Инвертор для управления 3-фазным асинхронным электродвигателем

Специалистами компании Renesas разработан пример инвертора для управления 3-фазным асинхронным электродвигателем переменного напряжения.
В этом примере системы применен метод векторного управления с тремя шунтами без датчиков положения ротора. Хотя, при необходимости, есть возможность подключения датчиков или кодера.
Примененный алгоритм позволяет подавать на электромотор синусоидальное напряжение с более эффективной модуляцией.

Пример инвертора разработан для различных применений и есть возможность оптимизации по стоимости аппаратной части инвертора. Предлагается выбор управляющего микроконтроллера, либо с более высокой производительностью и функционалом, либо с меньшей ценой.
Основные преимущества предлагаемого дизайна (алгоритма):
• более эффективный алгоритм управления, по сравнению с методами управления скоростью по напряжению и частоте (V/f- регулирование)
• при работе возникает мало шума, нет журчания, хорошие динамические характеристики и управляемость
• частота выходных сигналов до 20 кГц
• используемое задачей управления время ЦПУ около 20% (SH7286)
• развитая система защиты, например самодиагностика АЦП, программный контроль питания, быстрое отключение управляющих сигналов в случае аварии, контроль выходных сигналов, определение короткого замыкания силовой части, детектирование потери фазы и пр.
• отличные показатели электромагнитной совместимости (ЭМС)
• меньшая стоимость комплектующих, например отсутствуют датчики положения
• возможность выбора типа микроконтроллера
• небольшой объем используемой флэш-памяти (10 кб) и ОЗУ (< 1 кб)
• бесплатно предлагаются исходные коды программы
• бесплатно предлагается принципиальная электрическая схема
Для систем, не требующих сложных алгоритмов управления и громоздких сопутствующих задач, возможно использование более дешевого микроконтроллера семейства SH Tiny. Если же требуется более точное управление и/или нужно выполнять сложные сопутствующие задачи и/или необходимо наличие дополнительного функционала, например интерфейсов USB, CAN, то необходимо использовать микроконтроллер SH7286.
Основные характеристики этих микроконтроллеров указаны в таблице.

	SH7125	SH7286
Производительность
Тактовая частота, МГц	50	100
Производительность, MIPS	65	200
Время выполнения умножения MUL, нс	20	12,5
Время выполнения деления DIV, мкс	1,9	1,2
MAC операция	есть	есть
Память
Объем внутренней флэш-памяти, кб	64 / 128	256
Защита программного кода во флэш-памяти	есть	есть
Объем внутреннего ОЗУ, кб	8	16
Возможность подключения внешней памяти	нет	есть
Контроллер DMA, каналов	нет	8
Контроллер пересылки данных	нет	есть
Таймеры
Модули 3-фазного ШИМ	1	2
Разрешение ШИМ (при F > 15 кГц)	>10	>11 [MTU2]>12 [MTU2S]
АЦП
Разрядность АЦП	10	12
Количество модулей АЦП с функцией выборка/хранение	2	3
Количество каналов АЦП	8	12
Время преобразования, мс	2	1
Режим «сна» (sleep)	есть	есть
Коммуникационные  интерфейсы
UART / синхронный	3	4+1(FIFO)
USB 2.0 (12 Мбит)	нет	1
CAN	нет	1
I2C	нет	1
SPI	нет	1
Корпус
тип	LQFP-64QFP-64VQFN-64	LQFP-176
шаг между выводами, мм	0,50,80,4	0,40,5
размеры корпуса, мм	10 х 1014 х 148 х 8	20 х 2024 х 24

Также есть возможность адаптации дизайна для микроконтроллеров SH7124, SH7285, SH7243.
Для отладки программного обеспечения для микроконтроллеров семейство SuperH имеются все необходимые инструменты, поставляемые как самим производителем, так и сторонними компаниями.
Всю необходимую информацию можно найти на сайте производителя.

Другие Новости производителей: