TRINAMIC TMCM-1640 Bldc mootorikontroller
Elu toetamise poliitika
TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG ei luba ega anna garantiid ühelegi oma tootele kasutamiseks elu toetavates süsteemides ilma TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG konkreetse kirjaliku nõusolekuta.
Elu toetavad süsteemid on seadmed, mis on ette nähtud elu toetamiseks ja säilitamiseks ja mille mittetoimimine, kui seda õigesti ja vastavalt juhistele kasutatakse, võib põhjustada kehavigastusi või surma.
© TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG 2011-2020
Sellel andmelehel esitatud teavet peetakse täpseks ja usaldusväärseks. Siiski ei võeta vastutust selle kasutamise tagajärgede ega kolmandate isikute patentide või muude õiguste rikkumiste eest, mis võivad tuleneda selle kasutamisest.
Tehnilisi andmeid võidakse ette teatamata muuta.
Omadused
TMCM-1640 on ülimalt kompaktne kontrolleri/draiveri moodul harjadeta alalisvoolu (BLDC) mootoritele, millel on kuni 5A mähisvool, valikuline kooder ja/või saalianduri tagasiside. Suhtlemiseks pakub moodul RS485 ja (mini-)USB liideseid.
Rakendused
- Kompaktsed üheteljelised harjadeta alalisvoolumootori lahendused
Elektrilised andmed
- Tarne voltage: +24VDC nim. (+12V… +28.5V DC)
- Mootori vool: kuni 5A RMS (programmeeritav)
Integreeritud liikumiskontroller
- Suure jõudlusega ARM Cortex™-M3 mikrokontroller süsteemi juhtimiseks ja sideprotokollide haldamiseks
Integreeritud draiver
- Suure jõudlusega integreeritud eeldraiver (TMC603)
- Tõhus töö, väike võimsuse hajumine (MOSFET-id madala RDS-iga (ON))
- Dünaamiline voolu juhtimine
- Integreeritud kaitse
Liidesed
- USB: mini-USB pistik, täiskiirusel (12Mbit/s) jadaliides
- RS485 jadaliides
- Halli anduri liides (+5 V TTL või avatud kollektoriga signaalid)
- Kodeerija liides (+5 V TTL või avatud kollektoriga signaalid)
- 3 üldotstarbelist sisendit: 2x digitaalset (+5V / +24V ühilduv), 1x analoog (0…10V)
- 1 üldotstarbeline väljund (avatud äravooluga)
Tarkvara
- Saadaval koos TMCL™-iga
- iseseisev või kaugjuhitav töö
- programmimälu (mittelenduv) kuni 2048 TMCL™ käsu jaoks
- PC-põhine rakenduste arendustarkvara TMCL-IDE
- PC-põhine rakenduste arendustarkvara TMCL-BLDC algseadete jaoks
Lisateabe saamiseks vaadake eraldi TMCM-1640 TMCL™ püsivara käsiraamatut
Tellimiskoodid
Kaablid ei kuulu komplekti. Vajadusel lisage oma tellimusele TMCM-1640-CABLE.
| Telli kood | Kirjeldus | Mõõtmed [mm] |
| TMCM-1640 | 1-teljeline BLDC kontroller/draiveri moodul kuni 5A / 28.5V.
RS485 ja USB 2.0 liides |
42 x 42 x 15 |
| Komponent osad | ||
| TMCM-1640-KAABEL | Kaablikangas TMCM-1640 jaoks | |
| Seotud mootorid | ||
| QBL4208-41-04-006 | QMot BLDC mootor 42 mm, 4000 RPM, 0.06 Nm | 42 x 42 x 41 |
| QBL4208-61-04-013 | QMot BLDC mootor 42 mm, 4000 RPM, 0.13 Nm | 42 x 42 x 61 |
Mehaaniline ja elektriline liides
Kontrolleri/draiveri plaadi suurus ja kinnitusavad
Kontrolleri/draiveri plaadi (TMCM-164) mõõdud on ca. 42 mm x 42 mm, et see sobiks 42 mm NEMA 17 harjadeta alalisvoolumootori tagaküljele. Komponendi maksimaalne kõrgus (kõrgus üle PCB taseme) ilma ühenduspistikuteta on umbes 10 mm ja umbes 3 mm allpool PCB taset. M3 kruvide jaoks on kaks kinnitusava, et kinnitada plaat otse NEMA 17/42 mm ääriku suurusega harjadeta alalisvoolumootorile.
Joonis 4.1: Mooduli mõõtmed ja kinnitusavade asukoht
Ühendused
Kontroller/draiveri plaadil on 6 pistikut, sealhulgas mootori pistik, mida kasutatakse mootoripoolide kinnitamiseks elektroonika külge. Lisaks toitepistikule on üks pistik (valikuline) mootori saalianduri signaalide jaoks ja üks pistik (valikuline) inkrementaalkoodri signaalide jaoks. Jadaside jaoks on pardale integreeritud mini-USB-pistik. RS485 jadaside jaoks on lisapistik, 3 üldotstarbelist sisendit ja üks väljund. Sõltuvalt püsivarast võivad üldotstarbelised sisendid ja väljundid omada spetsiaalseid funktsioone.
| Domeen | Ühendus tüüp | Paaritumine pistik tüüp |
| Võimsus | Tyco elektroonika (endine AMP) MTA-100
seeria (3-640456-2), 2 pol., isane |
MTA 100 seeria (3-640440-2), 2 pol., emane |
| Mootor | Tyco elektroonika (endine AMP) MTA-100
seeria (3-640456-3), 3 pol., isane |
MTA 100 seeria (3-640440-3), 3 pol., emane |
| USB | 5-kontaktiline standardne mini-USB pistik, emane | 5-kontaktiline standardne mini-USB pistik, isane |
| Hall | 2 mm sammuga 5 kontaktiga JST B5B-PH-K pistik | Korpus: JST PHR-5
Presskontaktid: BPH-002T-P0.5S (0.5-0.22 mm) |
| Kodeerija | 2 mm sammuga 5 kontaktiga JST B5B-PH-K pistik | Korpus: JST PHR-5
Presskontaktid: BPH-002T-P0.5S (0.5-0.22 mm) |
| I/O, RS485 | 2 mm sammuga 8 kontaktiga JST B8B-PH-K pistik | Korpus: JST PHR-8
Presskontaktid: BPH-002T-P0.5S (0.5-0.22 mm) |
Toitepistik
2-kontaktiline Tyco elektroonika (endine AMP) MTA-100 seeria pistikut (3-640456-2) kasutatakse pardal toitepistikuna.
Vastavuspistik: Tyco electronics (endine AMP) MTA-100 seeria (3-640440-2)
|
Pin | Silt | Kirjeldus |
| 1 | +U | Moodul + draiver stage toiteallika sisend | |
| 2 | GND | Mooduli maandus (toiteallika ja signaali maandus) |
Tabel 4.1: Toiteallika pistik
- Pange tähele, et vastupidise polaarsuse eest kaitset ei ole ja volüümi eest on kaitse ainult piiratudtagon üle ülemise maksimumpiiri. Toiteallikas peaks tavaliselt olema vahemikus +9 kuni +28.5 V.
- Kasutades toitevoldtagülemise piiri lähedal, on reguleeritud toiteallikas kohustuslik. Veenduge, et süsteemis oleks piisavalt võimsust filtreerivaid kondensaatoreid (soovitatav on 2200 µF või rohkem), et neelata mootori poolt seiskumise korral tagasi antud mehaanilist energiat ja vältida volüümitage liigpinge nt sisselülitamisel (eriti pikemate toitekaablite korral, kuna pardal on ainult keraamilised filtrikondensaatorid). Suuremates süsteemides võib maksimaalse helitugevuse piiramiseks olla vaja zeneri dioodi vooluringitage kui mootor töötab suurel kiirusel.
- Toiteallikas peaks olema konstrueeritud nii, et see toidab mootori nimivõimsusttage soovitud maksimaalse mootorivõimsuse juures. Tarneväärtus ei tohi mingil juhul ületada ülemist mahtutage limiit.
- Seadme töökindla töö tagamiseks peab toiteallikal olema piisav väljundkondensaator ja toitekaablid peavad olema madala takistusega, et chopperi töö ei tooks kaasa elektrivarustuse pulsatsiooni suurenemist otse seadmel. Toiteallika pulsatsioon, mis tuleneb chopperi tööst, tuleks hoida maksimaalselt mõne 100 mV juures.
Toiteallika juhised:
- hoidke toitekaablid võimalikult lühikesed
- kasutage toitekaablite jaoks suurt läbimõõtu
- lisage 2200 µF või suuremad filtrikondensaatorid mootoridraiveri lähedusse, eriti kui kaugus toiteallikast on suur (st rohkem kui 2-3 m)
Mootori pistik
3-kontaktiline Tyco elektroonika (endine AMP) MTA-100 seeria pistikut (3-640456-3) kasutatakse pardal mootoripistikuna.
Vastavuspistik: Tycos electronics (endine AMP) MTA-100 seeria (3-640440-3)
|
Pin | Silt | Kirjeldus |
| 1 | BM1 | Mootori pooli faas 1 / U | |
| 2 | BM2 | Mootori pooli faas 2 / V | |
| 3 | BM3 | Mootori pooli faas 3 / W |
Halli anduri pistik
Halli anduri signaalide jaoks kasutatakse 2 mm sammuga 5 kontaktiga JST B5B-PH-K pistikut.
- Ühenduspistiku korpus: PHR-5
- Ühenduspistiku kontaktid: SPH-002T-P0.5S.
|
Pin | Silt | Kirjeldus |
| 1 | GND | Halli anduri toide ja signaali maandus | |
| 2 | +5V | +5V väljund saalianduri toiteks | |
| 3 | SAAL_1 | Halli anduri signaal 1 | |
| 4 | SAAL_2 | Halli anduri signaal 2 | |
| 5 | SAAL_3 | Halli anduri signaal 3 |
Tabel 4.3: Halli anduri signaalide pistik
Kodeerija pistik
- Kodeerija signaalide jaoks kasutatakse 2 mm sammuga 5 kontaktiga JST B5B-PH-K pistikut.
- Ühenduspistiku korpus: PHR-5
- Ühenduspistiku kontaktid: SPH-002T-P0.5S.
|
Pin | Silt | Kirjeldus |
| 1 | GND | Halli anduri toide ja signaali maandus | |
| 2 | +5V | +5V väljund koodri toiteks (max 100mA) | |
| 3 | A | Kodeerija kanal a | |
| 4 | B | Kodeerija kanal b | |
| 5 | N | Kodeerija indeks / nullkanal |
Tabel 4.4: Kooderi signaalide pistik
USB-pistik
Jadaside jaoks on pardal saadaval 5-kontaktiline standardne mini-USB-pistik.
 |
Pin | Silt | Kirjeldus |
| 1 | V-BUS | +5V võimsus | |
| 2 | D- | Andmed – | |
| 3 | D+ | Andmed + | |
| 4 | ID | Pole ühendatud | |
| 5 | GND | maapinnale |
Tabel 4.5: Mini-USB-pistik
GPIO-d ja RS485 pistik
Üldotstarbeliste sisendite ja väljundite ühendamiseks kasutatakse 2 mm sammuga 8 kontaktiga JST B8B-PH-K pistikut.
- Ühenduspistiku korpus: PHR-8
- Ühenduspistiku kontaktid: SPH-002T-P0.5S
|
|
Pin | Silt | Kirjeldus |
| 1 | GND | Signaali ja süsteemi maandus | |
| 2 | +5V | +5V väljund välise vooluahela toiteks (max 100mA) | |
| 3 | AIN | Analoogsisendit (0…10V) saab kasutada kiiruse juhtimiseks
sisend eraldiseisvas režiimis (olenevalt püsivarast) |
|
| 4 | IN_0 | Digitaalne sisend, mida saab kasutada stopp- (STOP_R) / piirlülitina
sisend (olenevalt püsivarast) |
|
| 5 | IN_1 | Digitaalne sisend, mida saab kasutada stopp- (STOP_L) / piirlülitina
sisend (olenevalt püsivarast) |
|
| 6 | VÄLJAS | Digitaalne väljund (avatud äravooluga, max 100mA) | |
| 7 | RS485+ | RS485 2-juhtmeline jadaliides (mitte-inverteeritud signaal) | |
| 8 | RS485- | RS485 2-juhtmeline jadaliides (pööratud signaal) |
Tabel 4.6: Üldotstarbeline sisend-/väljundpistik
Sisend/väljundahelad
Halli anduri sisend
Hallianduri sisendahel toetab +5V push-pull (TTL) ja avatud kollektoriga saalianduri signaale. Avatud kollektori signaalide toetamiseks pakub sisendahel 2k7 tõmbetakistit kuni +5 V (genereeritud pardal toiteallikast vol.tagja).
Joonis 4.3: Halli anduri sisendahel
Kodeerija sisend
Kodeerija sisendahel toetab +5V push-pull (TTL) ja avatud kollektoriga saalianduri signaale. Avatud kollektoriga signaalide toetamiseks pakub sisendvooluahel 2k7 tõmbetakistit kuni +5 V (+5 V genereeritakse pardal toiteallikasttagja).
Joonis 4.4: Kodeerija sisendskeem
Üldotstarbelised sisendid/väljundid
Rongisisesed LED-id
Tahvlil on kolm LED-i, mis näitavad plaadi olekut. Roheline valgusdiood süttib juhul, kui on saadaval +5 V sisseehitatud DC/DC lülitusregulaatorilt. Kahe punase LED-tule funktsioon sõltub püsivara versioonist. Standardse TMCL püsivara korral näitab üks punane LED kõrget temperatuuri (Temperatuuri hoiatus) ja teine süttib juhul, kui mootori vool jõuab eelnevalt tarkvaras seatud piirini (Liigvool).
LED-IDE KÄITUMINE STANDARDSE TMCL PÜSIVARAGA
| Silt | Kirjeldus |
| +5V | roheline LED, näitab +5 V, mis on saadaval pardal olevast DC/DC regulaatorist |
| Temperatuuri hoiatus | Punane LED, vilgub, kui parda temperatuur tõuseb üle umbes .. 100 °C ja jääb püsivalt põlema, kui temperatuur ületab umbes .. 120 °C |
| Ülevool | Punane valgusdiood süttib, kui mootori vool saavutab tarkvaras seatud Max Current |
Tegevusreitingud
Arvutusväärtustena tuleks kasutada allpool näidatud kasutusväärtusi. Mitte mingil juhul ei tohi töötamise ajal ületada maksimumväärtusi.
| Sümbol | Parameeter | Min | Tüüp | Max | Üksus |
| +U | Toiteallikas voltage operatsiooniks | 9 | 24 | 28.5 | V DC |
| ICOIL | Mootori pidev vool (RMS) | 0 | 3 | 5 | A |
| VARUSTAMINE | Toiteallika vool | << ICOIL | 1.4 * ICOIL | A | |
| TENV | Keskkonnatemperatuur nimivoolul (sundjahutus pole vajalik) | TBD | °C |
| Sümbol | Parameeter | Min | Tüüp | Max | Üksus |
| VHALL | Signaal voltage Halli anduri sisendil 1/2/3 (kas push-pull (TTL) või avatud kollektor (sisemine 2k7 pull-up)) | 0 | 5 | V | |
| VENCODER | Signaal voltage kodeerija sisendis a/b/n (kas push-pull (TTL) või avatud kollektor (sisemine 2k7 pull-up)) | 0 | 5 | V | |
| AINULT | Signaal voltage analoogsisendil AIN | 0 | 10 | V | |
| VDIN_1/DIN_2 | Signaal voltage digitaalsisendil DIN_1, DIN_2 | 0 | 24 | V | |
| VDIN_1/DIN_2_L | Signaal voltage digitaalsisendil DIN_1, DIN_2, madal tase | 0 | 0.8 | V | |
| VDIN_1/DIN_2_L | Signaal voltage digitaalsisendil DIN_1, DIN_2, kõrgel tasemel | 2 | 24 | V |
Funktsionaalne kirjeldus
Joonisel 7.1 on näidatud TMCM-1640 mooduli põhiosad. Moodul koosneb peamiselt Cortex™-M3 CPU-st, TRINAMICs TMC603A 3-faasilisest eeldraiverist, MOSFET-draiveritesttage ja USB 2.0 liides.
Süsteemi arhitektuur
TMCM-1640 integreerib mikrokontrolleri operatsioonisüsteemiga TMCL™ (Trinamic Motion Control Language). Liikumisjuhtimise reaalajas ülesandeid teostab TMC603A.
microcontrollers
Selles moodulis kasutatakse ARM Cortex™-M3 CPU 32-bitist protsessorit TMCL™ operatsioonisüsteemi käitamiseks ja TMC603A juhtimiseks. Mikrokontrolleri välkmälu-ROM sisaldab operatsioonisüsteemi TMCL™. EEPROM-mälu kasutatakse konfiguratsiooniandmete püsivaks salvestamiseks. Mikrokontroller töötab TMCL™ operatsioonisüsteemiga, mis võimaldab täita TMCL™ käske, mis saadetakse hostist liidese kaudu moodulile. Mikrokontroller tõlgendab TMCL™ käske ja juhib TMC603A, mis täidab liikumiskäske.
TMCL™ operatsioonisüsteemi saab värskendada hosti liidese kaudu. Kasutage selleks TMCL-IDE uusimat versiooni.
TMC603A 3-faasiline eeldraiver
TMC603A on kolmefaasiline mootoridraiver ülimalt kompaktsete ja energiatõhusate ajamilahenduste jaoks. See sisaldab kõiki suure jõudlusega BLDC mootorisüsteemi jaoks vajalikke toite- ja analooglülitusi. TMC603A on loodud pakkuma esiosa mikrokontrollerile, mis teeb mootori kommutatsiooni ja juhtimisalgoritme. See integreerib šundi takistipõhise voolu mõõtmise. Kaitse- ja diagnostikafunktsioonid ning astmeline lülitusregulaator vähendavad veelgi süsteemi kulusid ja suurendavad töökindlust.
Läbivaatamise ajalugu
Dokumendi läbivaatamine
| Versioon | Kuupäev | Autor
GE – Göran Eggers SD – Sonja Dwersteg |
Kirjeldus |
| 0.90 | 2010-MAI-05 | GE | Esialgne versioon |
| 1.00 | 2011. veebruar 14 | SD | Esimene täielik versioon |
| 1.01 | 2011-MAI-12 | SD | Väiksemad muudatused |
| 1.02 | 2011-OKT-31 | SD | Tabel pistikute ja paarituste jaoks uued, väikesed muudatused |
| 1.03 | 2011. november 03 | SD | Tellimiskoodid uued |
| 1.04 | 2011. november 16 | GE | Laud üleview ühenduspistikud parandatud |
| 1.05 | 2018. MÄRTS 12 | GE | Märkus anduriteta töö kohta (saalFx™) eemaldatud |
| 1.06 | 2020-OKT-02 | GE | Kirjeldus LED-id lisatud |
Riistvara läbivaatamine
| Versioon | Kuupäev | Kirjeldus |
| TMCM-164_V10 | 2010. APR-09 | Esimesed 8 prototüüpplaati |
| TMCM-1640_V10 | 2010. detsember 10 | Esimese versiooni eelseeria |
Tabel 8.2: Riistvara versioon
Viited
- [TMCM-1640] TMCM-1640 TMCL™ püsivara kasutusjuhend
- [TMCL-IDE ja TMCL-BLDC] TMCL-IDE kasutusjuhend
- [TMC603A] TMC603A andmeleht
- [QBL4208] QBL4208 kasutusjuhend
Palun vaadake meie kodulehte http://www.trinamic.com.
Autoriõigus © 2011-2020, TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG
TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG
Hamburg, Saksamaa
www.trinamic.com
TMCM-1640 1-teljeline BLDC kontroller / draiver 5A / 24V DC RS485 + USB liides Hall anduri liides kodeerija liides
Dokumendid / Ressursid
 |
TRINAMIC TMCM-1640 Bldc mootorikontroller [pdfKasutusjuhend TMCM-1640 Bldc mootorikontroller, TMCM-1640, Bldc mootorikontroller, mootorikontroller, kontroller |
