STMicroelectronics упростила создание интеллектуальных приводов

Ведущая компания в области электронных устройств компания STMicroelectronics представила интеллектуальный двигатель EVLSPIN32G4-ACT. Данная разработка существенно упрощает процесс создания интеллектуальных приводов.

В основе эталонного дизайна edge-AI motor-drive интеллектуальный трехфазный драйвер двигателя STSPIN32G4. Конструкция гарантирует прямое соединение с беспроводным сенсорным узлов ST STWIN.box (STEVAL-STWINBX1). Данный беспроводной модуль датчиков ускоряет разработку систем, которые объединяют в одном блоке систему управления двигателем, процесс анализа данных из окружающей среды в режиме реального времени с возможность подключения к IoT.

Разработка вобрала в себя последние технологические успехи в управлении силовыми установками, а также самую актуальную информацию и практическое применение от науки о данных. Все это позволило повысить стандарты производительности, а также улучшить экологическую рентабельной продукции.

Высокотехнологичные датчики, включенные в конструкцию беспроводного модуля, отслеживают текущее рабочее состояние исполнительных систем. А предусмотренная в изделии функция оперативного сбора данных позволяет создавать достаточно сложные решения с применением искусственного интеллекта и машинного обучения.

Интеграция массива поступающих данных об окружающей среде, а также данных управления позволяет разработчикам и инженерам получать комплексную информацию о работе всей системы. Такой контроль, в свою очередь, позволяет заблаговременно выявлять появление нестандартных условий. Эффективное решение проблем осуществляется с помощью имеющихся алгоритмов, основанных на данных, что ведет в общему повышению производительности системы в целом.

Конструктивно бортовая плата содержит микроконтроллер, интеллектуальный драйвер затвора, систему управления питанием. Также имеется инверторный каскад, работающий с 3-фазными двигателями с рабочим напряжением до 48 В/5 А.

Помимо указанных компонентов в состав комплекта включено программное обеспечение, упрощающее интеграцию с сенсорным блоком и разработку приложений. Интеллектуальная разработка компании STMicroelectronics позволит инженерам создавать развитые автономные системы, разумно реагирующие на изменение окружающей среды.

Так на борту есть дополнительный высокопроизводительный акселерометр, 3-осевой цифровой датчик вибрации с полосой пропускания 6 кГц и 2-осевой высокоточный инклинометр с MLC. Бортовые датчики окружающей среды включают цифровой барометр и датчик температуры I²C/SMBus. Существуют также цифровые и аналоговые МЭМС-микрофоны для захвата звука и ультразвука соответственно. Данные датчики фиксируют температурные перепады, изменение барометрического давления, звук, движение и ультразвуковые сигналы.

Интеллектуальный драйвер двигателя EVLSPIN32G4-ACT существенно расширяет функциональные возможности устройств IoT и IIoT, благодаря компактному размеру и пониженному энергопотреблению. Разработка прекрасно подойдет свое применение в процессах автоматизации самых различных предприятий и помещений, в сервоприводах, а также даст дополнительный толчок в развитии промышленной и бытовой робототехники.

Бортовой микроконтроллер содержит функционал, позволяющий управлять трехфазными двигательными установками

Встроенный микроконтроллер оснащен функциями для управления трехфазными двигателями BLDC (BrushLes Direct Current) постоянного тока с отсутствующими щетками. Также имеются сравнивающие величины аналоговых сигналов четыре сверхбыстрых компараторы, три операционных усилителя, два набора широтно-импульсных модуляторных таймеров (ШИМ-таймеры), 12-битный аналогово-цифровой преобразователь (АЦП).

Все это способствует более точному управлению двигателем. Дополнительные компоненты генерируют необходимые шины питания для драйвера затвора микроконтроллера непосредственно от питания двигателя, что сводит к минимуму необходимость в наличии дополнительных внешних компонентов.

Предназначение интеллектуального драйвера — управление моторами мощностью до 250 Вт, также драйвер совместим с самыми разными источниками питания с напряжением 12, 24, 36 и 48 Вольт.

Драйвер оснащен эффективной комплексной защитной системой, которая предотвращает поломку непосредственно самого драйвера. Предусмотрена защита от целого спектра всевозможных рисков для двигателя, в частности: перегрузка по току, короткое замыкание, перегрев и скачки напряжения.

Максимально точная и эффективная работа двигателя в соответствии с заданными параметрами и условиями эксплуатации возможна благодаря наличию разнообразных методов управления силовой установкой, измерения различных данных.

Небольшие габариты рассматриваемого драйвера позволяют создавать устройства и системы, в которые предполагается устанавливать разработку, еще более компактных размеров. Как итог — список необходимых материалов для изготовления тех или иных устройств оптимизируется, конечная стоимость изделий снижается, а процесс сборки существенно упрощается.

Разработка интеллектуального драйвера от компании STMicroelectronics — выгодное решение для целого ряда разработчиков и инженеров, а также для производителей самого разного инновационного оборудования, разработка которого требует наличия не только современного двигателя, но и возможности его надежного и эффективного управления.

Модуль готов к эксплуатации и подключению питания. В состав модуля входит микроконтролер STM32U5 с пониженным энергопотреблением, Bluetooth, Wi-Fi и NFC. На борту размещены широкий спектр датчиков, среди которых следует выделить 3-осевой магнитометр и современный промышленный IMU с возможностью искусственного интеллекта, технологию Machine-Learning Core (MLC). Комплекс датчиков обеспечивают широкий перечень возможностей зондирования, а функционал изделий позволяет получать большой массив данных для последующего анализа.

Разработанное программное обеспечение включает целый набор специальных микропрограмм, регистрирующих поступающие данные. Это существенно облегчает интеграцию в производственные процессы для edge-AI и машинного обучения. Скорость обработки данных регистратора данных позволяет модулю мониторить ситуацию в режиме реального времени, работая с данными управления движением и информации, поступающей от датчиков.

В целом интеллектуальный драйвер двигателя выводит работу по реализации периферийного искусственного интеллекта в управлении движением, соединяя в единое целое передовые технологии в разработке датчиков и трехфазного электропривода. ИИ еще больше приближается к контролируемому управлению движением, ИИ устройств становиться более продвинутым, что расширяет возможности по принятию тех или иных решений. Инновационный подход ускоряет процесс эффективной обработки данных, делая управление приложениями более интеллектуальным.