初めての方でも、たった1日でセンサレスベクトル制御を始められます

モータ制御システム 導入支援サイト

ブラシレスDC(BLDC)モータを、高効率かつ低コストで駆動する『センサレスベクトル制御方式』に注目が集まっています。

この制御方式は複雑であり、本来導入のハードルが非常に高いものですが、 ここに纏めた手順でモータ制御評価キットをお使いいただければ、初めての方でも、たった1日でセンサレスベクトル制御を始められます。

Motor Control Evaluation System

評価環境(製品概要)

モータ制御評価ボード(RX23T)

Renesas Solution Starter Kit

24V Motor Control Evaluation System for RX23T

同梱しているRX23Tは、FPU(浮動小数点演算ユニット)を搭載した、センサレスベクトル制御に最適のマイコンです。

  • BLDCモータ × 1
  • インバータボード × 1
  • RX23T(64pin) CPUカード × 1

※ CPUカードは、RX23T・RX24T・RX24U・RL78/G1Fなどをご用意しています。別売りCPUカードを使用すれば、他のモータ制御マイコンでの評価も可能です。

 オンラインストアから購入できます。

 

 

どんなことができる?

まずは本キットの概要を動画でご覧ください。

  • 電源を投入して、ボード上のボリュームを回すだけで、BLDCモータを好きな速度に回転させられる *1
  • WEB公開している各種サンプルソフトを書き込んで使用可能
  • PCとボードをUSBで繋げば、モータ制御パラメータをPC上でリアルタイムに、オシロスコープのように表示可能(デバッグ効率が上がり、開発期間を短縮)
  • パラメータを変えながら動作確認できるため、マイコンやモータ制御をより深く理解したいという場合の学習に役立つ
  • モータ固有のパラメータやPIゲインなどの制御パラメータを自動調整

*1 このキットでモータを回転させる方法は二種類あります。ボードのスイッチとボリュームを操作する方法と、Renesas Motor Workbenchから操作する方法です。キットを購入した初期状態では、ボードからの操作がデフォルトのプログラムとなっていますが、Web公開しているサンプルプログラムはRenesas Motor Workbenchからの操作がデフォルトになります。これらの操作方法は切り替え可能です。詳細はサンプルプログラムのアプリケーションノートを参照ください。

こちらをご覧いただければ、モータ制御評価キットと制御用の実践的な ソフトウェア、サポートツールの仕様と特長が一目でわかります!

Motor Solution Kit Introduction

開発支援ツール

モータ制御にはさまざまなノウハウがあり、その調整・デバッグには通常大きな工数・費用がかかります。ルネサスのモータ制御開発支援ツール Renesas Motor Workbench を使用すれば、これを大幅に削減することができます。

2018年11月にRenesas Motor Workbench 2.0をリリースしました。GUIの操作性向上だけでなく、新機能も複数追加しています。新機能の詳細は以下の動画を参照ください。

Analyzer 機能

Analyzer

制御状態を見える化、デバッグ・評価効率UP!

  • 変数読み書き&リアルタイム波形表示
    制御変数をオシロスコープのように表示/トリガ指定
  • 動作Profileを作成し、指定した通りのモータ制御実現

Tuner 機能

Tuner

ノウハウ不要でベクトル制御に必要なパラメータを自動調整!

  • モータの定格電流、極対数を入力し、Startボタンを押すだけで、抵抗やインダクタンスなどのモータ固有パラメータやPIゲインなどの制御パラメータを自動抽出
  • 抽出したパラメータを使用してモータをすぐに回転させることや、制御パラメータの微調整も可能
    最終的なパラメータはヘッダーファイルの形式で出力可能

* RL78ファミリはTuner機能に対応していません。

* RL78/G1Gは本ツールに対応していません。

評価キット・ツールの使い方

(1) モータRSSK ~セットアップ編~

  • 同梱物一式の説明
  • ボードの接続
  • 電源投入とボリューム操作によるモータ制御

(2) Renesas Motor Workbench ~セットアップ編~

  • PC側のソフトウェア インストール
  • デバイスドライバ インストール

(3) モータ制御ソフトウェア ~ダウンロード編~

  • サンプルソフトウェアの入手
  • サンプルソフトウェアのCS+でのビルド
  • マイコンへのプログラム書き込み

* プログラム書き込みには、E1エミュレータ が必要です

(4) Analyzer機能 ~基本編~

  • マイコン内部変数の表示・書き換え
  • マイコン内部変数のリアルタイム波形表示

モータ制御中の内部変数をオシロスコープ感覚で表示!

(5) Tuner機能 ~基本編~

  • センサレスベクトル制御に必要なパラメータを自動調整
  • 抽出したパラメータを利用したモータ制御

ノウハウ不要・即座にセンサレスベクトル制御が可能!

(6) Analyzer+Tuner機能 ~応用編~

  • モータ起動時の内部変数をトリガ設定して波形表示
  • 速度指令値とモータ回転速度の確認
  • 制御のパラメータを変えて追従性と安定性を制御

モータの挙動・内部変数の波形表示を見ながら、モータ制御のパラメータ調整が可能!

(7) Renesas Motor Workbench 2.0の新機能 ~Math機能~

波形表示した変数にユーザー設定の演算波形を追加表示!

  •   チャネルの値に各種の演算をした波形を表示
  •   チャネル同士の演算、演算値だけの表示も可能

対応演算:遅延、正弦、余弦、正接、逆正接、平方根、べき乗、乗算、除算、加算、減算

 

(8) Renesas Motor Workbench 2.0の新機能 ~Status Indicator機能~

変数がユーザ指定の条件(変数+閾値条件)に合致すると、回転灯色の変化でお知らせ!

  • 複数の変数を監視可能
  • 1変数に対して複数の条件の設定が可能
  • 条件に合致した情報をログとして一覧画面に表示

(9) Renesas Motor Workbench 2.0の新機能 ~波形表示候補チャネル数の拡大~

波形表示する変数の切り替えが簡単!

  • ユーザが設定した多数のチャネル情報を保持
  • 波形表示をする/しないは、Check Box[Use]のON/OFFで切替え

(10) Renesas Motor Workbench 2.0の新機能 ~変数名の別名定義(Alias Name)機能~

意味の分かりづらい変数名をユーザ設定の別名で表示!

  • 長い変数名、分かりづらい変数名を別名に表示変更
  • 切り替えは変数ごとに設定可能
  • 日本語表示もOK

 

ソフトウェアの入手場所

統合開発環境(CS+,e2studio)

ダウンロードする

* リンクサイズが128Kバイト以内に制限された無償評価版もあります。

モータ制御開発支援ツール Renesas Motor Workbench

ダウンロードする

アプリケーションノート

24V Motor Control Evaluation System for RX23T
永久磁石同期モータ(ブラシレスDCモータ)
制御方式 アルゴリズム編
アプリケーションノート
ダウンロード
実装編アプリケーションノート&
サンプルコード一括ダウンロード
統合開発環境
ホール120度通電制御 120度通電制御
アルゴリズム編
RX23T RX24T RL78/G1F
RL78/G1G*1 RL78/G14
CS+
e² studio
センサレス120度通電制御 RX23T RX24T RL78/G1F
RL78/G1G*1 RL78/G14
CS+
e² studio
センサレス120度通電制御 (初期位置検出機能付き) RL78/G1F*3 CS+
e² studio
センサレスベクトル制御 ベクトル制御(速度)
アルゴリズム編
RX66T (MTU/GPT)*4 RX23T RX24T, RX24U
RL78/G1F (1シャント方式)*2 *3
RL78/G1F (3シャント方式)*2
CS+
e² studio
エンコーダベクトル制御 ベクトル制御(位置)
アルゴリズム編
RX66T (MTU/GPT)*4 RX23T RX24T, RX24U CS+
e² studio

24V Motor Control Evaluation System for RX23Tを利用したRL78/G1Fの初期位置検出ソフトウェアとアプリケーションノートはこちら。*3

RL78/G1F のブラシレスDCモータ制御特集記事 および ロータ初期位置検出の技術資料はこちら

*1:パートナー製のボードを使用。
*2:入手については、営業・特約店にお問い合わせください。
*3:ソフトウェアを利用するためには24V Motor Control Evaluation System for RX23Tのインバータボードの回路変更が必要です。回路修正を行った場合は、通常のインバータボード向けのその他のプログラムは、動作できなくなります。回路修正については、弊社が修正後のソフトウェアの動作を保証するものではありません。
*4:PWM出力タイマとして、2種類のタイマ(MTU/GPT)設定を実装しており、コンパイル時に選択可能。

FAQ

本キットをご使用するにあたって困ったことがあれば、以下のFAQも参照ください。

 モータRSSK / Renesas Motor Workbench FAQ集

よくある質問:

  • Renesas Motor Workbenchが起動できない
  • Renesas Motor Workbenchと評価ボードが接続できない
  • サンプルソフトを書き込んだらモータが駆動できなくなった