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Academic DNA +Mind of Cost-Effectiveness
パラメータ・チューニング
PMSMオートチューニング
PMSMモータの極対数/最大電流/最大回転数を設定するだけで、インバータが位置セ
ンサレス・モータのパラメータの調整を自動で実行します。
位置センサレス
PMSM
オートチューニング・プログラム
MCU
(32-Bit)
インバータ
U
V
W
モータベンチシステムによるチューニング
試供モータの性能基本評価からあらゆるモータの制御パラメータのチューニングをPC
上 ( AWatcher II )で行います。実際に使用する駆動システム(インバーター)を使用し
て調整を行うため、 最終製品により近い形でのチューニングが可能となります。
お客様のご要求により負荷パタン(負荷モータ制御)のカスタマイズにも対応可能です。
負荷
モータ
トルク
メータ
インバータ
(標準品orカスタム)
試供
モータ
トルク、回転数、電圧、電流
日置3390
(パワーアナライザー)
Ether
• 測定ログ取得
• モータ制御デバッグ
測定データ
AWatcher II GUI
内部変数情報
AWatcherBOX
USB
青山モータードライブテクノロジー
〒252-0131 神奈川県相模原市緑区西橋本5-4-21 SIC1-105 TEL:042-770-9732
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Academic DNA +Mind of Cost-Effectiveness
AWatcher II
(リアルタイムRAMモニタ)
“AWatcher II” は、プログラムの実行を止めることなくMCUの変数を読み書きする“リアルタイ
ムRAMモニタ”です。AWatcher IIには、変数を値として読むだけでなく、一定周期でデータを
サンプリングし、オシロスコープのように波形を表示させる Trace 機能も搭載されています。
特徴
• 変数の変化をオシロスコープのように波形
観測できるTrace 機能。(最大 4 ch*)
• LOG機能搭載。数か月にわたるフィールド
テストにも対応。LOGの波形表示も可能。
• 日置3390パワーアナライザーに接続し、
その測定値と変数との連携LOG機能。
• 固定小数点マイコンでもモニタ変数を実数で
表示させるスケーリング機能。
• 1, 2, 4, 8 バイトの変数に対応。
• ツール設定の退避/復帰(.xml)、変数設定の
Export/Inport (.csv, .xls, .xlsx)が可能。
• 高価な周辺回路不要。UART⇔USB 絶縁
インターフェイス・アダプタ(AWatcherBox)付属。
• 対応OS: Windows XP/ Vista/ 7/ 8/ 10 。
* Trace機能は1ch当たり、観測する変数のバイト長x128
の内部RAMを使用します。
対応MCU
ルネサスエレクトロニクス製MCU
V850シリーズ/78K0Rシリーズ/RL78シリーズ/
SH2Aシリーズ/RX62シリーズ
ルネサス製以外のMCUにつきましてはご相談ください。
パッケージ内容
• お客様のMCU上のプログラムに組み込んで使用されるAWatcher IIライブラリ。(サンプル・プログラム付き。)
• Windowsマシン上で動作するAWatcher II本体プログラム。
• UART⇔USB 絶縁インターフェイス・アダプタ: AWatcherBox (1ライセンス付き) 。
システム構成
MCU
AWatcher II Lib.
PWM同期
割込み処理
1msタイマー
割込み処理
UART
UART受信
割込み処理
メインルーチン
AWatcher Box
UART⇔USB
絶縁 I/F
アダプター
USB
アダプターにはライセンスが1つ
付属しているため、追加ライセ
ンスが必要な場合は、アダプ
ターの追加購入だけでご使用い
ただけます。
Windows
マシン
AWatcher II
本体
プログラム
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量産事例:インバータ・ユニット
位置センサレス制御や電流センサレス技術など高度なモータ制御技術を駆使し、高性能と
低コスト化を実現した多くのモータドライバを製品化しています。受託開発だけではなく、
パワーエレクトロニクスの量産までのトータルソリューションをご提供いたします。
量産事例(1)インバータエアコン室外機ユニット
•
•
•
•
過変調制御
トルク(振動抑制)制御
高効率、高出力、低速駆動
豊富なラインアップ:750W~15kW
0.5
0.4
0.3
室 内機
Vibration amplitude [mmp-p]
• ブラシレスDCモータ・ドライバー
• 位置センサレス
• 電流センサレス
• 180℃通電(正弦波駆動)
一般的なPI制御の場合
0.2
弊社のメソッドを応用した場合
0.1
MCU
Fan
32bit
シスコン内蔵
0
10
20
30
40
50
Compressor speed [rps]
60
コンプレッサ
(インバータ制御)
(1-Shunt)
(インバータ制御)
(3-Shunt)
PFC(力率改善制御)
70
ブロック図
独自の振動抑制技術
量産事例(2)インバータ冷蔵庫レシプロ圧縮機ユニット
• ブラシレスDCモータ・ドライバー
• 位置センサレス
• 初期位置推定アルゴリズム
• 電流センサレス
初期位
置推定
加速
一定回転
•
•
•
•
180℃通電(正弦波駆動)
高トルク起動(独自技術)
トルク(振動抑制)制御
低価格( 16-bit MCU)、高効率、低騒音
回転数
指令
q軸電流指令値
q軸電流AD値
速度推定値
速度指令値
初期位
置推定
加速
シスコン
一定回転
(Duty/
周波数)
初期位置推定によるモータ起動電流波形
MCU
16bit
レシプロ
コンプレッサ
(インバータ制御)
(1-Shunt)
ブロック図
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車載用インバータ開発
IGBT(800A/750V, 直接水冷)を採用し、100kWクラスのモータを駆動可能な
車載用インバータを開発しました。
インバータ仕様概要
制御基板
I/O基板
IGBTモジュール
+ゲートドライバー
フィルム
コンデンサ
適用可能モータ
100kW(IPM, IM)
最大入力電圧
最大電流
450V dc
450A rms
PWM周波数
6kHz
IGBT
富士電機製 6MBI800VW-075V
MCU
ルネサスエレクトロニクス製
RH850/C1M
ルビコン製カスタムフィルムコンデンサ
コンデンサ
540uF/550V
トルクマップ制御 (矩形波モードあり)
モータ制御方式
モーター仕様
モーター型式
最大出力
最大トルク
電圧
最高回転数
外観寸法
誘導電動機(IM)
85kW
250Nm/3,250rpm
DC350V
15,000rpm
Φ200×116L(コア寸法)
モータスペック:住友商事マシネックス社様ご提供
インバータ受託開発の流れ
仕様書
試作設計
(電気+機構)
仕様項目の例
・電圧/電流定格
・サイズ制限 ・空冷/水冷
・機電一体型 ・高速回転型
・IPM/IM/SRM
または
標準インバータ12V/48V/300V)
から仕様を選択/変更。
製作
プログラム
作成
デバッグ
評価
評価内容
OUTPUT
トルクマップ測定
効率マップ測定
最適化チューニング
回路図、部品表、
ガーバデータ
3Dモデル、
製作図
OUTPUT
自社保有のモータベンチ
15,000min-1/250Nm
評価成績書
ソースコード
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車載用インバータ開発実績と標準製品
12V/48V/300V、2kVA~200kVAの開発実績をベースに、お客様のインバータ・
モータ開発期間の短縮に貢献します。
[rpm]
300V
開発実績MAP
48V
100k
12V
機電一体型
20kW/300V
SRモータドライバ
SRM
機電一体型
5kW/48V
SRモータドライバ
IPM
10k
IM
10k
2.9L 直接水冷式
50kW/300V
IPMモータドライバ
50k
100k
[W]
標準インバータ製品リスト(抜粋)
高電圧タイプ
⼊⼒電圧
20kW
SRM駆動用
40kW
IPM駆動用
30kW
SRM駆動用
50kW
IPM駆動用
15kW SRM駆動用
(機電一体型)
400Vmax
400Vmax
300Arms
(424Apeak)
400Vmax
400Vmax
400Arms
(565Apeak)
400Vmax
最⼤電流
200Apeak
冷却⽅式
サイズ(WxDxH)
スイッチング周波数
マイコン
パワー素子
290×175×98
≦20kHz
V850E2/PJ4
(表⽰無︓ルネサス製)
IGBT 650V/200A
制御⽅式
PWM 制御
⽔冷
←
←
≦10kHz
V850E2/PJ4
IGBT 650V/200A
2パラ
ベクトル制御
300Apeak
⽔冷 (直接⽔冷)
145×160×120
≦20kHz
V850E2/PJ4
IGBT 650V/300A
PWM 制御
低電圧タイプ
2kW IPM駆動用
5kW IPM駆動用
⼊⼒電圧
48V
100Arms
(141Apeak)
48V
300Arms
(424Apeak)
150×140×80
≦20kHz
V850E2/PJ4
パワーMOS-FET(IR)
PWM 制御
200×140×80
≦10kHz
SH2A
パワーMOS-FET(IR)
最⼤電流
冷却⽅式
サイズ(WxDxH)
スイッチング周波数
マイコン
パワー素子
制御⽅式
⽔冷/空冷
⽔冷/空冷
ベクトル制御
←
←
≦10kHz
V850E2/PJ4
IGBT 650V/300A
2パラ
ベクトル制御
300Apeak
空冷
電流ヒステリシス制御
⽔冷(直接⽔冷)
350×205×140
200×436×106
≦10kHz
≦10kHz
RH850/C1M
RH850/C1M
650V/600A
750V/800A
(富士電機M652) (富士電機M653)
ベクトル制御
ベクトル制御
3kW IPM駆動用
48V
500Arms
(707Apeak)
12V
300Arms
(424Apeak)
←
≦10kHz
V850E2/PJ4
パワーMOS-FET(IR)
120×60×30
≦20kHz
RH850/F1L
パワーMOS-FET(IR)
200Apeak
空冷
電流ヒステリシス制御
400Vmax
450Arms
(636Apeak)
13kW IM駆動用
48V
φ140(H︓40) ※1
-
V850E2/PJ4
パワーMOS-FET(IR)
400Vmax
150Arms
(212Apeak)
⽔冷/空冷
φ170(H︓50)※1
-
RH850/C1M
IGBT 650V/400A
SiC-SBD 650V/400A
5kW SRM駆動用
(機電一体型)
20kW
100kW
IPM/IM駆動用 IPM/IM駆動用
⽔冷
ベクトル制御
空冷
ベクトル制御
※ 1:モータ含まず。
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