在實驗室中輕松評估高壓電機系統(tǒng)

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

瑞薩電子長期以來一直是電機控制市場嵌入式處理技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。十多年來，我們向全球數(shù)千家客戶運送了數(shù)十億個電機控制專用處理器，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)，幫助客戶解決他們在一系列工業(yè)、消費和樓宇自動化市場中遇到的問題。對于那些需要更高電壓操作的用戶，我們發(fā)布了用于BLDC/感應(yīng)電機的高壓電機控制解決方案 。該解決方案由逆變器板和示例代碼組成，可輕松評估并簡化系統(tǒng)開發(fā)。完整的設(shè)計包包括應(yīng)用說明、示例代碼和 PC GUI 環(huán)境，以支持客戶開發(fā)并幫助改善用戶體驗。

該解決方案支持RA6T2 MCU ，我們將在不久的將來擴展到其他 RA 電機控制MCU。

圖1 高壓電機控制方案系統(tǒng)配置

逆變器板概述

逆變器板允許用戶使用高壓（100V/200V）BLDC/感應(yīng)電機輕松評估電機控制，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)、冰箱和洗衣機等家用電器。該板還支持斷電時的快速放電功能，可在短時間內(nèi)實現(xiàn)連接切換，實現(xiàn)高效開發(fā)。

主要特性

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

■ 內(nèi)置 PFC：最大輸出功率 1kW，帶單/交錯控制

■ 支持 1/3 分流電流檢測

■ 內(nèi)置過流檢測、短路預(yù)防、過熱檢測、過壓預(yù)防、浪涌電流預(yù)防等保護功能

■ 由于內(nèi)置增強型絕緣通信 I/F，可實現(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控制，使用其中兩塊板和一塊CPU板，支持雙電機控制，內(nèi)置增強絕緣傳感器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

示例代碼支持數(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)用進行更改或調(diào)整。此外，該代碼還實現(xiàn)了主要針對家用電器的各種BLDC電機控制功能。

■ 實現(xiàn)高壓電機控制（PFC控制等）和控制方法（矢量控制等）的示例代碼

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

■ 應(yīng)用說明介紹了控制方法說明以及如何在MCU上實現(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，這種高壓電機控制解決方案非常適合使用高壓電機的系統(tǒng)，包括家用電器，以及工業(yè)風(fēng)扇或鼓風(fēng)機、泵和壓縮機。

圖4 高壓電機控制解決方案目標(biāo)應(yīng)用

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