Sensorlose Echtzeit-Regelung Embedded Motion für DC-, BLDC- und Schrittmotoren

Redakteur: Gerd Kucera

Für einphasige DC-Motoren, zweiphasige Bipolar-Stepper und dreiphasige BLDC-Motoren hat Trinamic vier Board-basierende Controller/Treiber-Module nebst Design-Unterstützung entwickelt. Die neue Technik reduziere deutlich die Verluste und ermöglicht den Betrieb von Motoren bis 7 A Motorstrom.

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Alle Module haben den gleichen Formfaktor und die gleiche Pin-Belegung für einen einfachen Austausch ohne Umverdrahtung.
Alle Module haben den gleichen Formfaktor und die gleiche Pin-Belegung für einen einfachen Austausch ohne Umverdrahtung.
(Bild: Trinamic)

Die Controller/Treiber-Module TMCM-1230, TMCM-1231, TMCM-1637 und TMCM-1638 sollen den Kommunikationsaufwand des Steuerungssystems reduzieren, indem sie kritische Echtzeitfunktionen selbst verarbeiten und dadurch den Systemprozessor entlasten. Der Hersteller verspricht zudem, dass die Technik zudem die Leistungsaufnahme der Motoren optimiert, ihre Verlustleistung um bis zu 50 Prozent reduziert und den Einsatz von dreimal leistungsstärkeren Schritt- und BLDC-Motoren mit maximal 7 A Motorstrom möglich macht.

„Durch die Entlastung des Prozessors von echtzeitkritischen Berechnungen bleibt Rechenleistung für andere wichtige Aufgaben nutzbar, etwa zur Sensor-, Encoder- und Cloud-basierte Datenübertragung für Status- und Zustandschecks“, konstatiert Jonas Proeger, Director of Business Management bei Trinamic, „kombiniert mit der Flexibilität eines einheitlichen, austauschbaren Formfaktors bieten die Embedded-Module eine unkomplizierte Lösung für die Regelungen von leistungsstärkeren Motoren.“

Lösungen für zweiphasen-Bipolar-Schrittmotoren

Die TMCM-1230 (Motorstrom 5 A) und TMCM-1231 (Motorstrom 6,5 A) sind integrierte Ein-Achsen-Controller/Treiber-Slot-Module. Sie versorgen jeweils zweiphasige bipolare Schrittmotoren und haben den gleichen Formfaktor und die gleiche Pin-Belegung für einen einfachen Austausch. Beide Module nutzen die einzigartige, sensorlose Technologie von Trinamic, um den Leistungsbedarf des Motors in Echtzeit zu erkennen und dann die Stromversorgung sofort anzupassen. Die Energieaufnahme wird dadurch im Vergleich zu anderen Lösungen um mehr als 50 Prozent reduziert, heißt es seitens Trinamic.

Lösungen für die feldorientierte Ansteuerung

Mit TMCM-1637 (Motorstrom 5 A) und TMCM-1638 (Motorstrom 7 A) gibt es die Platinen zur feldorientierten Motorregelung mit integriertem Treiber, die zusätzlich Hall- und ABN-Geber für die Vektorregelung unterstützen. Diese Module wurden für einphasige Gleichstrommotoren, zweiphasige Bipolar-Schrittmotoren und 3-phasige BLDC-Motoren entwicklelt.

Kostenlose integrierte Entwicklungsumgebung

Um die Systemleistung schnell zu bewerten und die Markteinführung zu beschleunigen, können Entwicklungsingenieure die kostenlose IDE-Software von Trinamic zusammen mit den einachsigen TMCM-BB1- oder vierachsigen TMCM-BB4-Baseboards verwenden, die mit dem Mikrocontroller-Modul TMCM-0930-TMCL gesteuert werden.

Als wesentliche Eigenschaften nennt Trinamic:

  • Weniger Energie und Kosten zum Betreiben größerer Motoren: Die integrierte Echtzeit-Steuerung reduziert die Rechenanforderungen an den Prozessor und senkt gleichzeitig die Verlustleistung um 50 Prozent.
  • Einfaches Upgrade: Die Module verfügen über den gleichen Formfaktor und die gleiche Pinbelegung für einen einfachen Austausch ohne Umverdrahtung mit einem externen Baseboard.
  • Verkürzte Markteinführungszeit: Die intuitive integrierte Entwicklungsumgebung hilft, das System schnell zu entwickeln und zu testen.

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