OpenVVVF превращает схему FOC в прошивку 600-А инвертора
На входах шести драйверов затворов возникают PWM-импульсы, а в силовых шинах уже течёт ток, способный расплавить кабель. Между датчиками тока и этими импульсами OpenVVVF помещает видимую цепочку вычислений: Clarke, Park, PI-регуляторы Id/Iq, обратное преобразование координат и модулятор. Граф в RTE Studio превращается в прошивочный файл для STM32H723.
Граф, который доходит до затворов
RTE, Real Time Examiner, содержит образ платформы H723, библиотеку узлов, генератор кода и аппаратный API. Разработчик может собрать токовый контур FOC, заменить модулятор, добавить компенсацию dead time, другой observer или собственную логику выборки АЦП относительно PWM. Для переноса на иную силовую плату нужны собственный образ платформы и реализация platform_api. Структура регулятора остаётся предметом инженерной работы, при этом всю обвязку MCU не приходится писать заново.
Само шасси C2 — двухуровневый трёхфазный VSI класса 200–450 В. Авторы публикуют схемы, платы, BOM, Gerber-файлы и фотографии сборки по лицензии CERN-OHL-W-2.0. Заявленный непрерывный фазный ток составляет 465 А, перегрузочный — 600 А в течение 60 с; соответствующие RMS-величины равны 330 и 424 А. Здесь положение выборки тока, запас по dead time и реакция на ложный DESAT меняют поведение настоящего силового контура.
Контроллер, которому поручили подозревать коллегу
Второй микроконтроллер STM32G474 не рассчитывает момент двигателя. Сопроцессор безопасности следит за шестью парами PWM, участвует во взаимном watchdog и управляет независимыми путями снятия питания с драйверов затворов. В проекте также заявлены вход TIM1_BKIN с реакцией менее 100 нс, DESAT-защита драйверов NCV57100 менее 2 мкс и отдельный supervisor питающих шин. При зависшем H723, ошибке генератора кода или повреждённом сигнале датчика аварийное отключение не должно ждать решения основного контура управления.
Рейтинг тока пока опирается на тепловую модель
Цифра 600 А относится к пиковому фазному току на 60 секунд. Непрерывный рейтинг авторы выводят из расчёта допустимого ripple current DC-link при PWM 6 кГц. Документация фиксирует, что 23 августа непрерывный рейтинг подняли с 220 до 465 А после пересмотра тепловой модели. Полнонагрузочный dyno, тепловая кампания, вибрационные испытания и fault injection пока запланированы. В ранних высокотоковых прогонах попытку 400 А ограничили источник питания, плавление фазных проводов и электродинамическое смещение кабелей.
FOC-контур уже проверяли на стенде при 50 В и токе Iq от −50 до +50 А, тогда как контуры скорости и момента ещё развиваются. Проект открывает одновременно граф управления, силовую топологию и перечень незакрытых испытаний. Инвертор можно разбирать как связку физики DC-link, паразитных индуктивностей, алгоритма модуляции и независимого пути отключения.