省エネ機器へのニーズの高まりを受けて、今日、BLDCモータは家電に広く使われています。洗濯機やエアコンなど大型家電以外でも、シーリングファンや掃除機、電動工具などの小型家電でもBLDCモータが主流になりつつあります。また、BLDCモータが使われるもう一つの理由として、MCUによるコストと消費電力の低減が挙げられます。そして、モータ制御用32ビットMCU RX13Tは、モータ制御用途での利用に非常に適した製品です。
この記事では、開発・市場投入をスピードアップしたい、システムBOMコストを削減したいというお客様の声に応えた、RX13Tを使ったBLDCモータ制御用のセンサレス120度通電制御ソリューションをお見せします。
センサレス120度通電制御は、Back-EMF(逆起電力)でモータ位置を推定し、フィードバックするシンプルな制御方法です。back-EMFを利用した制御ではホールセンサやエンコーダは必要なく、センサの導入やメンテナンスにかかる費用も削減できます。シーリングファンや掃除機、電動工具のような小型家電のなかには、高速動作、高起動トルク制御、そしてロータ位置検出やロックを必要とするものがあります。それを実現する演算性能と豊富な周辺機能を持つRX13Tは、小型家電のモータ制御に最適な製品です。
このRX13Tを使ったセンサレス120度通電制御ソリューションで重要なポイントは以下の3つです：
- モータ評価プラットフォーム(48V/5Aインバータボード(Evaluation System for BLDC Motor)＋RX13T CPU カード)
- 周辺機能構成を含むソフトウェアおよび制御アルゴリズム
- Renesas Motor Workbenchを使ったモータ制御パラメータ調整
センサレス120度通電制御は比較的簡単ではありますが、起動時電流、ゼロクロス検出、矩形波整流、閉ループ速度制御など気を付けるべき点がいくつかありますが、このソリューションに含まれるサンプルコードを使えば、開発プロセスを簡素化し、開発時間を短くすることができます。また、周辺機能の設定などが予め行われたサンプルコードにより、初めてRX製品をお使い頂く方でも、モータアプリケーションの開発をすぐに始めることができます。さらに、ルネサスのモータ制御開発支援ツールRenesas Motor Workbenchを使うことで、矩形波アルゴリズムをすぐに評価することができます。
RX13Tは、32 MHz動作(3.37 CoreMark/MHz)、FPU(浮動小数点演算器)、3ch同時サンプル＆ホールド回路、PGAを搭載したA/Dコンバータ、三相相補PWMなどの特徴を持った、小型家電モータ制御に適した製品です。モータ評価プラットフォーム、サンプルコード、Renesas Motor Workbenchツールを提供するこのソリューションを使うことで、お客様は簡単にルネサスのRX13T MCUを評価することができます。
ご紹介したソリューションはアプリケーションノート「永久磁石同期モータのセンサレス 120 度通電制御 RX13T 実装編」(#R01AN5650EJ100)としてウェブサイトに掲載しています。サンプルコードはEvaluation System for BLDC Motor(RTK0EMX270S00020BJ)とRX13T CPUカード(RTK0EMXA10C00000BJ)にて評価できますので、ぜひご確認ください。
Evaluation System for BLDC Motor(RTK0EMX270S00020BJ)の詳細はこちら