。

问:Accelerator使用的是哪种型号的电流传感器?同传统的方案相比有何主要特点?

答:使用的是IR2175高压IC电流传感器。同传统的霍尔电流传感器相比,IR2137有如下特点:1)低温漂;2) 数字PWM输出,简化了接口电路;3) 勿需线性光耦及AD转换器;4) 8脚PDIP或SOIC封装,减小了电路板面积。

问:Accelerator有几种通信接口?各是什么?

答:有三种,分别是,RS232、SPI和并行口。

问:Accelerator系统能控制的电机是多大功率?Accelerator系统是否有示范系统?

答:Accelerator可适用于0.5 ~ 1.0KW的三相永磁交流电机、交流感应电机和直流无刷电机。Accelerator体积小、重量轻,可方便的进行演示。

问:如何考虑防止电磁辐射问题。

答:你可以在AC线上串接L-C过滤器。

问:我想购买,请给予全面客观的评价。

答:我们有IRMCS201,它是基于编码器的闭环控制评估系统,另外还有IRMCS203,它是基于无传感器控制评估系统的。这两个系统都是非常完整的,可以预加载代码,还有丰富的设计参考。

问:对造纸机控制时,为每一个传动部分的驱动电机配置一个Accelerator控制器显然成本太高,请问有没有一种控制器可以对整个造纸机进行协调控制?

答:请不要误解,你无需不同的硬件或是系统。你只需要对Accelerator的参数进行调整以及配置。我不相信其它解决方案满足不了任何专门的调整以及配置的需求。

问:速度的检测能否用软件实现?如无速度传感器技术?
答:在你使用Accelerator时,无需使用不同的软件。对于无传感器控制的产品,如果你急于知道准确的速度,你需要安装编码器或是其它速度探测器件,来进行测量和比较。

问:Accelerator系统是否可以向上一级用户返回编码器信号,什么格式?

答:格式是两相脉冲系列信号,两相信号相差900。每一相必须有5V的差分输出电压。你还需要第三方信号,叫做Index。

问:控制的精度和响应时间的参数各是多少?

答:关于控制精度,我们已经在西安实验室做过测试,在低速运转(比如每分钟几转的转速)时,获得的数据是小于0.5%的速度校正率。关于响应,Accelerator是世界上最快的器件。

问:若用来带动流水线输送链板,如何实现其精确定位(位移量)?
答:任何位置控制领域除需要Accelerator系统之外,还需有位置控制。主要取决于专门的位置控制器,它在内部将位置计数器对于位置控制器进行初始化。

问:控制平台能控制多远的马达?EMI的影响有多大?如何消除?
答:对于EMI,你可以使用无源的EMI过滤器(L C过滤器)来消除普通模式以及差分模式的噪声。

问:FPGA目标代码的系统时钟有多高?编码的输入频率是多大?

答:FPGA目标代码的系统时钟是33MHz,编码的最高输入频率是4MHz。

问:基于Accelerator 的开发系统,对于它所控制的电机的性能有什么要求?步进电机的控制也需要Accelerator吗?

答:通常来讲,对于Accelerator系统驱动的机器没有什么特别要求,只要Accerator驱动系统的功率额定值满足目标机器的需求。

问:203的sensorless系统对电机有特殊的要求么?

答:唯一的条件就是必须使用永磁电机。任何型号的永磁电机(如表面磁或是内磁的)都可以。如果你计划使用IRMCS203,则功率需为1 kW。

问:FPGA目标代码和ADC如何接口?多少位?多高分辨率?允许的取样频率有多高?

答:我们有专用的ADS7818接口,由TI公司提供。在串行接口情况下取样频率为12bit 500ksps。Accelerator允许与两个ADS7818相接,请注意Accelerator具有4个信道模拟复用器控制和采样/保持控制。

问:请介绍控制平台的保护功能以及对马达故障的响应速度。

答:我们有过电流保护线对线保护以及地故障保护、保护总线过压保护、过速保护和过温保护。过电流保护的响应时间是4 s。

问:对于隐极和凸极电极是否采用同样的算法进行sensorless位置和速度计算?对于sensorless下的位置及速度精度有否具体的实验数据?

答:我们用从200W到1000W的多种表面永磁电机做了测试,额定速度从5% 到100%,得到的校正率以及位置错误率为1-2%。

问:imotion所说的全速度范围情况下的速度精度达到0.01%,那么低速下的精度是否也是如此?高速情况下如何保证速度精度?

答:我们在低速情况下,用2000 ppr编码器做了速度校正的测试,精度是每1 rpm为0.017%。这个马达的最大速率为4500rpm,在这个高速情况下,精度优于0.01%。

问:203系统所采用的sensorless技术在低速的情况下能够达到1%的精度吗?

答:可以,它能够在5%的速度下达到1%的精度。

问:FPGA内部定义的参数用户可以更改么?

答:可以,我们提供ServoDesigner PC工具,你还可以用 P通过RS232C相接,或是并行接口和SPI来配置Accelerator控制系统的内部参数。

问:我们希望以远程控制方式控制电机(通过485总线),你的卡能做到吗?

答:我们提供了RS232接口,可以转换成RS485。

问:IR能提供什么样的开发系统?价格如何?要许可证费吗?

答:IR 提供评估级的开发平台IRMCS201,价格2500美元,无需付软件费用。

问:Accelerator有几种类型?主要区别是什么?

答:目前有两种,基于编码器的(IRMCS201)和无传感器的(IRMCS203)。

问:对于不同型号的电机,应修改哪些参数?

答:使用ServoDesigner软件工具编写电机配置文件,修改Id Scale factor、Iq Scale fctor等几个参数即可。

问:如何计算PWM载波频率?

答:PwmCval=[CLK/(2*PwmFreq)-1],式中PwmCval为PWM载波周期寄存器的值,CLK为系统时钟,PwmFreq为载频。

问:如何使用Accelerator的用于诊断功能的D/A接口?

答:可使用ServoDesigner?通过修改"Diagnostic PWM Control Register"来选择信号源(如直流母线电压、速度反馈值和速度参考值等),然后用示波器来观测DAC Pin的输出电压。

问:Accelerator 最主要的特点是什么?

答:用IR HVIC (IR2137栅极驱动 HVIC以及 IR2175电流传感HVIC)进行简单的设计;高的带宽扭矩环路响应;灵活的驱动配置(PMAC或是电感马达);正交编码器接口;具有复用器的低成本A/D接口;易控的ServoDesigner工具;RS232C/RS422以及快速SPI接口(标准);用于诊断和监视功能的内建跟踪缓存;用于微控制器扩展以及调试口的并行接口;过电流以及地故障保护;过压以及低压保护;通过控制IGBT/FWD进行动态制动控制;分立I/O (START、STOP、FAULT、FLTCLR、SYNC、DIR和PWMEN)。

问:目前Accelerator的应用范围如何?

答:数控机床、机器人、包装设备、航空航天、天线等数控领域, 以及变频器。

问:Accelerator可提供的开关频率最大是多少,与TI的DSP电机专用芯片相比有什么优势?

答:推荐使用的开关频率为20kHz。力矩控制带宽为5kHz,是DSP控制的3倍。

问:对于小型企业,如何能获益于Accelerator 的开发系统进行开发.
答:该系统是一个完善的伺服放大器,直接可以用于应用系统中,并提供硬件制造的所有工艺文件,如BOM和PCB等,可以直接用于生产,并提供软件代码。 只需少量投入。


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Email: irasia@irf.com

         
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