Avec le MCU Motor Studio qui réunit des outils de conception sur PC, un micrologiciel pour microcontrôleur et du matériel d'évaluation à faible coût, Toshiba Electronics Europe a pour ambition de simplifier et d'accélérer la commercialisation d'applications de commande moteur tournant sur des microcontrôleurs TXZ+4A de la société.

Le micrologiciel et l’interface graphique MCU Motor Studio, conçus par Toshiba, ainsi que le matériel à faible coût développé avec le concours de MikroElektronika visent ainsi à réduire les temps de développement sur le microcontrôleur TXZ+4A.

La suite de micrologiciels prend en charge toutes les stratégies courantes de commande moteur à haut rendement énergétique, y compris la commutation sinusoïdale et la commande vectorielle, sans capteur, ou avec détection de position précise. Il est possible de choisir entre une détection de courant à simple shunt ou à triple shunt, et de gérer les fréquences PWM jusqu'à 156 kHz. Le micrologiciel prend aussi en charge tous les types de moteurs classiques, y compris les moteurs à courant continu sans balais (BLDC) et les moteurs synchrones à aimants permanents (PMSM). Les moteurs à réluctance commutée (SRM) et les moteurs AC asynchrones sont également pris en charge. Avec cet ensemble, les utilisateurs peuvent contrôler jusqu'à trois canaux moteur indépendants avec un seul microcontrôleur, selon la variante choisie.

Pour rappel, la série des circuits TXZ+4A sont dotés d’un cœur Arm Cortex-M4, avec les groupes M4K et M4M, et permettent de commander des moteurs même avec des microcontrôleurs 64 broches à faible coût.

Les fonctions destinées à la commande moteur, fournies sur la puce, comprennent un moteur vectoriel matériel, un encodeur avancé haute résolution pour les servomoteurs ainsi que des fonctions d'autodiagnostic qui facilitent le respect des normes de sécurité fonctionnelle telles que la norme CEI 60730 classe B.

La suite de micrologiciels offre en outre des fonctionnalités spécifiques pour configurer rapidement certaines commandes comme la détection du point de courant nul, la détection de position initiale du moteur et les commandes d'arrêt courantes, comme le freinage rapide. D'autres fonctions comprennent 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 offre quant à lui la possibilité de configurer rapidement le contrôleur proportionnel-intégral, de saisir les paramètres de la combinaison “variateur + moteur” de leur choix et de commencer à évaluer la solution. L'outil affiche 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 DC, tout en surveillant le statut d'erreur, et ce en temps réel. Les utilisateurs peuvent ensuite modifier dynamiquement les paramètres du moteur, du système et de la commande, et programmer des tests à exécuter automatiquement.

Pour la partie matériel, Toshiba a collaboré avec MikroElektronika pour créer la carte d'évaluation MikroE Clicker 4 pour TMPM4K, ainsi qu’une carte fille (shield) onduleur de 6 à 48 V complémentaire. Cette carte d'évaluation contient un microcontrôleur M4K et peut être alimentée directement à partir d'un port USB, d’une batterie ou d’une carte onduleur qui dispose de son propre convertisseur à découpage. Le convertisseur permet à ce niveau une mesure du courant à un ou trois shunts, et dispose d'une interface flexible adaptée au type de détection de position préférée de l'utilisateur.