RX-T矢量控制的进一步进化！RX72T32 位高性能 200 MHz 操作微控制器-电子产品世界手机版

RX-T矢量控制的进一步进化！RX72T32 位高性能 200 MHz 操作微控制器

机器人时间：2025-09-16来源：EEPW

一、简介

瑞萨电子RX72T是一款专为工业、家用电器和机器人电机控制优化的32位高性能微控制器。它基于RXv3内核，主频200MHz，具备出色的实时计算能力（5.8 CoreMark/MHz），配备最高1MB程序闪存和128KB SRAM，确保复杂控制任务的高效执行。工作电压2.7至5.5V，工作温度范围-40至105℃，适应多种恶劣环境。

RX72T拥有专用加速器，如RXv3寄存器批量保存和三角函数计算器，大幅提高电机控制效率。模拟增强功能强大，包括30通道12位A/D转换器、2通道12位D/A转换器、6通道比较器和6通道伪差分PGA，实现精准信号处理。200MHz PWM支持多种模式，如4通道3相互补、2通道5相互补和10通道单相互补，配合4通道高分辨率PWM（最小时间调节195ps），满足复杂电机控制需求。同时，集成可信安全IP Lite（AES/TRNG），保障工业和家庭设备的数据传输与控制安全。

二、技术文章

电机控制应用于各类家用电器和工业设备，并且使用数量逐年增加。要发挥电机控制的性能，就需要位置信息，因此过去一直使用传感器来检测位置，但考虑到传感器的可维护性，传感器自身的成本、可靠性和环境耐候性，不使用传感器（无位置传感器或无传感器）的控制方法逐渐成为主流。

然而，常规无传感器方法是一种根据电流推算出电机旋转产生的感应电压从而获得位置信息的算法，当电机转速较低时，由于电机的物理特性，感应电压较低，因此无法准确获取位置信息，很难将无传感器矢量控制应用于低速运行的应用。本期介绍的“全速域无位置传感器矢量控制”是一种能够在全速域下使用无传感器矢量控制的解决方案。因此，可以在全速域下进行有效的控制，帮助降低功耗和提高产品性能。本期解决方案使用了适用电机控制的RX系列产品。

用于执行全速域无位置传感器矢量控制的电机

为灵活运用本期解决方案，需要了解电机的类型和特性。永磁同步电机（无刷直流电机）包括两大类电机：内嵌式永磁同步电机（IPMSM：Interior Permanent Magnet Synchronous Motor）和表面式永磁同步电机（SPMSM：Surface Permanent Magnet Synchronous Motor）。由于它们的磁铁构成不同，因此电机的特性存在差异。特别是，IPMSM具有磁阻随电机旋转位置变化而变化（具有凸极效应）的特点，利用这种凸极效应，低速时也可以精准获取位置信息。这就是能够在全速域内进行无传感器矢量控制的“关键”。

图像

IPMSM

SPMSM

利弊

全速域无位置传感器控制有利也有弊，因此不适用于所有应用。这里介绍解决方案的利和弊。在常规无传感器矢量控制过程中，我们假设在低速时用无反馈的开环进行控制，并进行了比较。

优点是即使在低速旋转时也可以适用无传感器矢量控制，从而实现低功耗、稳定的扭矩输出和高速启动等功能。在常规无传感器控制过程中，通常需要使用基于强行励磁的磁力来固定位置，因此难点在于启动花费时间，并且当超过一定负载时会发生脱调（失步）。然而，基于IPMSM的全速域无传感器矢量控制可以精确地估算磁铁的起始位置，因此与常规无传感器控制相比，启动更快更稳定。

主要缺点有CPU运算大幅增加，产生谐波噪音。由于用户能听到电机驱动时的谐波噪音，所以可能不适合在安静场所使用的应用。可应用的电机并不能应用于所有PM电机，需要具有凸极效应的IPM电机。本解决方案要求d轴和q轴之间的电感差异大于20%。

总结这些特点，全速域无传感器电机解决方案对于高速旋转为主的应用来说效果较小，对于对噪音要求较高的应用来说，则需要研究相关对策。然而，它非常适合在低速旋转下运行的应用、对耗电要求较高的电池驱动应用，以及在室外或工厂等中受噪声影响较小的应用，从而使无传感器矢量控制能够应用于以往无法实现的速域。