BLDC-FOC-Motorsteuerung auf Basis des TMS320F28069M und InstaSPIN

04.04.2015, Filderstadt

Die Glück-Engineering GmbH entwickelte eine BLDC-Motorsteuerung mit sensorloser feldorientierter-Regelung auf Basis des TMS320F28069M und InstaSPIN-FOC – einem Microcontroller der Piccolo Familie – von Texas Instruments.

Aufgrund unserer geografischen Lage im Großraum Stuttgart, hat die Glück-Engineering GmbH als Entwicklungsdienstleister, seit jeher einen Schwerpunkt in der automotive Branche. So beschäftigen sich viele unserer Entwicklungsprojekte, aus unserem automotive Kerngeschäft mit LED-Leuchten, Steuergeräten (ECUs), Energiespeichern (LiIonen-Akkus, EDLCs) mit den dazugehörigen BMS-Systemen, Bordnetzen, DC/DC-Wandlern und elektrischen Antrieben bzw. Motorsteuerungen.

In der Vergangenheit haben wir bereits verschiedene Antriebssteuerungen für. Schrittmotoren, Servomotoren, BLDCs und Synchronmaschinen entwickelt. Unter anderem wurde z.B. auch ein eBike angetrieben

Aktuell sollten wir für einen Industriekunden eine feldorientierte sensorlose Regelung für einen BLDC entwickeln und haben dafür erstmalig die InstaSPIN-Motorsteuerungslösungen von Texas Instruments eingesetzt.

Zur Evaluierung und Inbetriebnahme dieser innovativen Motorsteuerungstechnologie haben wir ein Evaluations Kit von TI verwendet. Unsere Ingenieure haben verschiedene Untersuchungen mit den Piccolo Mikrocontrollern F28069F und F28069M durchgeführt. In den Piccolos befindet sich ein ROM mit allen notwendigen Funktionen für eine leistungsfähige feldorientierte sensorlose Motorregelung (sensorless FOC).

Eines der SW-Module errechnet den magnetischen Fluss, Winkel, Drehzahl und Drehmoment. Durch die von TI bereitgestellte PC-Software (Motorware) waren wir in der Lage die Steuerung für unterschiedliche BLDC Motoren schnell einzulernen (teachen), zu konfigurieren, abzustimmen, in Betrieb zu nehmen und zu testen. Die Flexibilität der mitgelieferten Bibliotheken ermöglicht unterschiedliche Konfigurationen. So sind Drehmoment-, Drehzahl- oder Positionsregelungen möglich.

Wir haben eine benutzerdefinierte Firmware für den TMS320F28069F entwickelt, die neben der FOC-BLDC-Regelung und einigen kundenspezifischen Anforderungen, auch ein UART-USB-Protokoll zur Remote-Steuerung und zum Echtzeit-Monitoring enthält.

Motorware, InstaSPIN und Piccolo sind eingetragene Warenzeichen der Firma Texas Instruments..

Link von TI:
http://www.ti.com/ww/de/mcu/instaspin/instaspin-foc.shtml