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三相磁场定向控制FOC

概述
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工具与软件
硬件评估工具
解决方案
主要产品
磁场定向控制(FOC)即矢量控制,是一种利用两个正交分量对三相交流感应电动机驱动定子进行变频控制的技术。一种定义定子产生的磁通量,另一种对应由电机转速决定的转矩,而电机转速由转子位置决定。

我们的产品和解决方案

我们提供全系列的功率半导体元件和集成电路,包括分立式IGBT和功率MOSFET、以及 电源模块智能电源模块(IPM)、高压栅极驱动器和功能强大的STM32微控制器,这些都是实现高效 变频驱动(VFD)电机控制时所需要的。为了帮助缩短和简化设计周期,我们提供完整的硬件生态系统 — 评估板和参考设计 — 以及各种固件和软件库。

磁场定向控制的优点

磁场定向控制的优点

它们通常使用比例积分(PI)控制器,将电流分量与参考值进行比较,而不是使用脉宽调制(PWM)。这使得电动马达在全速范围内平稳运行,并在零速度下产生最大扭矩。磁场定向控制的另一个优点是可实现电机的快速加速和减速,对高性能电机进行更精确的控制。 

随着用于FOC的空间矢量控制算法得到更有效的实现,低成本微控制器具有更强的处理能力,该技术亦可用于性能较低的感应电机驱动。随着控制器性能的提高,该技术有望取代标量电压/频率控制算法。

直接和间接磁场定向控制

传统的直接磁场定向控制(DFOC)算法在转矩控制方面的精度高于标量算法,但需要用于转子速度控制和磁通量的传感器为FOC算法提供数据。这种算法还在动态响应和对电机参数测量的依赖性方面面临挑战。 

相反,间接磁场定向控制(IFOC)方法估计转子磁场通量的相位角,不需要额外的传感器,但增加了控制系统的复杂性和计算时间。

无传感器磁场定向控制

完全取代FOC电机控制器中的传感器可以降低交流感应电机的成本并提高可靠性,但也增加了控制器的复杂性和成本。为了取代传感器,与转子速度有关的信息是通过电机端子从定子绕组的电压和电流中提取的。这些信息随后反馈到电机的电流控制元件。 

利用寄生效应可以准确地确定低速时的动态性能和静态转速。可使用性能评测工具确定特定系统设计的性能,以构建一个可用于无传感器电机控制的模型。 

应用 

FOC可以应用于交流感应电机无刷(BLDC)电机,以提高各种应用(从泵和风扇到传送带,特别是非常注重长期可靠性的工业自动化中的此类应用)中电机的控制性能和运行精度。

All tools & software

    • 产品型号
      状态
      描述
      类型
      供应商

      STSW-AEKEXP-DSK

      批量生产

      适用于Windows的AutoDevKit Explorer桌面应用

      评估工具软件 ST
      STSW-AEKEXP-DSK

      描述:

      适用于Windows的AutoDevKit Explorer桌面应用

      STSW-POWERSTUDIO

      批量生产

      功率器件的ST PowerStudio动态电热模拟软件

      评估工具软件 ST
      STSW-POWERSTUDIO

      描述:

      功率器件的ST PowerStudio动态电热模拟软件
    • 产品型号
      状态
      描述
      类型
      供应商

      STSW-STM32100

      NRND

      STM32 PMSM FOC软件开发套件 - MC库(UM1052)

      STM32 固件 ST
      STSW-STM32100

      描述:

      STM32 PMSM FOC软件开发套件 - MC库(UM1052)

      X-CUBE-MCSDK

      批量生产

      STM32电机控制软件开发套件(MCSDK)

      STM32Cube扩展包 ST
      X-CUBE-MCSDK

      描述:

      STM32电机控制软件开发套件(MCSDK)

      X-CUBE-SPN11

      批量生产

      STM32Cube的低压三相无刷DC电机驱动器软件扩展

      STM32Cube扩展包 ST
      X-CUBE-SPN11

      描述:

      STM32Cube的低压三相无刷DC电机驱动器软件扩展

      X-CUBE-SPN16

      NRND

      STM32Cube的三相电机驱动器软件扩展

      STM32Cube扩展包 ST
      X-CUBE-SPN16

      描述:

      STM32Cube的三相电机驱动器软件扩展

      X-CUBE-SPN17

      批量生产

      STM32Cube的低压三相无刷DC电机驱动器软件扩展

      STM32Cube扩展包 ST
      X-CUBE-SPN17

      描述:

      STM32Cube的低压三相无刷DC电机驱动器软件扩展

      X-CUBE-SPN7

      NRND

      STM32Cube的三相无刷DC电机驱动器软件扩展

      STM32Cube扩展包 ST
      X-CUBE-SPN7

      描述:

      STM32Cube的三相无刷DC电机驱动器软件扩展

      X-CUBE-SPN8

      批量生产

      STM32Cube的低压BLDC电机驱动器软件扩展

      STM32Cube扩展包 ST
      X-CUBE-SPN8

      描述:

      STM32Cube的低压BLDC电机驱动器软件扩展

All Hardware Evaluation Tools

    • 产品型号
      描述
      Core product
      工具类型
      供应商
      Sort by: part number

      X-NUCLEO-IHM07M1

      批量生产

      用于STM32 Nucleo的三相无刷直流电机驱动器扩展板,基于L6230

      L6230 STM32 ODE移动驱动硬件 ST
      X-NUCLEO-IHM07M1
      批量生产

      用于STM32 Nucleo的三相无刷直流电机驱动器扩展板,基于L6230

      X-NUCLEO-IHM08M1

      批量生产

      用于STM32 Nucleo的低压BLDC电机驱动器扩展板,基于STL220N6F7

      STL220N6F7 STM32 ODE移动驱动硬件 ST
      X-NUCLEO-IHM08M1
      批量生产

      用于STM32 Nucleo的低压BLDC电机驱动器扩展板,基于STL220N6F7

      X-NUCLEO-IHM11M1

      批量生产

      用于STM32 Nucleo的低压三相无刷直流电机驱动器扩展板,基于STSPIN230

      STSPIN230 STM32 ODE移动驱动硬件 ST
      X-NUCLEO-IHM11M1
      批量生产

      用于STM32 Nucleo的低压三相无刷直流电机驱动器扩展板,基于STSPIN230

      X-NUCLEO-IHM16M1

      批量生产

      用于STM32 Nucleo的三相无刷直流电机驱动器扩展板,基于STSPIN830

      STSPIN830 STM32 ODE移动驱动硬件 ST
      X-NUCLEO-IHM16M1
      批量生产

      用于STM32 Nucleo的三相无刷直流电机驱动器扩展板,基于STSPIN830

      X-NUCLEO-IHM17M1

      批量生产

      用于STM32 Nucleo的低压三相无刷直流电机驱动器扩展板,基于STSPIN233

      STSPIN233 STM32 ODE移动驱动硬件 ST
      X-NUCLEO-IHM17M1
      批量生产

      用于STM32 Nucleo的低压三相无刷直流电机驱动器扩展板,基于STSPIN233

    • 产品型号
      描述
      Core product
      工具类型
      供应商
      Sort by: part number

      EVALSTDRIVE601

      批量生产

      EVALSTRIVE601

      STDRIVE601 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      EVALSTDRIVE601
      批量生产

      EVALSTRIVE601

      P-NUCLEO-IHM002

      批量生产

      电机控制Nucleo套件,带NUCLEO-F302R8、X-NUCLEO-IHM07M1和电源

      - STM32 Nucleo 扩充板 ST
      P-NUCLEO-IHM002
      批量生产

      电机控制Nucleo套件,带NUCLEO-F302R8、X-NUCLEO-IHM07M1和电源

      STEVAL-CTM009V1

      批量生产

      5 kW低压大电流逆变器,适用于工业电机控制应用

      STH310N10F7-6 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-CTM009V1
      批量生产

      5 kW低压大电流逆变器,适用于工业电机控制应用

      STEVAL-CTM010V1

      批量生产

      基于SLLIMM™ IPM和STM32F3的1.5 kW双路电机驱动器,具有数字PFC

      STGIB10CH60TS-L 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-CTM010V1
      批量生产

      基于SLLIMM™ IPM和STM32F3的1.5 kW双路电机驱动器,具有数字PFC

      STEVAL-ESC001V1

      批量生产

      无人机的电子速度控制器参考设计

      L6398 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-ESC001V1
      批量生产

      无人机的电子速度控制器参考设计

      STEVAL-ETH001V1

      批量生产

      Servo drive solution for multi-axial position control with Ethernet real-time

      STDRIVE101 通信和接口评估板 ST
      STEVAL-ETH001V1
      批量生产

      Servo drive solution for multi-axial position control with Ethernet real-time

      STEVAL-IHM021V2

      批量生产

      100 W三相逆变器,基于L6390和UltraFASTmesh™ MOSFET,用于三相PMSM电机驱动器速度FOC

      - 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IHM021V2
      批量生产

      100 W三相逆变器,基于L6390和UltraFASTmesh™ MOSFET,用于三相PMSM电机驱动器速度FOC

      STEVAL-IHM023V3

      批量生产

      1 kW三相电机控制评估板,拥有L6390驱动器和STGP10H60DF IGBT

      L6390 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IHM023V3
      批量生产

      1 kW三相电机控制评估板,拥有L6390驱动器和STGP10H60DF IGBT

      STEVAL-IHM028V2

      NRND

      2 kW三相电机控制评估板,拥有STGIPS20C60 IGBT智能功率模块

      STGIPS20C60 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IHM028V2
      NRND

      2 kW三相电机控制评估板,拥有STGIPS20C60 IGBT智能功率模块

      STEVAL-IHM032V1

      批量生产

      150 W逆变器,拥有L639x和STGD3HF60HD,用于基于1分流电阻的正弦矢量控制和梯形标量控制

      - 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) -
      STEVAL-IHM032V1
      批量生产

      150 W逆变器,拥有L639x和STGD3HF60HD,用于基于1分流电阻的正弦矢量控制和梯形标量控制

      STEVAL-IHM033V1

      NRND

      基于STM32F100CB微控制器的控制级,用于电机控制,具有串行通信用户接口

      STM32F100CB 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IHM033V1
      NRND

      基于STM32F100CB微控制器的控制级,用于电机控制,具有串行通信用户接口

      STEVAL-IHM034V2

      NRND

      拥有STM32F103和STGIPS20C60的双电机控制和PFC演示板

      STGIPS20K60 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) -
      STEVAL-IHM034V2
      NRND

      拥有STM32F103和STGIPS20C60的双电机控制和PFC演示板

      STEVAL-IHM035V2

      批量生产

      三相高压逆变器电源板,用于FOC和标量电机控制,基于STGIPN3H60(SLLIMM™-nano)

      STGIPN3H60 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IHM035V2
      批量生产

      三相高压逆变器电源板,用于FOC和标量电机控制,基于STGIPN3H60(SLLIMM™-nano)

      STEVAL-IHM036V1

      批量生产

      低功耗电机控制板,拥有SLLIMM™ STGIPN3H60和MCU STM32F100C6T6B

      STGIPN3H60 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) -
      STEVAL-IHM036V1
      批量生产

      低功耗电机控制板,拥有SLLIMM™ STGIPN3H60和MCU STM32F100C6T6B

      STEVAL-IHM038V1

      批量生产

      基于STM32和SLLIMM-nano的BLDC吊扇控制器

      STGIPN3H60 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) -
      STEVAL-IHM038V1
      批量生产

      基于STM32和SLLIMM-nano的BLDC吊扇控制器

      STEVAL-IHM039V1

      批量生产

      基于STM32F415ZG微控制器的双电机驱动控制级

      - 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) -
      STEVAL-IHM039V1
      批量生产

      基于STM32F415ZG微控制器的双电机驱动控制级

      STEVAL-IHM042V1

      批量生产

      基于STM32F303CC和L6230的紧凑型低压双电机控制评估板

      STM32F303CC 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IHM042V1
      批量生产

      基于STM32F303CC和L6230的紧凑型低压双电机控制评估板

      STEVAL-IHM045V1

      批量生产

      三相高压逆变器功率板,用于FOC和标量电机控制,基于STGIPN3H60A(SLLIMM™-nano))

      STGIPN3H60A 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IHM045V1
      批量生产

      三相高压逆变器功率板,用于FOC和标量电机控制,基于STGIPN3H60A(SLLIMM™-nano))

      STEVAL-IPM07F

      批量生产

      700 W电机控制电源板,基于STGIF7CH60TS-L SLLIMM™第2系列IPM

      STGIF7CH60TS-L 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPM07F
      批量生产

      700 W电机控制电源板,基于STGIF7CH60TS-L SLLIMM™第2系列IPM

      STEVAL-IPM08B

      批量生产

      800 W电机控制电源板,基于STGIB8CH60TS-L SLLIMM™第2系列IPM

      STGIB8CH60TS-L 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPM08B
      批量生产

      800 W电机控制电源板,基于STGIB8CH60TS-L SLLIMM™第2系列IPM

      STEVAL-IPM10F

      批量生产

      1000 W电机控制电源板,基于STGIF10CH60TS-L SLLIMM™第2系列IPM

      STGIF10CH60TS-L 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPM10F
      批量生产

      1000 W电机控制电源板,基于STGIF10CH60TS-L SLLIMM™第2系列IPM

      STEVAL-IPMNG3Q

      批量生产

      300 W电机控制电源板,基于STGIPQ3H60T-H SLLIMM™-nano IPM

      - 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPMNG3Q
      批量生产

      300 W电机控制电源板,基于STGIPQ3H60T-H SLLIMM™-nano IPM

      STEVAL-IPMNG8Q

      批量生产

      600 W电机控制电源板,基于STGIPQ8C60T-HZ SLLIMM™-nano IPM

      STGIPQ8C60T-HZ 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPMNG8Q
      批量生产

      600 W电机控制电源板,基于STGIPQ8C60T-HZ SLLIMM™-nano IPM

      STEVAL-IPMNM1N

      批量生产

      60 W电机控制电源板,基于STIPN1M50T-H SLLIMM™nano IPM MOSFET

      STIPN1M50T-H 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPMNM1N
      批量生产

      60 W电机控制电源板,基于STIPN1M50T-H SLLIMM™nano IPM MOSFET

      STEVAL-IPMNM1S

      批量生产

      60 W电机控制电源板,基于STIPNS1M50T-H SLLIMM™-nano SMD IPM MOSFET

      STIPNS1M50T-H 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPMNM1S
      批量生产

      60 W电机控制电源板,基于STIPNS1M50T-H SLLIMM™-nano SMD IPM MOSFET

      STEVAL-IPMNM2N

      批量生产

      100 W电机控制电源板,基于STIPN2M50T-H SLLIMM™nano IPM MOSFET

      STIPN2M50T-H 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPMNM2N
      批量生产

      100 W电机控制电源板,基于STIPN2M50T-H SLLIMM™nano IPM MOSFET

      STEVAL-IPMNM2S

      批量生产

      100 W电机控制电源板,基于STIPNS2M50T-H SLLIMM™-nano (SMD) IPM

      STIPNS2M50T-H 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-IPMNM2S
      批量生产

      100 W电机控制电源板,基于STIPNS2M50T-H SLLIMM™-nano (SMD) IPM

      STEVAL-MIC007V1

      批量生产

      Microphone coupon board based on the IMP23ABSU analog MEMS microphone

      IMP23ABSU 音频IC评估板 ST
      STEVAL-MIC007V1
      批量生产

      Microphone coupon board based on the IMP23ABSU analog MEMS microphone

      STEVAL-PTOOL1V1

      批量生产

      Compact reference design for low voltage brushless power tools based on STSPIN32F0B

      STSPIN32F0B 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-PTOOL1V1
      批量生产

      Compact reference design for low voltage brushless power tools based on STSPIN32F0B

      STEVAL-PTOOL2V1

      批量生产

      Compact reference design for battery-operated brushless power tools based on STSPIN32F0252

      STSPIN32F0252 , STN3P10F6 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-PTOOL2V1
      批量生产

      Compact reference design for battery-operated brushless power tools based on STSPIN32F0252

      STEVAL-SPIN3201

      批量生产

      配备嵌入式STM32 MCU评估板的STSPIN32F0高级BLDC控制器

      STSPIN32F0 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-SPIN3201
      批量生产

      配备嵌入式STM32 MCU评估板的STSPIN32F0高级BLDC控制器

      STEVAL-SPIN3202

      批量生产

      STSPIN32F0A高级3相BLDC驱动器,具有嵌入式STM32 MCU单分流器评估板

      STSPIN32F0A 3-Phase Motors (PMSM, BLDC, ACIM) ST
      STEVAL-SPIN3202
      批量生产

      STSPIN32F0A高级3相BLDC驱动器,具有嵌入式STM32 MCU单分流器评估板

Picture Solution
Compact reference design for battery-operated brushless power tools (36V-72V)
SL-PTOOL2V1
批量生产
Compact reference design for battery-operated brushless power tools (36V-72V)
SL-PTOOL2V1
批量生产