Das von ST und Maxon gemeinsam  entwickelte Plug-and-Play-Designkit für Robotik und Automatisierung.  ST Microelectronics

Das von STM und Maxon gemeinsam entwickelte Plug-and-Play-Designkit für Robotik und Automatisierung. ST Microelectronics

Das gemeinsam entwickelte Servo-Control-Kit „EVALKIT-ROBOT-1“ soll den Anwendern als Plug-and-Play-Lösung helfen, sich auf einfache Weise der Welt der präzisen Positionierung und der High-End-Bewegungssteuerungen in Servoantrieben und Robotik-Anwendungen zu nähern.

Im Kit enthalten ist ein 100-Watt-BLDC-Motor von Maxon mit angebautem 1024-pulsigem Inkremental-Encoder. Dieser verkörpert das Know-how des Unternehmens im magnetischen Design für Motoren, das durch Gleichmäßigkeit und Ausgewogenheit für eine feinfühlige Steuerung selbst bei geringen Rotordrehzahlen sorgt.

Das im Lieferumfang des Kits enthaltene Servo-Control-Board ist mit dem intelligenten 3-Phasen-Motor-Controller STSPIN32F0A von ST bestückt und enthält ferner eine komplette, mit Leistungstransistoren von ST aufgebaute Wechselrichterstufe, an die nur noch der Motor angeschlossen werden muss. Enthalten ist ebenfalls die Motorregelungs-Firmware, sodass es für die Anwender einfach ist, den Motor zu starten und Befehle zu senden.

Das System-in Package STSPIN32F0A enthält entscheidende Motorregelungs-Schaltungen, wie etwa einen Mikrocontroller des Typs STM32F031C6 und einen dreiphasigen Wechselrichter-Treiber in einem kompakten, lediglich 7 mm × 7 mm messenden VFQFPN-Gehäuse. Bereits in den Mikrocontroller geladen ist überdies eine plug-and-play-fähige Firmware für die Modbus-Kommunikation und die Vektorregelung (Field-Oriented Control, FOC) mit präzisen Positionierungs-Fähigkeiten. Power-Management- und Strommess-Schaltungen, die ebenfalls enthalten sind, machen den Baustein noch flexibler und vielseitiger.

Der bürstenlose Gleichstrommotor (BLDC) des Typs EC-i 40 von Maxon hat eine Leistung von 100 W und enthält für eine präzise Positionsregelung einen 1024-pulsigen Inkremental-Encoder vom Typ ENX 16 Easy. Auch Hall-Sensoren zum Detektieren der Rotorposition sind eingebaut. Der Motor zeichnet sich durch ein optimiertes Design für ein hohes Ausgangsdrehmoment bei niedrigem Rastmoment aus, was eine gleichmäßige Bewegung über den gesamten Drehzahlbereich erlaubt und die Positionierungs-Genauigkeit erhöht.

Die 3-Phasen-BLDC-Wechselrichterstufe ist mit 60-V-N-Kanal-MOSFETs des Typs STL7DN6LF3 von ST mit niedrigem Einschaltwiderstand bestückt, die einen maximalen Ausgangsstrom von 6 A zum Ansteuern des Motors unterstützen.