工业和消费类应用的电机控制解决方案

分层系统完美地管理整个电力驱动领域。从最隐蔽和“底层”的步骤开始，这些是主角：微控制器、模拟设备和电源设备。它们在不同型号的硬件和套件供应中实现，旨在满足设计人员的需求。所有上述元素都有助于创建不同的最终应用程序。一些解决方案如下：解决方案求解器、位置控制、感应电机控制解决方案和速度控制。

工业和消费类应用

解决方案

       这些控制解决方案是通过结合 RX 系列的转换器和微控制器 (MCU) 创建的。可以使用微控制器驱动软件轻松控制步进电机或无刷直流电机(图 1)。提供解决方案套件、示例代码、开发支持工具和许多应用说明。在高温、灰尘或振动的恶劣和关键环境中也可以进行高精度控制。信号增益、相位和角度误差通过驱动程序 API 自动校正，可与 MCU RX 结合使用。提供步进电机驱动器和无刷直流电机。通常，由于电磁噪声的影响，很难将旋转变压器传感器与步进电机一起使用，但这些解决方案通过适当的对策出色地解决了所有问题。使用可用的工具，最大化电机扭矩非常简单。这样，与传统的开环控制方法相比，电机的尺寸可以更小。从能源消耗的角度来看，通过使用旋转变压器，待机电流可以显着降低，从而仅消耗负载所需的电流。此外，可以通过减少电流消耗来抑制发动机发热。因此，整个系统变得更加高效。

图 1：工业和消费类应用的电机控制解决方案

用于 RX23T 的 24-V 电机控制评估系统

该系统(图 2) 允许您使用套件中包含的电路板及其软件(可从网站免费下载)轻松评估永磁和低压同步电机的解决方案。电机通过 RX/RL 微控制器启动。不同的微控制器可以与额外的 CPU 板一起使用。Renesas Motor Workbench 软件支持运行。它可以实时显示单片机内部变量的波形，并自动提取矢量的控制参数。该软件可实现 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显着改进。值得注意的功能包括：

实时计算波形的数学函数;

对波形执行算术运算和三角函数的可能性;

显示平均值的可能性;

使用波形捕获屏幕的功能的存在(有一个图形编辑器可以添加对项目的更改);

和许多其他人。

图 2：RX23T 的 24V 电机控制评估系统

使用 BLDC RL78 / G1F 无传感器系统

初始检测转子位置 通过使用初始转子位置检测解决方案，可以在不使用任何传感器的情况下对 BLDC 电机执行启动和连续位置检测。通常，无传感器 BLDC 电机控制器在转子静止或极低速状态时无法使用电动势来检测转子的位置。为此，需要将转子移动到特定位置，但这会导致转子意外移动。瑞萨电子的一位发言人也证实了这一点：“就极低的速度而言，存在一些阻碍发动机位置检测的客观困难。因此，我们有在系统内实现的模块。控制不仅发生在速度上，还发生在扭矩上。这意味着我们的模块可以从软件和硬件的角度工作。” RL78/G1F系统利用其集成功能，无需传感器即可高效检测转子初始位置。这也消除了启动时不必要的运动，从而实现电机的平稳、快速和高扭矩启动。

 

结论

瑞萨的许多项目都集中在节能和提高设备效率的过程上。例如，目前使用梯形控制来检查 48-V 驱动器。不幸的是，从能源的角度来看，它也是效率最低的。MCU的集成也将在不久的将来发生革命性的变化。运行热控制可能导致温度范围大幅增加，甚至增加 20°C 或更多。许多研究也集中在机器人领域。最关键的点之一是电机达到的速度，以提高系统通信能力和性能。

因此，技术进步涉及许多应用领域。物联网部门也参与其中。相互通信的智能系统与云紧密相连，在智能方面带来了额外的可扩展功能。设备和系统必须在网络中结合在一起执行自己的处理能力，同时，它们必须被视为独立的实体。

　　审核编辑：汤梓红