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【经验分享】电机控制同步电角度测试说明

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STMCU小助手 发布时间:2022-2-19 16:37
前言
9 t1 W0 W; M) x5 m; T在使用 ST FOC 电机库时,当使用 Hall 信号作为位置信号时,需要输入同步电角度数据,这个数据根据当前使用电机的特性进行输入,会在每次 Hall 信号变化时同步电角度,如果角度偏差较大时会影响控制效果,可能带来效率或者电机的震荡,初始测试还是有必要的,本文详细说明测试注意事项以及测试方法。% n$ k+ {5 [) R! H+ i* V: i3 @
ST FOC 电机库电角度约定
' J: ?& ]" H" m: [默认电机 A 相的反电动势最高点作为电角度的 0 度;" m; l9 B2 \3 b+ ^7 q8 b7 L* t
电机 Hall A 的上升沿到电机 A 相反电动势最高点的延迟角度为同步电角度;
; \6 a6 A" ^$ j9 a5 R  g
3 f  l7 Q8 j, I8 o% i/ g N6@VK%$V6X{STP8_WSP6{DK.png / B4 G  Z! a3 s, _6 g

+ H: e% G+ p+ ~4 @' @测试准备/ k* _5 C& t1 U# F& A8 r. K2 y
如果电机没有虚拟中点接出,需要连接三个相同阻值电阻到电机的三相接线上,电阻另外一端连接到一起作为虚拟中点;
. k1 M$ P9 e% f1 Y4 d  m* u/ L; v, s. Q4 ~1 D3 m$ `
KXV}_X]LX5R%MYRB[B2V%IX.png 8 P9 B0 i3 z. K) n$ F# E5 g
9 {4 u, V5 e5 t% ?9 {
将 Hall 信号接入 5V 电,并且在 H1 上接入上拉电阻;( B& _6 p! p6 V/ v
接入示波器,转动电机,测试反向电动势信号以及 Hall 信号;
- m  g$ r2 Z% b7 q
/ p9 n6 j$ k5 `1 |
' b. F, ]7 @6 Z波形测试及计算结果

* x2 q, `* f4 [下面是举例说明电机测试波形
  z, k1 K. @* e6 N4 @测试一个电周期的时间,这个周期对应 360 度;" e% H0 n  `7 P
: n  O4 F3 R2 z* m9 @3 e
T)8ZP`8UNQ91TO8Z1}_VQBB.png
, e' u2 O  h% t' r7 y" d6 i' j0 s
测试电机 A 相反向电动势最高点到 H1 的时间  x; S' \& l" [. a/ i* v

) B* H" [5 X+ y9 l( F QY2JWXM%USWO~BJC{S[USMP.png 0 P3 k) P* U% E& w  \1 P$ w

# b" y) @( R: P. K上图中粉色为电机 A 相反向电动势,红色数字端口 D0 为 H1 信号;5 A  z" ~% G3 t4 L0 h* `' w3 V5 G
6 |9 A- W/ o- V" Y. H9 i
& R- s1 m8 \' O* e

, w% L: w: I! f0 B8 n; _6 b该电机同步电角度:# W! [6 ~* W+ z/ e
2 l; w. a/ O4 r  O
]KJ[WX~K{3O~Q)LHWWGTL60.png / o# T9 Y/ m1 e& u; ]/ r' h

+ o3 I7 S  n" y/ s7 h4 }同步角度添加到代码
* K) U, ^4 E3 F如果使用 Workbench 的话,添加到电机参数中,如下图:
$ N: Z# l. q8 ]6 L
1 `9 ]6 v$ z' T2 a) z& i4 p @]HZ2F{}G~M9NR[[%[FT.png
, x! S7 o0 D' @0 c) E0 t/ K" m, b: s' Z# T7 g  g) d
如果直接写入程序中,则将数据写入 PMSM motor parameters.h 文件参数中' o1 l8 ^- u. U' O9 X
  1. #define HALL_SENSORS_PLACEMENT DEGREES_120 /*!<Define here the0 k6 a/ T4 @$ f9 S6 B7 Z# r8 b
  2. mechanical position of the sensors" K% ]: a8 ?" C$ v3 ]7 d
  3. withreference to an electrical cycle.
    / @! h4 t, h6 Y: P6 i' |. I
  4. It can be either DEGREES_120 or2 z( V! C9 i4 c7 v( E$ t* k
  5. DEGREES_60 */
    4 l8 R! e; E0 z; g; h( L
  6. * J0 d/ \8 _4 Q/ d2 m
  7. #define HALL_PHASE_SHIFT 296 /*!< Define here in degrees
    ! h- d9 N4 a+ ~6 R1 s
  8. the electrical phase shift between
    ' G& ~- I; [' |0 b9 c& }2 a( E- j
  9. the low to high transition of( K* P( u# |# W7 `5 F# |
  10. signal H1 and the maximum of3 c! u5 @/ [" x' o
  11. the Bemf induced on phase A */
复制代码
7 q& G. @" H$ C. N5 X/ L
( e; Q. m: `$ v9 Z9 B* I+ \. O
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