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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
  g' c% b! ^+ X6 T4 \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。7 }* \: J* f" \0 T* v. D
ST FOC 电机库电角度约定
" M5 \+ Z% H7 Z默认电机 A 相的反电动势最高点作为电角度的 0 度;7 ~8 M6 n5 N1 l% W: M
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;
2 t! v" ~1 N2 i* u( \: X" v% ^: [' B$ I$ Z& T4 G
N6@VK%$V6X{STP8_WSP6{DK.png ! M0 a' e/ k& V  {
9 e. c( |( B" c6 t. I
测试准备
" x2 R8 H5 Y1 n* J如果电机没有虚拟中点接出,需要连接三个相同阻值电阻到电机的三相接线上,电阻另外一端连接到一起作为虚拟中点;* ?1 X5 e8 U# O5 O& G1 f
' v4 a, u/ D4 k, i$ R
KXV}_X]LX5R%MYRB[B2V%IX.png ) a9 }* @# |# J) V2 V

% i( _0 R' q* H2 [. y1 `1 z将 Hall 信号接入 5V 电,并且在 H1 上接入上拉电阻;1 C5 M& `* v$ g3 `4 X
接入示波器,转动电机,测试反向电动势信号以及 Hall 信号;
% ^+ \) b: ]  J8 d& V( _" K  ^5 B; g; w# g8 w! j* Z2 U

$ ~6 [6 F- n/ I# F; ?波形测试及计算结果
* Q, x, q; C9 h" ~3 p* d4 R& U4 Y* H
下面是举例说明电机测试波形; C  i8 j$ V7 l" O0 \# k
测试一个电周期的时间,这个周期对应 360 度;
( b7 I. S" i) k+ D+ P3 \5 o% s* G% _* \6 p) k: V
T)8ZP`8UNQ91TO8Z1}_VQBB.png
. G8 h' U! P4 i) M5 b" G% ?& M+ a( F
8 c  X  v6 @# I( X, T0 \测试电机 A 相反向电动势最高点到 H1 的时间. e- e% I: [% e# Z9 n8 e( K
- c$ Z6 V0 ]; G
QY2JWXM%USWO~BJC{S[USMP.png 8 |# e4 u8 w7 E5 C# D. q

, O9 q- f: ?+ U5 x& c4 E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;
2 P) V; x5 C7 _( W- B" [" h7 K, v( O+ W

- T4 C4 k; a1 P$ g( {. I/ T* x( {+ {$ D4 ]
该电机同步电角度:# p; }8 J2 X: R) D( k2 r
& Y+ V' n  }2 R! e* P( H2 d4 Y1 u
]KJ[WX~K{3O~Q)LHWWGTL60.png
+ U5 i8 N( V1 C% u, c
* z! G# z8 t9 Z/ [6 T同步角度添加到代码
# }1 j- N3 `2 `$ c! X, M# V如果使用 Workbench 的话,添加到电机参数中,如下图:* L$ |% S, e, V5 ~

* Q; i3 I3 g' u# Y @]HZ2F{}G~M9NR[[%[FT.png
% [  M0 t, t/ ]$ {9 x* Z
  N2 ~! M" ~' v. w' @. F如果直接写入程序中,则将数据写入 PMSM motor parameters.h 文件参数中1 n6 R& Q. t. }9 u$ g( ^* x) H
  1. #define HALL_SENSORS_PLACEMENT DEGREES_120 /*!<Define here the
    : [: b& ~  P' D, A* A
  2. mechanical position of the sensors% y8 N; }+ `. ^8 S$ i9 Z5 U
  3. withreference to an electrical cycle.( \- }/ v" Y) g. S1 I' M6 F
  4. It can be either DEGREES_120 or9 i9 k3 N/ i' I0 r; z
  5. DEGREES_60 */
    ' P( b  y% Q  y8 k

  6. + R8 _6 m5 T' V, Y% I$ F6 P$ a
  7. #define HALL_PHASE_SHIFT 296 /*!< Define here in degrees4 H4 z9 S" d, X- k8 y
  8. the electrical phase shift between
    & X" p7 l# G3 |' S: b% B
  9. the low to high transition of
    & f# S, \) g* F+ M4 |) g
  10. signal H1 and the maximum of
    ) E- \) v, i, I
  11. the Bemf induced on phase A */
复制代码
9 `5 d3 j- p9 M8 l$ X9 Z# x1 Q

$ b; o  e4 q5 L& W2 e3 q
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