适用于无人机ESC的无传感器高速 FOC的方案
原标题:适用于无人机ESC的无传感器高速 FOC的方案
ESC 模块是非军用无人机中非常重要的子系统,用户需要更高效的机型,以实现更长的飞行时间、更好的动态行为和更加平顺、稳定的性能。这一设计采用了普遍用于无人飞行器 (UAV) 或无人机的电子调速器 (ESC)。
速度控制通过无传感器的方式完成,使用 FOC 速度控制对电机进行了测试,高达 1.2kHz 电气频率(12kRPM,6 极对电机)。我们的无人机 ESC 高速无传感器 FOC 参考设计拥有一流的 FOC 算法实施,可实现更长的飞行时间、更佳的动态性能,且具有更高的集成度,因此电路板尺寸更小,BOM 组件更少。无传感器高速 FOC 控制使用 TI 的 FAST™ 软件观测器,利用了 InstaSPIN-Motion™ C2000™ LaunchPad 和 DRV8305 BoosterPack。
应用范围
无人机和 UAV
高速电机
电池供电的电动工具
特色
InstaSPIN-FOC™ 无传感器 FOC 可实现最高的动态性能;
使用三节锂聚合物电池在高达 12,000 RPM 转速下进行了测试;
高动态性能:在不到 0.2s 的时间内将转速从 1kRPM 提高到 10kRPM(电气频率 100Hz 至 1kHz),从而实现高性能偏转和俯仰动作;
适于完成翻转动作的快速翻转能力;
通过阻塞换向提高 FOC 效率,因此可实现更长的飞行时间 ;
更高的 PWM 开关频率(经测试高达 60kHz),可 针对低电感高速电机降低电流/扭矩纹波,并且可以 避免干扰超声波传感器;
灵活的功率级支持两节到六节锂聚合物电池;
由于 InstaSPIN-FOC 的自动电机参数识别:自动调 优无传感器 FOC 解决方案,因此可缩短产品上市时间;
根据绕组电阻变化进行电机温度估算,从而保护电机在临时过载情况下免受损坏。
系统方块图
ESC模块方块图
无人机系统方块图
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