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【馬達變頻調校，軟體演算神救援】

透過簡單 PC 圖形使用者介面 (GUI) 就可驅動 48V 直流馬達，並存取眾多軟體資源。即使沒有示波器在手，也能借助內建自動調校功能、微調演算法和參數實現馬達的最高速度；不論有無負載，均可在 15 分鐘內達到 30,000 RPM 轉速。

以沒有搭載任何編碼器或霍爾感測器、使用釹磁鐵的永磁三相馬達做演示，只要依序設定要在微控制器 (MCU) 上執行的軟體和套件跳線、完成所有接線，最後執行電流 PI 的係數自動校正及自動辨識三個馬達參數的程式，就能開始運作。

特別一提，在編譯專案前停用弱磁功能，可在所需的最大電流達到最高速度。

演示視頻：
《瑞薩 Renesas：以 RX23T 變頻器套件驅動高速永磁馬達》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2017/1024/37028.html

#瑞薩Renesas #RX23T #E1除錯器 #E2Studio軟體

#微控制器MCU #馬達 #變頻器 #向量控制演算法 #功率因數修正FPC #可編程增益放大器PGA #開源軟體

【走入千家萬戶的馬達應用，MCU 是首腦】

搭載無刷馬達、可自動收合的智慧嬰兒車，具便利性且推動更流暢順手，但前提是：需有精確的轉矩控制，且馬達得有極高的負重承載能力。一般嬰兒車會使用 1kW 或 3kW 的變頻器；若想準確控制轉矩和速度，浮點運算單元 (FPU) 則是執行快速 PI 控制器 (比例＋積分) 的最佳選擇。

可一舉驅動 LCD、LED、感測器及任何三相永磁馬達、執行向量控制演算法的微控制器 (MCU)，從靜止狀態開始發揮最高轉矩完全不需感測器輔助，5V 電源設計可縮短變頻器與馬達的安裝距離，盡可能降低雜訊干擾。高速處理亦是重點，利於快速傅立葉轉換的濾波操作；而使用浮點運算單元 (FPU) 能縮減程式碼，避免源於格式轉換所導致的量化誤差，確實執行複雜的數學運算。例如，需快速計算磁通估測器的無感測器演算法、整數運算及轉換 FPU 皆能輕易完成。

「向量控制」的無感測器演算法不僅快速，且可保留大量 CPU 資源供應用程式使用。另一個例子是用一個 MCU 同時驅動至少兩個高速馬達的美容磨甲機，向量控制可限制轉矩漣波並避免馬達受到撞擊，開發套件內建自動調試演算法，只要連接馬達便能在幾分鐘內驅動兩個馬達、高速運轉，省卻以往動輒 1～2 週的微調、測試參數時間。另可編程增益放大器 (PGA) 可動態增益、靈活管理高／低轉速的馬達，主動式功率因數修正 (FPC) 可確保快速執行。

整合運算放大器——內建可調整 PGA 和比較器，更合乎成本考量；即使要同時執行兩個高壓馬達，也只需單一印刷電路板 (PCB) 便能實現。管理低速馬達也適用，由 MCU 驅動三相變頻器和超小型無刷馬達的調節胃束帶裝置是其中一項應用；晶片本身搭戴多個安全模組，可做 CRC、RAM、時脈等一致性檢查，I/O 連接埠本身也會執行許多可信度檢查。內建獨立監督功能，擁有高度引腳保護，且隨附軟體是免授權金的開源軟體，已開放給認證機構，可加速產品驗證。

最後一個例子是高速運轉三相無刷馬達、要求超快反應時間的呼吸器。向量控制演算法可確保超低雜訊、保持穩定，給予安穩的睡眠品質；一旦使用者停止呼吸，軟體能管理高速加、減速斜率，迅速做出反應。必要時，可插上霍爾感測器和編碼器，搭配特定 MOSFET 最高可驅動 40V 的外部馬達，也可外接功率級的高電壓或高電流。此應用新增數位訊號處理器 (DSP) 指令，可執行多次快速傅立葉轉換，使用多個感測器也不會產生轉矩漣波。更多資訊：https://www.renesas.com/zh-tw/support/buy/distributors.html。

演示視頻：
《瑞薩 RX23T 微控制器變頻器解決方案》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2017/0827/36503.html

#瑞薩電子Renesas #RX23T #RX24T

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#工業控制 #嵌入式系統 #電路設計 #演算法

【行前周延評估，是確保性能及安全的第一步】

工業馬達應用甚廣，哪怕農業灌溉、林業機械、漁塭養殖、畜牧風扇等都隨處可見它的踪跡；為優化能源效率和可靠性，控制系統必須以最高性能水準運行。如果電路或控制演算法在獨立運行時明明毫無瑕疵，卻在整合到高雜訊控制系統時成效不如預期，不免令人扼腕，甚至因此付出昂貴代價，例如：後續保固維修、停工損失，或傷及人身安全。

亞德諾半導體 (ADI) 一款協助評估電路及系統性能的馬達控制平台，可降低風險、縮短上市時間。該平台由硬體、軟體和工具構成，包括控制板和功率板兩塊電路板；控制板採用ADSP-CM408混合訊號處理器，並整合240 MHZ浮點ARM Cortex – M4核心和ADI高壓功率板。功率板採用通用交流線路輸入。

ADSP-CM40X處理器在執行速度和類比性能表現不俗，包括：兩個16位元ADC、具有13個有效位元數，轉換時間僅為375ns，內建四個SINC濾波器，可對「增量累加轉換器」 (ΔΣ ADC) 的資料流程進行解調處理，無需使用任何外部電路。系統為相電流的測量提供兩種技術，所有霍爾效應感應器和分流電阻都與ΔΣ ADC相結合，會將訊號回饋至處理器，支援位置回授、編碼器和解角器。

功率板則搭載一個數控型升壓轉換器，用於功率因數校正；另有一個三相IGBT模組，所有閘極驅動訊號和狀態訊號均採用數位隔離。系統採用磁場定向控制演算法，以基於模型的設計和MATLAB Simulink自動代碼生成驅動、控制三相永磁馬達。透過模型化功率狀態、馬達、感應器介面和裝置驅動程式以及控制演算法本身，可實現對整個設計的模擬。

經由自動代碼生成方式，可將演算法部署到嵌入式目標中。當啟動馬達、設定參考速度後，運行時，目標會捕捉變數資訊並將其傳回電腦，讓工作週期、馬達電流和轉子位置一覽無遺，且可透過圖形化使用者介面進行控制、更改參數配置並發送命令，同時將即時資料傳回電腦。

延伸閱讀：《Analog Devices----高壓馬達控制平臺展示》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2015/0308/28529.html…

#亞德諾半導體ADI #ADSP-CM408 #混合訊號處理器 #ARM #Cortex-M4