瑞萨电子高压电机控制解决方案 在实验室中轻松评估高压电机系统

 

本文章概述了瑞萨电子的高压电机控制解决方案，包括逆变器板、设计资源和布局。

Masashi Nishimoto

Senior Staff Application Engineer

电机对于我们社会的发展和维护是不可或缺的，据说占世界电力消耗的 40%，使其成为我们生活中的重要组成部分。电机设备必须紧凑、高性能、安全，并且需要高效节能的电机控制，以实现可持续发展目标和碳中和。

瑞萨电子长期以来一直是电机控制市场嵌入式处理技术的领导者。十多年来，我们向全球数千家客户运送了数十亿个电机控制专用处理器，提供业界最广泛的产品阵容和最全面的技术组合，以及无与伦比的能力，以提供包含一系列关键功能的完整解决方案。

我们将继续利用这一传统，帮助客户解决他们在一系列工业、消费和楼宇自动化市场中遇到的问题。对于那些需要更高电压操作的用户，我们发布了用于BLDC/感应电机的高压电机控制解决方案 。该解决方案由逆变器板和示例代码组成，可轻松评估并简化系统开发。完整的设计包包括应用说明、示例代码和 PC GUI 环境，以支持客户开发并帮助改善用户体验。

该解决方案支持RA6T2 MCU ，我们将在不久的将来扩展到其他 RA 电机控制MCU。

图1 高压电机控制方案系统配置

逆变器板概述

逆变器板允许用户使用高压（100V/200V）BLDC/感应电机轻松评估电机控制，并配备功率因数校正（PFC）功能。最大逆变器输出功率为2kW，PFC输出功率为1kW，非常适合空调、冰箱和洗衣机等家用电器。该板还支持断电时的快速放电功能，可在短时间内实现连接切换，实现高效开发。

主要特性

240V AC 和 390V DC 输入电压，最大输出 2kW（直流输入时）

内置 PFC：最大输出功率 1kW，带单/交错控制

支持 1/3 分流电流检测

内置过流检测、短路预防、过热检测、过压预防、浪涌电流预防等保护功能

由于内置增强型绝缘通信 I/F，可实现 PC 安全控制/调试

图2 高压逆变器板框图

逆变器板还支持双电机控制，使用其中两块板和一块CPU板，支持双电机控制，内置增强绝缘传感器I/F支持霍尔传感器编码器输入。我们将在不久的将来发布支持这些配置的示例代码。

示例代码和应用笔记

示例代码支持数字 PFC 电源控制。PFC 控制设置可以根据所需的功率规格和应用进行更改或调整。此外，该代码还实现了主要针对家用电器的各种BLDC电机控制功能。

实现高压电机控制（PFC控制等）和控制方法（矢量控制等）的示例代码

高压电机控制的附加特殊功能，如扭矩振动抑制、快速启动、失步检测、MTPA/弱磁控制

应用说明介绍了控制方法说明以及如何在MCU上实现

图3 示例代码 附加特殊功能

从逆变器板和示例代码的概述中可以看出，这种高压电机控制解决方案非常适合使用高压电机的系统，包括家用电器，以及工业风扇或鼓风机、泵和压缩机。

高压电机控制解决方案支持 瑞萨电子电机工作台 Renesas Motor Workbench，这是一种用于调试、分析和调整电机控制程序（包括电机参数估计）的开发支持工具。

瑞萨电子 (TSE: 6723)

科技让生活更轻松，致力于打造更安全、更智能、可持续发展的未来。作为全球微控制器供应商，瑞萨电子融合了在嵌入式处理、模拟、电源及连接方面的专业知识，提供完整的半导体解决方案。成功产品组合加速汽车、工业、基础设施及物联网应用上市，赋能数十亿联网智能设备改善人们的工作和生活方式。