STMicroelectronics ha rilasciato l’algoritmo software STM32 ZeST (Zero Speed Full Torque), progettato per funzionare su microcontrollori STM32, e che consente agli azionamenti di motori sensorless di produrre la massima coppia anche a velocità zero. L’algoritmo, ora condiviso con clienti selezionati, fornisce questo controllo per la prima volta in un’unità per uso generale, consentendo una fluidità e una prevedibilità precedentemente irraggiungibili.
Le applicazioni
Attrezzature come elettroutensili, tapparelle, lavatrici, tosaerba, sistemi di climatizzazione ed e-bike necessitano che i loro motori si avviino nella giusta direzione con la coppia massima e/o si avviino rapidamente con il massimo carico, il tutto consumando il minimo di energia. I normali azionamenti sensorless, che non possono determinare la posizione del rotore a velocità zero, non sono adatti a soddisfare questi requisiti. Fino ad ora, la soluzione per garantire precisione, alta efficienza e corretto funzionamento richiedeva in genere l’aggiunta di sensori di posizione fisica o l’utilizzo di un tipo di motore specifico.
Il nuovo algoritmo STM ZeST
Il nuovo algoritmo software STM32 ZeST è una soluzione generica che consente un controllo ottimale senza sensori a velocità zero per qualsiasi tipo di motore sincrono a magnete permanente (PMSM). Per raggiungere questo obiettivo, l’algoritmo STM32 ZeST funziona in modo fluido con il nuovo algoritmo High-Sensitivity Observer (HSO) per controllare il motore in modalità sensorless. Essendo una soluzione software integrata, non sono necessari hardware aggiuntivo o periferiche speciali nel microcontrollore STM32. Anche la resistenza del motore viene stimata durante il funzionamento per garantire un controllo efficiente del motore.
Migliorare l’efficienza energetica delle applicazioni
Utilizzando gli algoritmi software STM32 ZeST e HSO, i progettisti possono migliorare l’efficienza energetica delle loro applicazioni evitando correnti di picco elevate durante le fasi di avvio. Possono anche ridurre la distinta base (BOM), migliorare l’affidabilità rispetto alle unità contenenti sensori Hall e ridurre l’elevato rumore acustico. STMicroelectronics ha realizzato un modello dimostrativo che mostra come un azionamento sensorless può avviarsi e spostare un carico a varie velocità, fino a velocità molto basse. Il modello, utilizzando la ruota di uno scooter elettrico, mostra che il motore si avvia sempre nella direzione prevista e può sostenere il carico a velocità zero senza movimento.
Gli strumenti di valutazione nel nuovo algoritmo ZeST
ST ha creato hardware di supporto per valutare le prestazioni degli algoritmi STM32 ZeST e HSO e accelerare l’avvio dello sviluppo. Questi includono la scheda di controllo B-G473E-ZEST1S, che genera segnali PWM per la scheda di potenza, STEVAL-LVLP01. La scheda di potenza aziona motori a bassa potenza/bassa tensione come quello disponibile nel kit B-MOTOR-PMSMA. La scheda di controllo si collega alla scheda di potenza utilizzando il nuovo connettore di controllo motore integrato V2.
ST fornisce ampio supporto aggiuntivo per sviluppare azionamenti per i tipi di motore più diffusi al fine di soddisfare diverse applicazioni e soddisfare vincoli quali efficienza energetica, dimensioni, prestazioni e costi. La famiglia di microcontrollori STM32 copre un ampio spettro di prestazioni e molti dispositivi integrano funzionalità applicabili come il timer PWM di controllo motore avanzato dell’azienda. Tutti sono supportati dal kit di sviluppo software di controllo motore ST (MC-SDK), che comprende una libreria firmware di controllo motore e uno strumento di configurazione dedicato (Motor Control Workbench). Entrambi vengono utilizzati con l’ecosistema STM32Cube e il configuratore di progetti STM32CubeMX.
Disponibilità
L’algoritmo HSO è disponibile nella nuova versione di MCSDK (versione 6.2). Una soluzione a doppia unità per MCU STM32 G4 completa questa nuova versione di MCSDK, che supporta anche i microcontroller STM32 di linee economiche come la serie STM32C0 o ad alte prestazioni come la serie STM32H5.
Questo il link per scaricare il nuovo MCSDK v6.2 incluso l’algoritmo software HSO. Ulteriori informazioni sull’algoritmo STM32 ZeST sono disponibili qui.
