型号：STM32F4-MC-IPM30

名称：电机开发套件

简介

      STM32F4-MC-IPM30电机开发平台套件采用模块化的设计，完备、强大的硬件系统配套，用户无需增加任何配置，接上电源，即可开始电机开发！平台支持方波控制、弦波控制，支持BLDC电机、PMSM电机，支持ST FOC V2.0（MDK开发环境）库，支持ST FOC V3.2（IAR开发环境）库 支持ST FOC V4.3（MDK开发环境）库,支持ST FOC V5.2（MDK开发环境）库,默认提供FOC5.2库例程。支持无感，HALL, ENCODER工作方式，支持弱磁功能，正弦波驱动。支持速度模式，力矩模式。可通过LCD,USART上位机GUI,DA三种方式观测参数。

     开发平台提供各种相关资料，各种进阶例程、PDF格式原理图、提供半年技术服务、销后服务等等。   

1.简介

     STM32F4-MC-IPM30电机开发平台套件采用模块化的设计，完备、强大的硬件系统配套，用户无需增加任何配置，接上电源，即可开始电机开发！平台支持方波控制、弦波控制，支持BLDC电机、PMSM电机，支持ST FOC V2.0（MDK开发环境）库，支持ST FOC V3.2（IAR开发环境）库 支持ST FOC V4.3（MDK开发环境）库,支持ST FOC V5.2（MDK开发环境）库,默认提供FOC5.2库例程。支持无感，HALL, ENCODER工作方式，支持弱磁功能，正弦波驱动。支持速度模式，力矩模式。可通过LCD,USART上位机GUI,DA三种方式观测参数。

    STM32F4-MC-IPM30 电机开发平台套件含六部分：一个24V3A电源、一个主控制板、一个驱动板、一个PMSM电机、一根串口线和一个JLINK调试器。主控板上自带一个2.8‘TFT  LCD，采用STM32F407ZGT6芯片。驱动板主要采用进口IPM模块驱动电机。用户可能过STLINK或JLINK下载程序并进行调试运行。

  2.配置

·         采用32位CORTEXM4内核的CPU：STM32F407ZGT6

·         采用核心板+主控底板+功率板结构，方便调试与维修

·         宽电压输入：DC 18V～300V,标配24V电源

·         大功率驱动：配置600V 2KW IPM功率模块

·         典型配置：24V PMSM带120度HALL传感器及1000线编码器

·         HALL输入、光电编码器输入，反电动势侦测，多种有/无传感器控制方式

·         120度方波、180度弦波控制方式，FOC矢量控制方式

·         三电阻电流检测，过流停车保护

·         方便的人机界面：TFT液晶显示、6按键、电位器、4个LED灯、串行通信接口、电位器调速接口

·         双电机控制接口，支持BLDC、PMSM、ACIM（三相交流异步）电机控制

·         例程非常丰富，包括自编的以源码方式提供的进阶式的例程，还有移植好ST FOC SDK5.4, V4.3,V3.2电机库例程。（本套件基本兼容ST官方双电机控制板）

3.发货清单

    24V3A电源一个，STM32控制板一块，IPM30驱动板一块，带1000线编码器和120度霍尔传感器的PMSM电机一个，JLINK仿真器一套，串口通讯线一根 ，DVD光盘资料。

4.套件特点

l  STM32核心板+底板+TFT显示板+IPM功率板+电机+仿真调试器，各个模块相对独立，可灵活地搭配或单独使用；

l  MCU配置STM32F407ZGT6, 同时在本开发套件平台上实现的程序，很容易移植到STM32全系列中任意一种。

l  为各种应用提供一个灵活可靠的硬件及软件调试的平台，节省大量的研发投入。如：变频空调、工业缝纫机、BLDC/PMSM控制、电动车控制器、电动汽车、太阳能逆变电站、UPS等产品开发；

l  能满足大学生电子竞赛、高校专业的课程实验、实习及毕业设计需求：嵌入式系统，电力电子实验教学应用；

l  兼容并改进了ST官方电机套件，上电即可运行，支持有、无传感运行，编码器模式运行，支持速度模式或力矩模式，支持方波，支持FOC控制；支持ST FOC各版本库， 支持ST FOC V2.0（MDK开发环境）库，支持ST FOC V3.2（IAR开发环境）库 支持ST FOC V4.3（MDK开发环境）库。支持无感，HALL, ENCODER工作方式，支持弱磁功能，正弦波驱动,方波驱动。支持速度模式，力矩模式。可通过LCD,USART上位机GUI,DA三种方式观测参数。

l  使用IPM 模块FSAM30SH60A，600V、30A，2KW，内置完善保护；

l  直接支持高、低压电机（18V～300V DC），支持HALL及编码器输入；

l  多个软件实例，包含STM32各种资源应用及电机调速应用，从入门、提高到精通

l  包含完整源码方波电机开环控制、闭环控制实例，配送移植好的ST电机FOC库V5.2例程；

l  本板为热地（高低压共地）设计，接入高压时请务必使用隔离变压器，以确保人身及设备安全！

l  电机类型支持（默认配PMSM电机）（以下例程均默认配有）：

n  直流无刷（BLDC）电机: 配有感开环闭环方波源码例程

n  永磁同步（PMSM）电机： FOC5.2版（MDK）矢量弦波例程

n  三相交流异步（ACIM）电机（V/F控制）：配VF源码例程

5.IPM30功率参数及控制参数：

   功率参数：   

   1.）最大驱动额定功率为2KW的电机。支持功率输出范围：0～2KW。  

2.）采用飞兆半导体公司(Fairchild Semiconductor)原装进口IPM模块FSAM30SH60A：标称参数为：600V、30A、2.4KW等级。

3.）电机电源电压（P+、P-）支持：24V～310V 直流（DC）输入。

（*为方便用户实验使用，套件只支持直流电源输入，请用户切记！勿接入交流电！）  

4.）控制电源与电机电源分开供电；由于采用了IPM模块，控制电源只需单路直流电压，支持DC：24V～36V（MAX 48V ）直接输入。

5.）标配1个AC/DC电源，输入AC ：85V~220V；输出DC：24V、3A；

6.）标配1个PMSM电机：24V、63W，标配1000线光电编码器+120度3相霍尔；

7.）驱动板支持驱动220V、2KW以下等级的各种三相交流电机（BLDC、PMSM、ACIM）。

控制参数：

1.）为方便实验，默认采用三电阻法进行电流采样。电阻值0.05欧姆，放大倍数16.5，直流偏置电压1.65V。最大采样范围约2A；（用户需根据自己实际情况进行调整）

2.）板载霍尔（HALL）及光电编码器（encode）输入接口；

3.）板载兼容ST 官方电机接口，IDC34 PIN。支持本公司或ST官方的各种电机STM32、STM8主控板。也可以外接各种DSP或其他MCU主控制板；

4.）接口的信号包含有：6路PWM、3路电流、总线电压、IPM模块报警、3路HALL、3路encode、制动信号、NTC继电器控制信号、PFC控制信号等，6路PWM控制信号兼容3.3V或5V电压。电流反馈信号0～3.3V；

5.）MCU使用最小系统核心板形式，用户可以根据评估需要，更换各种MCU；

6.）支持120º方波、180º正弦波控制方式，FOC矢量控制方式；

7.）方便的人机界面：TFT液晶显示、6按键、电位器、4个LED灯、串行通信接口；

8.）标配STM32仿真调试器及评估软件，方便用户使用。

6.ST FOC电机库功能简介

l  支持电机：三相永磁同步电机（直流无刷电机）

l  控制方法：矢量控制

l  三相PWM输出方法：SVPWM

l  相电流检测方法：单电阻电流检测和重构方式、三电阻电流检测和重构方式（本平台所用方式）、隔离型电流传感器检测。

l  转子位置检测方法：霍尔传感器、光电编码器、无位置传感的转子速度和位置估计算法（包括基于估计感应电压的转子位置和速度估计算法、基本高频载波注入的转子位置和估计算法（部分MCU支持））

l  配有WORKBENCH软件，即参数配置、工程生产、参数监控于一体的软件，界面化操作，方面参数设置，参数评估与波形分析等。

l  FOC WEB版例程（部分代码封装。如需源码，则需向ST申请FUL版CUBEMX软件）

7.售后服务

l  本套件提供一年的有限的保修服务+半年有限的技术支持服务；

l  本套件由于包含特定知识价值资料，一定售出，概不提供退货退款服务，只提供七天内换货或一年保修服务；

l  由于本套件具有一定专业性，具体的有限的保修或技术支持服务内容，由双方友好协商；

l  一般情况下，如模块或其它器件烧坏而经常返修，客户可能需要支付邮费及成本费用；

l  主要提供电话或邮件的免费技术支持；技术支持内容主要是本套件相关内容；不提供电机控制的基础知识之类的技术支持 

8.重要说明

     提供此方案的目的是为了让有一定电机控制基础的朋友可以迅速开始做自己的产品，

  提供产品本身的有限技术支持，不提供诸如：MCU操作入门、电机控制理论基础、电路基础原理讲解之类的技术支持。

    电机开发评估套件的定位是：方便用户学习电机控制的设计应用；方便用户评估ST MCU在电机控制上的应用；但它不是一个真正的可直接用在产品上的电机驱动器。尽管我们采用了高耐压大电流的IPM模块或其它功率模块,但我们没有做，也不打算去做整体的极限测试。如用户接自备的电机测试时，还请自行评估其可行性。

    套件只是一个供参考的DEMO,离真正的电机驱动器还有一定的距离，请注意。

    作为评估系统，我们仅仅授权使用带限流的开关电源作为接入的电源，如使用蓄电池作为接入电源，引起的任何后果，概不负责（实际也没有以能力负责，此点有疑问，可电话咨询）。请慎重选择合适的开关电源，调试时确保周围有良好的绝缘环境，如在宿舍，居民住宅调试，请确保房间的漏电保护开关是可以及时动作 的。如开关电源长期未用，使用前请先检测完毕再使用。

    为防止频繁烧管，请在熟悉MCU,熟悉电机的理论控制原理后，再开始实际开发，电机运行过程中，严禁连接硬件调试器单步调试，也不得在调试器的DEBUG状态下全速运行电机，由此造成的一切后果，我们概不负责。

    电机驱动的学习、开发过程中，烧管是家常便饭，因此，请提前预备功率模块，以备不时这需。

9.温馨提醒

  电机控制是一项比较复杂，涉及较多基础知识的系统。尤其涉及高压调试时，需要特别注意安全问题。

    在上高压前，要求客户需要先熟悉平台的软硬件原理，电机参数配置方法，调试方法等。

10.安全声明及免责声明

l  本套件软硬件是供用户学习、评估STM32在电机控制上的应用，不可直接用在任何产品上。如果用户擅自直接使用在产品上，所出现包括但不限于人身安全、设备安全等的任何问题均由客户自行负责！本公司概不承担任何责任。

l  调试时一定要注意人身安全！强建议在初学习时保证在安全电压操作。一般的三相电机空载时，均可在直流（DC） 60V以内的电压下良好运转，而无需接入高电压！

l  本套件默认为高低压共地设计，如果要接上大于安全电压的电源来调试，在接入本设备前端一定要先接入漏电保护开关及过流保护开关（空开）；并且一定要接入隔离变压器，反复确认安全后才能操作。

l  本套件含有高速旋转电机及机构，要小心操作。

l  本套件是提供给专业用户学习使用的。本公司不承担任何包括但不限于人身安全、设备安全等的安全责任。相关损失由客户自行负责！

10.图片参考