Diseño de referencia para una bomba de agua eléctrica trifásica.

La placa de diseño de referencia proporciona una solución integrada para crear bombas de agua PMSM trifásicas con control de derivación dual FOC sin sensores, proporcionando características funcionales, de interfaz y de rendimiento clave para un rendimiento eficiente, confiable y seguro.

La bomba de agua con motor síncrono de imán permanente (PMSM) trifásico es un componente importante en los sistemas modernos de gestión de fluidos y es conocida por su eficiencia, confiabilidad y precisión. Aprovechando la tecnología PMSM avanzada, estas bombas proporcionan un control de velocidad y un rendimiento de gestión de par superiores, lo que las hace ideales para una amplia gama de aplicaciones. Desde procesos industriales y sistemas HVAC hasta refrigeración automotriz e irrigación agrícola, la versatilidad y las capacidades de ahorro de energía de las bombas de agua PMSM trifásicas las convierten en una opción esencial para diversas industrias que buscan soluciones de manejo de fluidos sostenibles y efectivas.

La placa de diseño de referencia S12ZVM-EWP de NXP Semiconductor está diseñada específicamente para aplicaciones de bombas de agua con motores síncronos de imán permanente (PMSM) trifásicos que utilizan control orientado a campo (FOC) sin sensores con control de derivación dual. Este diseño se basa en los microcontroladores de señal mixta de 16 bits S12 MagniV S12ZVM y proporciona una solución integral de hardware y software para unidades de control electrónico (ECU) de bombas de agua eléctricas PMSM. El objetivo principal de S12ZVM-EWP es acelerar el proceso de desarrollo y producción de productos de bombas de agua.

Las características funcionales del diseño de referencia incluyen un algoritmo de control orientado al campo (FOC) sin sensores, una innovación clave que permite un control eficiente del motor sin la necesidad de sensores físicos. Esto no sólo simplifica el diseño sino que también mejora el rendimiento general y la confiabilidad de la bomba de agua. El diseño también incluye un software de protección integral que garantiza un funcionamiento seguro mediante protección contra sobrecorriente, detección de bloqueo, subtensión, sobretensión y sobretemperatura. Para controlar con precisión la velocidad de la bomba de agua, el diseño utiliza el ciclo de trabajo de modulación de ancho de pulso (PWM) y FreeMASTER. Además, cuenta con recuperación automática de errores con la capacidad de borrar errores y reiniciar en modo automático cuando se habilita la macro correspondiente, aumentando la confiabilidad y reduciendo el tiempo de inactividad.

Las características de la interfaz del diseño integran funciones PWM y LIN en un solo cable, simplificando la comunicación y el control. La placa cuenta con conectores consolidados que integran BDM (modo de depuración en segundo plano) y SCI (interfaz de comunicación en serie) en un solo conector, simplificando la programación y la comunicación. Además, el diseño utiliza una placa de circuito de cuatro capas con componentes montados en una capa, lo que garantiza compacidad y facilidad de montaje.

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Las características de rendimiento del diseño se adaptan a aplicaciones de sistemas de 12 V, con un rango de voltaje de suministro flexible de 9 V a 18 V para adaptarse a diversas condiciones de funcionamiento. Admite corriente de entrada de 7 A y potencia de entrada de hasta 80 W, lo que lo hace adecuado para una variedad de aplicaciones de bombas de agua. El diseño incluye detección de corriente de derivación dual para una medición y control precisos de la corriente. Además, incluye protección contra sobretensión, subtensión, sobrecorriente y cortocircuito basada en hardware para proteger el sistema de anomalías eléctricas.

NXP probó este diseño de referencia utilizando una lista de materiales (BOM), esquemas y otros datos. Puede encontrar más información sobre el diseño de referencia en el sitio web de la empresa. Para obtener más información sobre este diseño de referencia, haga clic aquí.