全转速高效平稳运行丨极海APM32F035工业排气扇应用方案

2023年10月20日 工业应用

工业排气扇在各工业场景中运用非常多,可使室内污浊空气、热气、湿气、粉尘烟雾、有害气体等迅速排出室外,将新鲜空气吸引至室内,以营造更为舒适的工作环境。我国排气扇市场规模目前已超过600亿元,并且未来几年增长速度将保持10%以上。

 

MCU是工业排气扇电机中最核心的部分,其集成度的优劣直接影响整个系统功能实现与成本控制。当前,工业排气扇市场应用以无感FOC控制为主,存在噪音过大、启动成功率不达100%、启动抖动/翻转等应用痛点。


APM32F035工业排气扇应用方案介绍

极海推出的APM32F035工业风机排气扇量产级应用方案,在原有无感FOC控制方式下进一步进行优化,升级后的方案可实现高效率,低噪音、全转速运行平稳、支持初始位置定位,启动成功率达100%。


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APM32F035工业排气扇应用方案实现框图


该方案采用APM32F035电机控制专用MCU作为主控芯片,负责母线电压、电流、IPM温度等信号采样,执行电机控制逻辑,并接收上层应用下发的控制指令与回传运行状态反馈等。通过UART接收上层应用下发的控制指令,进而执行内部电机算法逻辑控制,同步对母线电压信号以及电机的相电流信号进行ADC采样输入至MCU内部进行处理,随后通过Timer1输出3对互补的PWM信号至IPM模块,进而驱动风机运转,使电机更为高效、平稳、低噪声地运行。


APM32F035评估板-HvMOTOR-EVAL


APM32F035工业排气扇应用方案特点:

■  采用FOC矢量控制,高效率、低噪音

■  集成多运放/比较器,精简电路、降低干扰

■  50rpm~450rpm全转速运行平稳

■  支持初始位置定位,启动成功率达100%

■  支持隔离USB、串口通讯

■ 支持输入过欠压保护、软硬件过流保护、缺相保护、IPM温度异常保护等功能,确保工业排气扇的运行安全


APM32F035电机专用MCU关键优势:

■  基于Arm® Cortex®-M0+内核,72MHz高主频

■  Flash 64KB, SRAM 10KB ,BootLoader 4KB

■  内置M0CP 协处理器:硬件配置包括移位、32bit/32bit 除法器、开方、三角函数等,用更短运算时间实现更复杂运算

■  模拟外设:OP-AMP×4、COMP×2、12-bit ADC×1

■  数字外设:SPI×1、U(S)ART×2、I2C×1、CANx1、DMA

■  电机专用PWM:支持互补、刹车,可与M0CP联动


针对电机行业发展所需,极海紧跟市场动向并保持创新,提供完善的电机控制生态服务及量产级应用方案,包括电动两轮车电机控制板、 强磁搅拌器、实验室离心机、燃气强排风机、管道换气扇、高压水泵、工业排气扇、高速吹风筒等新一代电机解决方案,加上及时周到且深入的本地化技术支持,可快速响应并满足用户的更多应用开发需求。