在工業(yè)和消費領(lǐng)域的電機(jī)控制應(yīng)用中，設(shè)計人員常常會面臨由傳統(tǒng)的電機(jī)控制方法所造成的扭矩失步、裕度不足、電量消耗和發(fā)熱量大，噪音和振動難以消除等問題。瑞薩電子攜手美蓓亞三美推出了一款基于旋轉(zhuǎn)變壓器的電機(jī)控制解決方案，可有效應(yīng)對上述問題，并適應(yīng)各種復(fù)雜的工作環(huán)境以實現(xiàn)電機(jī)精密控制。

2020年底，在由“日本制造業(yè)會議”和“日刊工業(yè)新聞社” 所頒布的“2020年‘超級’零部件制造大獎”中，本套解決方案榮膺“高精度電機(jī)控制”獎，體現(xiàn)了業(yè)界對于其在高精度控制領(lǐng)域中取得的突破性成果的高度認(rèn)可。

本套解決方案主要由帶旋轉(zhuǎn)變壓器的步進(jìn)電機(jī)，RX系列微控制器（MCU）和旋轉(zhuǎn)變壓器到數(shù)字轉(zhuǎn)換器（RDC）IC這三大部分組成。通過結(jié)合RX MCU的驅(qū)動程序API，它可對旋轉(zhuǎn)變壓器的信號增益、相位和角度誤差進(jìn)行自動校正，以較低的成本實現(xiàn)高精度控制，并且在高溫、灰塵污染以及振動等惡劣的作業(yè)環(huán)境中保持卓越性能。

美蓓亞三美為本套解決方案提供了一款配備了旋轉(zhuǎn)變壓器的步進(jìn)電機(jī)，它可實現(xiàn)電機(jī)的伺服控制，并最大程度地提高了電機(jī)的可用扭矩。同時其精簡的結(jié)構(gòu)和精密的制造技術(shù)也確保它可應(yīng)對惡劣的環(huán)境。

作為瑞薩電子RX系列MCU中的一員，RX24T是一款具備片上浮點單元（FPU）的32位MCU，工作頻率可達(dá)80MHz。它適用于雙逆變器控制，可同時驅(qū)動兩組電機(jī)并對復(fù)雜的逆變器控制算法進(jìn)行高效編譯。

RDC IC的作用是將來自旋轉(zhuǎn)變壓器的角度模擬信號轉(zhuǎn)換為MCU可處理的數(shù)字信號。在本款方案中，RAA3064002GFP可實現(xiàn)高速響應(yīng)掃描來縮短定位時間，同時它支持電壓和電流檢測方法，并且加入了繞組誤差校正功能。這款器件還可以簡化RDC周邊電路,以此降低系統(tǒng)的成本。

得益于性能優(yōu)異的器件和與之相配的控制驅(qū)動軟件，本套電機(jī)控制方案相較于傳統(tǒng)的開環(huán)控制方法在以下方面實現(xiàn)了顯著提升。

? 首先，通過執(zhí)行伺服控制，電機(jī)可以實現(xiàn)扭矩最大化以及支持高速旋轉(zhuǎn)，并且可以根據(jù)所需的扭矩選擇電機(jī)而不考慮失步裕度，以此縮小電機(jī)尺寸。

? 其次，在功耗方面，通過使用旋轉(zhuǎn)變壓器執(zhí)行伺服控制，可以顯著降低電機(jī)工作時的通過電流，在電流下降的同時，電機(jī)的發(fā)熱也能得到有效抑制。

? 在傳統(tǒng)的控制方法中難以處理的噪音和振動問題也在本套方案中得到了有效解決，這也使得它可以擴(kuò)展到更多的小型化和精密化的應(yīng)用中。

本款解決方案展現(xiàn)了兩家公司在各自領(lǐng)域的技術(shù)特點和優(yōu)勢，此次強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合也是業(yè)內(nèi)又一個“1+1>2”的典型案例。對于此次獲獎，瑞薩電子IoT平臺事業(yè)部副總裁黑田昭宏先生表示：本套解決方案成功地將美蓓亞三美的旋轉(zhuǎn)變壓器和步進(jìn)電機(jī)技術(shù)與瑞薩電子的半導(dǎo)體技術(shù)融合在了一起，實現(xiàn)了精確控制和電機(jī)性能的最大化。獲得此項殊榮，我們感到十分自豪。未來兩家公司也將繼續(xù)合作各施所長，進(jìn)一步擴(kuò)大我們的產(chǎn)品陣容以服務(wù)于更多的客戶。

原文標(biāo)題：瑞薩電子攜手美蓓亞三美 榮獲2020年“超級”零部件制造大獎中的“高精度電機(jī)控制”獎

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