在實(shí)驗(yàn)室中輕松評(píng)估高壓電機(jī)系統(tǒng)

電機(jī)對(duì)于我們社會(huì)的發(fā)展和維護(hù)是不可或缺的，據(jù)說(shuō)占世界電力消耗的 40%，使其成為我們生活中的重要組成部分。電機(jī)設(shè)備必須緊湊、高性能、安全，并且需要高效節(jié)能的電機(jī)控制，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)和碳中和。

瑞薩電子長(zhǎng)期以來(lái)一直是電機(jī)控制市場(chǎng)嵌入式處理技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。十多年來(lái)，我們向全球數(shù)千家客戶(hù)運(yùn)送了數(shù)十億個(gè)電機(jī)控制專(zhuān)用處理器，提供業(yè)界最廣泛的產(chǎn)品陣容和最全面的技術(shù)組合，以及無(wú)與倫比的能力，以提供包含一系列關(guān)鍵功能的完整解決方案。

我們將繼續(xù)利用這一傳統(tǒng)，幫助客戶(hù)解決他們?cè)谝幌盗泄I(yè)、消費(fèi)和樓宇自動(dòng)化市場(chǎng)中遇到的問(wèn)題。對(duì)于那些需要更高電壓操作的用戶(hù)，我們發(fā)布了用于BLDC/感應(yīng)電機(jī)的高壓電機(jī)控制解決方案 。該解決方案由逆變器板和示例代碼組成，可輕松評(píng)估并簡(jiǎn)化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。完整的設(shè)計(jì)包包括應(yīng)用說(shuō)明、示例代碼和 PC GUI 環(huán)境，以支持客戶(hù)開(kāi)發(fā)并幫助改善用戶(hù)體驗(yàn)。

該解決方案支持RA6T2 MCU ，我們將在不久的將來(lái)擴(kuò)展到其他 RA 電機(jī)控制MCU。

圖1 高壓電機(jī)控制方案系統(tǒng)配置

逆變器板概述

逆變器板允許用戶(hù)使用高壓（100V/200V）BLDC/感應(yīng)電機(jī)輕松評(píng)估電機(jī)控制，并配備功率因數(shù)校正（PFC）功能。最大逆變器輸出功率為2kW，PFC輸出功率為1kW，非常適合空調(diào)、冰箱和洗衣機(jī)等家用電器。該板還支持?jǐn)嚯姇r(shí)的快速放電功能，可在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)連接切換，實(shí)現(xiàn)高效開(kāi)發(fā)。

主要特性

■ 240V AC 和 390V DC 輸入電壓，最大輸出 2kW（直流輸入時(shí)）

■ 內(nèi)置 PFC：最大輸出功率 1kW，帶單/交錯(cuò)控制

■ 支持 1/3 分流電流檢測(cè)

■ 內(nèi)置過(guò)流檢測(cè)、短路預(yù)防、過(guò)熱檢測(cè)、過(guò)壓預(yù)防、浪涌電流預(yù)防等保護(hù)功能

■ 由于內(nèi)置增強(qiáng)型絕緣通信 I/F，可實(shí)現(xiàn) PC 安全控制/調(diào)試

圖2 高壓逆變器板框圖

逆變器板還支持雙電機(jī)控制，使用其中兩塊板和一塊CPU板，支持雙電機(jī)控制，內(nèi)置增強(qiáng)絕緣傳感器I/F支持霍爾傳感器編碼器輸入。我們將在不久的將來(lái)發(fā)布支持這些配置的示例代碼。

示例代碼和應(yīng)用筆記

示例代碼支持?jǐn)?shù)字 PFC 電源控制。PFC 控制設(shè)置可以根據(jù)所需的功率規(guī)格和應(yīng)用進(jìn)行更改或調(diào)整。此外，該代碼還實(shí)現(xiàn)了主要針對(duì)家用電器的各種BLDC電機(jī)控制功能。

■ 實(shí)現(xiàn)高壓電機(jī)控制（PFC控制等）和控制方法（矢量控制等）的示例代碼

■ 高壓電機(jī)控制的附加特殊功能，如扭矩振動(dòng)抑制、快速啟動(dòng)、失步檢測(cè)、MTPA/弱磁控制

■ 應(yīng)用說(shuō)明介紹了控制方法說(shuō)明以及如何在MCU上實(shí)現(xiàn)

圖3 示例代碼 附加特殊功能

從逆變器板和示例代碼的概述中可以看出，這種高壓電機(jī)控制解決方案非常適合使用高壓電機(jī)的系統(tǒng)，包括家用電器，以及工業(yè)風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)、泵和壓縮機(jī)。

圖4 高壓電機(jī)控制解決方案目標(biāo)應(yīng)用

高壓電機(jī)控制解決方案支持 瑞薩電子電機(jī)工作臺(tái) Renesas Motor Workbench，這是一種用于調(diào)試、分析和調(diào)整電機(jī)控制程序（包括電機(jī)參數(shù)估計(jì)）的開(kāi)發(fā)支持工具。