精准控制 高效调速丨极海基于APM32F402的2kW低压通用变频器应用方案

变频器作为智能制造、新能源、电动汽车等领域的关键设备，主要用于控制和调节三相交流同步电机的速度和转矩，实现设备的精准控制与高效节能。随着全球工业自动化升级和“双碳”目标的推进，经济性和技术优势使变频器市场需求持续增长。据数据分析：预计到2025年，中国通用变频器市场规模将达到620亿元，其中，中低压变频器占比64.98%，市场规模将突破370亿元。

在该领域，极海推出基于APM32F402工业级高性能高性价比MCU的低压通用变频器应用方案，集成先进算法和硬件设计，支持高精度电机控制、多协议通信和智能化功能，可显著提升变频器的性能与可靠性；凭借灵活适配、精准控制、高性价比等优势，可为用户提供强有力的技术支撑，推动行业向高效化、智能化方向加速迈进。

广泛适用于纺织机、楼宇自动化、工业控制、冶金、注塑机、风力发电、化工等细分领域。

变频器应用领域

APM32F402变频器应用方案介绍

组成结构：

• 主控MCU：APM32F402CBT6
• 内部电路：整流电路（AC-DC）、滤波电路、逆变电路（DC-AC）、刹车制动单元、变频功率驱动输出电路、电流/电压/位置检测单元、保护电路等
• 外围设备：通信、按键、显示电路（外部接口）、散热风扇等

核心原理：

APM32F402CBT6作为主控MCU 实时接收检测电路及通信接口的给定参数，通过高精度PWM驱动逆变电路及功率电路，实现电源电压和频率的动态调整；系统可根据实际需求输出最优电源、电压、电流，从而实现节能降耗、高效调速、低噪静音等功能；同时集成刹车制动单元和多维保护电路，精准检测电路、电流、电压、温度等状况，实现过压、过流、过载等保护作用，确保变频器在复杂环境中的长期稳定运行。

方案实现框图

方案优势

• 通过优化控制，可实现零速自由切换；
• 支持USB外挂WiFi和BLE模块，实现远程参数设置或状态监控；
• 高主频MCU，支持浮点运算，可实现高精度速度和转矩控制、快速动态响应；
• 支持参数给定、加减速曲线选择、定长控制、摆频控制、计数功能等，满足不同应用场景的需求；
• 支持电机参数自识别，通过状态观测器，实现电阻、电感、反电动势常量计算和估计；
• CAN、RS485、Modbus、外接无线传输模块等多种通信协议；
• V/F曲线：直线型、多点型、N次方型V/F曲线；
• 稳定可靠：拥有行业大客户批量成果应用案例。

APM32F402芯片特性

Arm® Cortex®-M4F内核，工作主频120MHz

Flash 128KB，SRAM 32KB

模拟外设：ADC×2，T-sensor x 1

通信外设：U(S)ART×4，SPI×2，I2C×1, CAN×2，USB OTG_FS×1

封装：QFN36/48、LQFP48/64

具备较强的可移植性和扩展性，可高效替代国内外友商同类竞品

极海2kW低压通用变频器应用方案，以APM32F402CBT6作为主控MCU芯片，通过脉冲注入法实现电机转子初始位置定位，也可通过编码器来做抖动补偿，实现精准定位。并能以高性价比助力方案，实现更高效算法、更高转速比、更小转速波动以及更好保护机制等功能特性。