极海半导体：极海G32R501低压无感双电机参考方案-Ameya360 electronic components purchasing network

极海半导体：极海G32R501低压无感双电机参考方案

Release time：2025-03-04

author：AMEYA360

source：极海半导体

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　　无传感器电机控制技术，是指在电机控制系统中不使用位置或速度传感器，如编码器、霍尔传感器等，而是通过电机的电流电压信号来计算电机转子位置和速度，相对于有感电机控制，这种技术可以有效避免传感器干扰，在降低成本、提高系统可靠性以及简化电机结构方面具有显著优势。

　　随着无传感器电机控制技术的逐步成熟，其在工业自动化、旋翼飞行器、空调外机等领域迎来广阔的市场应用前景。极海紧跟行业技术发展趋势，推出G32R501低压无感双电机参考方案，主控芯片采用全新发布的G32R501实时控制MCU，具备灵敏感知、高效处理、精准控制等特性;本方案支持双电机无感FOC控制，单核条件下仅需24.8μs即可对双电机执行完整电流环控制，内置静态(电阻、电感、磁链)参数辨识、在线电机电阻辨识功能，配置模型参考自适应，PI自整定，可实现对大多数永磁同步电机的自动控制。

极海半导体：极海G32R501低压无感双电机参考方案

　　极海低压无感双电机参考方案介绍

　　■ 输入电源范围：DC 12V~48V

　　■ 输出峰值电流：20A

　　■ 最低控制频率：1Hz

　　■ 启动：满力矩闭环启动(4Hz及以上目标频率)

　　■ 控制方式：V/F、单电流闭环控制、双闭环控制

　　■ PI参数：模型参考自适应

　　■ 其他功能：参数掉电保存、软件复位

　　■ 电机参数辨识：静态辨识电阻、电感、磁链，在线电阻辨识

　　■ 通讯方式：Modbus协议

　　■ 配套资料：配套自研上位机、用户手册等

极海半导体：极海G32R501低压无感双电机参考方案

　　G32R501实时控制MCU特点

　　■ 内核与存储：基于Cortex-M52双核架构，主频250MHz，配备紧耦合内存(ITCM、DTCM)、I/D-Cache，Flash预取，实时性能高;

　　■ 扩展指令：极海自研紫电数学指令扩展单元，支持三角函数、开方、除法等;

　　■ 增强型控制外设：

　　· 16个PWM通道，多通道同步性能高，助力低速精准电机控制;

　　· 灵活的IP联动功能，PWM模块具有额外两个比较子模块(CMPC、CMPD)专门用于产生同步事件，可在计数器任意时刻产生事件，同步事件可传递至任一PWM模块同步PWM相位，并触发ADC开始采样;

　　■ 高精度模拟外设：

　　· 3个3.45MSPS的12-bit高速ADC，快速准确采集模拟信号，减小信号延迟;

　　· ADC支持3.3V/2.5V内部参考源，2.5V参考源时，电压分辨率可提升32%，提高反馈信号采样精度;

　　■ 丰富通信接口：

　　CAN×2、I2C×1、UART×2、SPI×2、QSPI×1、LIN、PMBus×1。

　　极海G32R501低压无感双电机参考方案，涵盖芯片、板块、算法、全功能电机控制示例程序固件、极海自研上位机、以及用户指南等完整的软硬件设计生态体系，可快速评估电机驱动性能，有助于工程师快速上手，加速客户项目量产落地。

　　随着新能源与低空经济的快速发展，双电机控制系统在众多行业中的应用日益广泛，其在提升性能和能效方面发挥着至关重要的作用。极海G32R501低压无感双电机参考方案，旨在为客户提供性能卓越、高效且易于集成的解决方案。极海实时控制技术团队提供全方位的技术支持，可助力客户快速响应市场变化，实现更多领域的创新应用。

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行业新闻

极海半导体：极海G32R501 2.2kW高性能矢量变频器参考方案

　　工业互联网、人工智能、物联网等创新技术的快速发展，推动变频器行业加速向智能化、数字化方向迈进。变频器不仅具备调速和节能功能，还能融合远程监控、故障预测和自适应控制等技术，显著提升设备的运行效率和稳定性，同时降低能耗和排放。这些特性使其更符合国际节能减排目标要求。　　极海2.2kW高性能矢量变频器参考方案介绍　　极海G32R501 2.2kW高性能通用矢量变频器参考方案，主要用于控制和调节三相交流同步电机的速度和转矩。采用高性能的矢量控制技术，低速高转矩输出，具有良好的动态特性、超强的过载能力、增加了用户可编程功能及后台监控软件，通讯总线功能，支持多种PG卡等，组合功能丰富强大，性能稳定。　　可用于纺织、造纸、拉丝、机床、包装、食品、风机、水泵及各种自动化生产设备的驱动。　　软硬件介绍　　G32R501 2kW变频器参考方案，由功率板、控制板、按键显示板组成。　　本方案搭载无感观测器，实现高性能无感FOC控制，可实现调速范围：1:200;转速精度：±0.5%;转矩精度：5Hz以上±0.5%　　方案优势　　■ 基于G32R501实时控制MCU的单芯片方案　　■ 支持零速度切换，瞬停不停，提高设备运行的稳定性、安全性和连续性　　■ 支持电机参数静态辨识(电阻/电感/磁链)　　■ 同步电机驱动超强过载能力(可调可设)，提供更高灵活性和可靠性　　■ 载波频率：0.8kHz~16kHz，可根据负载特性自动运行，在控制精度、噪声、效率和适应性等方面具有显著优势　　■ PI自整定：模型参考自适应，自动优化控制参数，提高控制精度、动态响应和系统稳定性　　采用G32R501芯片在240MHz主频下，单核FLASH中运行时(路径：ITCM → FACC → Flash)，控制环路周期：62.5μs，优化等级为O2状态下，环路执行时间：<19.8μs(同类产品执行时间为24μs)。　　正反转零速切换　　支持正反转运行，实现零速度自由切换。通过优化控制策略在正反转切换时设置合理的过渡区和切换逻辑，实现电机在零速时的平滑切换，并采用状态机的滞环切换方案，确保电机在正反转切换时不会出现机械特性反转。　　IPD初始位置检测　　采用脉冲注入法：假定转子处于某一位置建立 dq 坐标系，将 0-360 电区间划分成 N 份，在每个区间打出等幅值脉冲并采集AB相电流。由于转子磁效应会影响电流变化率，和 S 极方向相同方向的电流变化率越大，和 N 极相同方向电流的变化率越小，找出电流变化率最大的脉冲对应的电角度，再叠加上代码假定的初始角度，即为转子的初始位置，在此基础上还可利用增量式光电编码器数值做抖动补偿。　　参数辨识　　支持电机参数静态辨识(电阻/电感/反电动势(磁链)),PI参数自整定，无需人工调试，一键运行。　　■ 电阻识别技术：采用直流注入法，给电机绕组施加直流电压，测量绕组中的直流电流，根据欧姆定律计算电阻，并对电流和电压进行低通滤波。　　■ 电感识别技术：采用脉冲电压法，在准确的两相旋转坐标系的 d、q 轴上注入正反向的高频脉冲电压，依据电压方程计算出 d、q 轴电感。　　■ 反电动势识别技术：采用状态观测器，通过对电机转子位置、速度和电流等状态的估计，实现对反电动势的观测和估计。　　■ PI参数自整定：通过建立闭环电机模型，引入临界增益和临界周期来确定最佳的Kp和Ki值。　　通过以上技术，可实现无传感器高精度控制。　　G32R501芯片特性　　■ 内核与存储：基于Cortex-M52双核架构，主频250MHz，配备紧耦合内存(ITCM、DTCM)、I/D-Cache，Flash预取，实时性能高;　　■ 扩展指令：极海自研紫电数学指令扩展单元，支持CRC运算、Viterbi、三角函数、除法、开方等数学运算;　　■ 增强型控制外设：　　· 16个PWM通道，多通道同步性能高，助力低速精准电机控制;　　· 灵活的IP联动功能，PWM模块具有额外两个比较子模块(CMPC、CMPD)专门用于产生同步事件，可在计数器任意时刻产生事件，同步事件可传递至任一PWM模块同步PWM相位，并触发ADC开始采样;　　■ 高精度模拟外设：　　· 3个3.45MSPS的12-bit高速ADC，快速准确采集模拟信号，减小信号延迟;　　· ADC支持3.3V/2.5V内部参考源，2.5V参考源时，电压分辨率可提升32%，提高反馈信号采样精度;　　■ 丰富通信接口：CAN×2、I2C×1、UART×2、SPI×2、QSPI×1、LIN、PMBus×1。　　极海G32R501 2kW高性能矢量变频器量产级参考方案，涵盖完整的软硬件设计，可提供全功能软件固件和变频器控制上位机PC调试工具，支持参数设置、JOG调试、故障排查、波形分析等功能;方案配有详细使用指南，方便工程师快速进行上手使用、性能评估以及二次开发。

2025-03-10 14:04 reading：311

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