工業(yè)和消費類應用的電機控制解決方案

分層系統(tǒng)完美地管理整個電力驅(qū)動領(lǐng)域。從最隱蔽和“底層”的步驟開始，這些是主角：微控制器、模擬設(shè)備和電源設(shè)備。它們在不同型號的硬件和套件供應中實現(xiàn)，旨在滿足設(shè)計人員的需求。所有上述元素都有助于創(chuàng)建不同的最終應用程序。一些解決方案如下：解決方案求解器、位置控制、感應電機控制解決方案和速度控制。

工業(yè)和消費類應用

解決方案

? ? ? ?這些控制解決方案是通過結(jié)合 RX 系列的轉(zhuǎn)換器和微控制器 (MCU) 創(chuàng)建的?？梢允褂梦⒖刂破黩?qū)動軟件輕松控制步進電機或無刷直流電機(圖 1)。提供解決方案套件、示例代碼、開發(fā)支持工具和許多應用說明。在高溫、灰塵或振動的惡劣和關(guān)鍵環(huán)境中也可以進行高精度控制。信號增益、相位和角度誤差通過驅(qū)動程序 API 自動校正，可與 MCU RX 結(jié)合使用。提供步進電機驅(qū)動器和無刷直流電機。通常，由于電磁噪聲的影響，很難將旋轉(zhuǎn)變壓器傳感器與步進電機一起使用，但這些解決方案通過適當?shù)膶Σ叱錾亟鉀Q了所有問題。使用可用的工具，最大化電機扭矩非常簡單。這樣，與傳統(tǒng)的開環(huán)控制方法相比，電機的尺寸可以更小。從能源消耗的角度來看，通過使用旋轉(zhuǎn)變壓器，待機電流可以顯著降低，從而僅消耗負載所需的電流。此外，可以通過減少電流消耗來抑制發(fā)動機發(fā)熱。因此，整個系統(tǒng)變得更加高效。

圖 1：工業(yè)和消費類應用的電機控制解決方案

用于 RX23T 的 24-V 電機控制評估系統(tǒng)

該系統(tǒng)(圖 2) 允許您使用套件中包含的電路板及其軟件(可從網(wǎng)站免費下載)輕松評估永磁和低壓同步電機的解決方案。電機通過 RX/RL 微控制器啟動。不同的微控制器可以與額外的 CPU 板一起使用。Renesas Motor Workbench 軟件支持運行。它可以實時顯示單片機內(nèi)部變量的波形，并自動提取矢量的控制參數(shù)。該軟件可實現(xiàn) ICS++(In Circuit Scope plus)的高速通信并提供高可用性，在最新版本中已得到顯著改進。值得注意的功能包括：

實時計算波形的數(shù)學函數(shù);

對波形執(zhí)行算術(shù)運算和三角函數(shù)的可能性;

顯示平均值的可能性;

使用波形捕獲屏幕的功能的存在(有一個圖形編輯器可以添加對項目的更改);

和許多其他人。

圖 2：RX23T 的 24V 電機控制評估系統(tǒng)

使用 BLDC RL78 / G1F 無傳感器系統(tǒng)

初始檢測轉(zhuǎn)子位置 通過使用初始轉(zhuǎn)子位置檢測解決方案，可以在不使用任何傳感器的情況下對 BLDC 電機執(zhí)行啟動和連續(xù)位置檢測。通常，無傳感器 BLDC 電機控制器在轉(zhuǎn)子靜止或極低速狀態(tài)時無法使用電動勢來檢測轉(zhuǎn)子的位置。為此，需要將轉(zhuǎn)子移動到特定位置，但這會導致轉(zhuǎn)子意外移動。瑞薩電子的一位發(fā)言人也證實了這一點：“就極低的速度而言，存在一些阻礙發(fā)動機位置檢測的客觀困難。因此，我們有在系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)的模塊?？刂撇粌H發(fā)生在速度上，還發(fā)生在扭矩上。這意味著我們的模塊可以從軟件和硬件的角度工作?！?RL78/G1F系統(tǒng)利用其集成功能，無需傳感器即可高效檢測轉(zhuǎn)子初始位置。這也消除了啟動時不必要的運動，從而實現(xiàn)電機的平穩(wěn)、快速和高扭矩啟動。

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結(jié)論

瑞薩的許多項目都集中在節(jié)能和提高設(shè)備效率的過程上。例如，目前使用梯形控制來檢查 48-V 驅(qū)動器。不幸的是，從能源的角度來看，它也是效率最低的。MCU的集成也將在不久的將來發(fā)生革命性的變化。運行熱控制可能導致溫度范圍大幅增加，甚至增加 20°C 或更多。許多研究也集中在機器人領(lǐng)域。最關(guān)鍵的點之一是電機達到的速度，以提高系統(tǒng)通信能力和性能。

因此，技術(shù)進步涉及許多應用領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)部門也參與其中。相互通信的智能系統(tǒng)與云緊密相連，在智能方面帶來了額外的可擴展功能。設(shè)備和系統(tǒng)必須在網(wǎng)絡中結(jié)合在一起執(zhí)行自己的處理能力，同時，它們必須被視為獨立的實體。

　　審核編輯：湯梓紅