Toshiba facilite la commande de moteurs basée sur ses microcontrôleurs

Le Japonais a développé MCU Motor Studio, un micrologiciel et une interface graphique permettant de simplifier la commande moteur basée sur les microcontrôleurs TXZ+4A. Toshiba a également coopéré avec MikroElektronika pour une carte d’évaluation dédiée.

Toshiba Electronics lance MCU Motor Studio, une plateforme matérielle et logicielle inédite associant des outils de conception sur PC, un micrologiciel pour microcontrôleur, ainsi que du matériel d’évaluation, dans le but de simplifier la conception et d’accélérer la commercialisation de solutions de commande moteur basées sur les microcontrôleurs TXZ+4A du Japonais.

A en croire Toshiba, la suite de micrologiciels de MCU Motor Studio prend en charge toutes les technologies courantes de commande moteur à haut rendement énergétique, y compris la commutation sinusoïdale et la commande vectorielle (FOC), sans capteur ou avec détection de position de précision. L’utilisateur peut choisir entre une détection de courant à simple ou à triple shunt et gérer les fréquences PWM jusqu’à 156 kHz. Tous les types de moteurs classiques sont concernés, y compris les moteurs à courant continu sans balais (BLDC) et les moteurs synchrones à aimants permanents (PMSM).

La plateforme permet de contrôler un maximum de trois canaux moteurs indépendants avec un seul microcontrôleur, en fonction de la variante choisie. La série TXZ+4A de microcontrôleurs Toshiba à cœur Arm Cortex-M4, qui comprend les groupes M4K et M4M, intègre diverses fonctions dédiées à la commande moteur, parmi lesquelles un moteur vectoriel matériel, un encodeur avancé haute résolution pour les servomoteurs, ainsi que des fonctions d’auto-diagnostic permettant de s’assurer du respect des normes de sécurité fonctionnelle telles que l’IEC 60730 classe B.

La suite de micrologiciels, quant à elle, présente plusieurs fonctionnalités comme la détection du point de courant nul, la détection de position initiale du moteur, et les commandes d’arrêt courantes, mais également la récupération du décrochage par champ magnétique, la réduction de vitesse en fonction de la charge, la commande avancée du rotor avec positionnement précis sans capteur, et la commande de mouvement linéaire à positionnement précis à base de capteurs.

L’outil de commande moteur sur PC permet, pour sa part, de configurer rapidement le contrôleur proportionnel-intégral (PI), de saisir les paramètres de la combinaison variateur plus moteur choisie, et de commencer à évaluer la solution. Sont alors affichés, en temps réel et sous forme graphique, la vitesse de consigne et la vitesse réelle, le couple, le courant, la température et les valeurs de tension de la liaison continue, tout en surveillant le statut d’erreur. Il est également possible de modifier dynamiquement les paramètres du moteur, du système et de la commande, et de programmer des tests à exécuter automatiquement.

Enfin, Toshiba précise qu’il a collaboré avec MikroElektronika pour créer une carte d’évaluation baptisée MIKROE Clicker 4 pour TMPM4K, et un « shield » onduleur 6 à 48 V complémentaire, l’idée étant ainsi de fournir une plateforme matérielle de développement à faible coût, adaptée à la commande d’un canal moteur. La carte d’évaluation contient un microcontrôleur M4K et peut s’alimenter à partir d’un port USB, d’une batterie ou de la carte onduleur, qui dispose de son propre convertisseur à découpage. Le convertisseur permet une mesure du courant à un ou trois shunts, et dispose d’une interface flexible adaptée au type de détection de position choisi par l’utilisateur.

Le micrologiciel et l’interface graphique MCU Motor Studio peuvent être téléchargés ici.