طراحی طرح میکروموتور غیر القایی بر اساس GD32E230/F303 MCU

تلفن همراه دندانپزشکی که به عنوان تلفن همراه دهانی نیز شناخته می شود، نوعی ابزار پزشکی است که به طور خاص در دندانپزشکی استفاده می شود. از زمانی که عرضه شد، با سرعت چرخش غیرمعمولش مورد استقبال بیماران و اپراتورها قرار گرفت و به سرعت جایگزین تلفن همراه الکتریکی شد و امروزه به ابزاری ضروری در کار دندانپزشکی تبدیل شده است.

در این طرح، MCU سری Zhaoyi Innovation GD32E230/F303 به عنوان کنترل کننده اصلی استفاده می شود که دارای ویژگی های سرعت بالا، پایداری، نویز کم و هزینه کم است. این می تواند در دندان شناسی برای نگه داشتن سوزن های دندانی با سرعت بالا برای سوراخ کردن، دندان قروچه، تمیز کردن دندان و مراقبت از زیبایی استفاده شود.

پارامترهای الکتریکی طرح موتور

· سرعت چرخش ≥ 300,000 دور در دقیقه و حداکثر محدوده گشتاور 0.075-0.15N.cm است
· چرخش مثبت و منفی / کنترل سرعت / نمایشگر سرعت
· کنترل دریچه هوا چند کاناله
· نویز کمتر از 70 دسی بل

1،GD32E230 طرح کم هزینه کنترل موج مربعی غیر القایی

ویژگی های برنامه

MCU فوق ارزش GD32E230 با هسته Arm Cortex-M23 به عنوان کنترل کننده اصلی استفاده می شود. در کنترل موج مربعی غیر القایی، سیگنال کموتاسیون عمدتاً از طریق عبور از صفر EMF برگشتی به دست میآید (تفاوت فاز بین سیگنال عبور از صفر EMF پشتی و سیگنال کموتاسیون موتور 30 درجه است. زاویه الکتریکی). برای به دست آوردن سیگنال عبور از صفر EMF عقب، از روش مقایسه کننده سخت افزاری برای مقایسه ولتاژ ترمینال شناسایی شده با ولتاژ خنثی موتور استفاده می شود تا سیگنال عبور از صفر EMF عقب را بدست آوریم.

این طرح دارای ویژگی های مدار ساده، کم هزینه و غیره است و عمدتاً در تجهیزات تمیز کردن دندان، مراقبت از دندان و موارد دیگر استفاده می شود.

طرح برد مدار

مشخصات اصلی MCU سری GD32E230
· Cortex-M23@72MHz، عملکرد پردازش 55DMIPS· فلش: 64KB/32KB/16KB· SRAM: 8KB/6KB/4KB
· ADC با سرعت و دقت بالا، 12 بیت ADCx1@2.6Msps، 10 کانال· تایمر پیشرفته x1 می تواند 6 خروجی PWM مکمل با زمان مرده قابل تنظیم تولید کند.· تایمر عمومی x5· با محافظت از رمزگذاری سخت افزار فلش· چند حالت ارتباط سریال: I2Cx2، SPIx2، UARTx2.· انواع بسته بندی غنی: TSSOP 20/LGA20/QFN28/QFN32/LQFP 32/LQFP 48· منبع تغذیه: 1.8 ~ 3.6 ولت· ضریب سخت افزار تک چرخه، تقسیم کننده سخت افزار، تقسیم کننده فرکانس سخت افزار، کنترل کننده وقفه برداری تو در تو (NVIC) و سایر منابع مستقل· محدوده دمای عملیاتی درجه صنعتی: -40℃~105℃· مشخصات ESD صنعتی: ۶۰۰۰ ولت

2،طرح کنترل FOC غیر القایی GD32F303 با عملکرد بالا

ویژگی های برنامه

کنترل FOC بدون سنسور عمدتاً از مدل ریاضی موتور و برخی دانش از اصل کنترل خودکار برای تحقق کنترل موتور استفاده می کند. در کنترل FOC بدون القاء، معمولاً برای به دست آوردن خصوصیات دینامیکی و استاتیکی بهتر، دقت کنترل، سرعت پاسخ و پایداری سیستم، لازم است از ناظر مربوطه برای به دست آوردن موقعیت روتور به صورت غیر مستقیم استفاده شود. این طرح توسط MCU اصلی GD32F303 بر اساس هسته Arm Cortex-M4 طراحی شده است. GD32F303 دارای عملکرد نقطه شناور بر روی تراشه است که می تواند پارامترهای متناسب کنترل PID را بهتر تنظیم کند و پاسخ دینامیکی سریعی دارد.

روش کنترل، روش ناظر حلقه سینوویال است (لطفا برای فرمول و اصل خاص به داده های کاربردی کنترل موتور DC بدون جاروبک مراجعه کنید). این با استفاده از اصل کنترل ساختار متغیر غشای سینوویال در اصل کنترل خودکار محقق می شود. در واقع ساختار متغیر یک استراتژی کنترلی سیستم کنترل سازه متغیر است که با کنترل ناپیوسته آن مشخص می شود. تحت ویژگی های خاصی، سیستم را مجبور می کند تا در دامنه کوچک و فرکانس بالا به سمت بالا و پایین هایپرپلین مشخص حرکت کند، که اغلب آن را "حالت لغزشی" یا "حالت لغزشی" می نامیم. این حالت کشویی ربطی به پارامترها و اختلالات سیستم ندارد و قابل طراحی است، بنابراین سیستم از استحکام خوبی برخوردار است.

نکات برجسته فنی

راه اندازی موتور DC بدون جاروبک و غیر القایی یک مرحله کلیدی است. به منظور دستیابی به ویژگی های راه اندازی سریع و پایدار و نویز کم، روش راه اندازی I/F در این طرح اتخاذ شده است. هسته حالت راه اندازی I/F ایجاد یک بردار جریان دوار با دامنه پیروی از مقدار مرجع و فرکانس است که به تدریج در سیم پیچ آرمیچر افزایش می یابد تا راه اندازی روتور تسریع شود. ویژگی آن این است که در حالت سرعت حلقه باز و جریان حلقه بسته کار می کند. پس از تبدیل مختصات، جریان سیم پیچ استاتور بر روی سیستم مختصات دوار تعیین شده توسط زاویه موقعیت فرمان داده می شود و توسط مقدار مورد انتظار محدود می شود، که می تواند به طور موثر از اضافه جریان جلوگیری کند. بلوک دیاگرام کنترلی آن در شکل زیر نشان داده شده است.

سرعت چرخش این طرح می تواند 100 ~ 380,000 RPM در سرعت بالا و پایین باشد و برای کاربردهای میکرو موتور با سرعت بالا مانند تلفن های همراه پرسرعت دندانپزشکی، ماشین های آسیاب و غیره مناسب است.

طرح برد مدار

مشخصات اصلی MCU سری GD32F303

· فرکانس اصلی Cortex-M4@120MHz، عملکرد پردازش 150DMIPS
· فلش: 256 کیلوبایت تا 3072 کیلوبایت· SRAM: 48KB ~ 96KB· منبع تغذیه: 2.6 ~ 3.6 ولت
· 3 ADC 12 بیتی @ 2.6msps، 21 کانال
· 1 تایمر 24 بیتی سیستم تایمر SysTick، حداکثر 4 تایمر 16 بیتی همه منظوره، 2 تایمر پایه و 1 تایمر پیشرفته.
· چند حالت ارتباط سریال: I2C x2، SPI x3، USART+UART x5· انواع بسته بندی غنی: LQFP48/LQFP64/LQFP100/LQFP144
· ضریب سخت افزار تک چرخه، تقسیم کننده سخت افزار، تقسیم کننده فرکانس سخت افزار، کنترل کننده وقفه برداری تو در تو (NVIC) و سایر منابع مستقل
· واحد ممیز شناور واحد حسابی ممیز شناور
· محدوده دمای عملیاتی درجه صنعتی: -40℃~85℃

تمرکز بر MCU 32 بیتی سری GD32 Zhaoyi Innovation (www.bjzycxkjgf.dayinmao.com)، mos FET SAKO Micro SLKOR (www.slkormicro.com) به طور گسترده در این نوع طرحها مانند لولههای TVS و ESD که وظیفه رانندگی موتور، تخلیه ضد الکتریسیته ساکن و سرج در مدارهای جانبی را بر عهده دارند، استفاده میشود. شرکت فناوری ساوی (http://www.slkormicro.com) در سال ۲۰۰۵ تأسیس شد. این شرکت بیش از ده سال است که به مفهوم "ایجاد ارزش از طریق فناوری" پایبند بوده و عمدتاً در زمینه تحقیق و تولید کاربید سیلیکون، دیود کاربید سیلیکون SiC، لوله MOS کاربید سیلیکون SiC و لوله تکی IGBT فعالیت میکند. محصولات سری 2301، 3401، 3904 و 13n50 مانند لوله MOS ولتاژ بالا و پایین، ChinaMOS، لوله MOS COOL، آی سی مدیریت برق، عنصر سالن سالن SL1603SL SL1613SH SL1615SH، تریستور، دیود بازیابی سریع (با دیود WWW نیز قابل تطبیق هستند) .BDS666.COM) آنتن WiFi، آنتن GPS، آنتن Beidou و آنتن سرامیکی هدست بلوتوث TWS. عمدتاً در: وسایل نقلیه انرژی جدید، رباتهای هوشمند، اینورترها، ابزارهای برق، الکترونیک قدرت، منابع تغذیه سوئیچینگ، منابع تغذیه روشنایی در فضای باز، شارژ سریع PD، هدستهای بلوتوث TWS و سایر زمینهها استفاده میشود.

توجه: این مقاله برای حمایت از حمایت از حقوق مالکیت معنوی از اینترنت تکثیر شده است. لطفاً هنگام چاپ مجدد منبع و نویسنده اصلی را ذکر کنید. در صورت وجود هرگونه تخلف، لطفا با ما تماس بگیرید تا آن را حذف کنیم.

تلفن شرکت: +86-0755-83044319
فکس/فکس: +86-0755-83975897
ایمیل: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 مدیر لی
QQ: 332496225 مدیر کیو
آدرس: اتاق 809، بلوک C، ساختمان فناوری Zhantao، خیابان Minzhi شماره 1079، منطقه جدید Longhua، شنژن