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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
3 r- [! G5 C- N0 l1 n  U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。; l5 `( ~( g7 w
ST FOC 电机库电角度约定
: J6 Q/ w, x! X8 @/ B默认电机 A 相的反电动势最高点作为电角度的 0 度;
8 V; U4 G5 P7 d8 @# C& e+ g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;
' u+ D$ f  `- B* i/ z% G3 _! ]; ~+ m. z, c( w
N6@VK%$V6X{STP8_WSP6{DK.png   ^7 u1 j; e4 w- J3 j9 L9 U6 O5 R
; x' w) ?# |; e7 k7 B" W, I# e0 O
测试准备* y+ j& V6 z3 a5 y  G
如果电机没有虚拟中点接出,需要连接三个相同阻值电阻到电机的三相接线上,电阻另外一端连接到一起作为虚拟中点;) ^1 D; E$ U0 W% r( c
5 O/ j: Z5 w+ C- ]
KXV}_X]LX5R%MYRB[B2V%IX.png 6 S0 k2 l4 E* d( L$ X" X4 o8 z

3 ]5 B. |4 p$ N$ |$ Q将 Hall 信号接入 5V 电,并且在 H1 上接入上拉电阻;
" k+ N1 i4 D. X" g! Z- K接入示波器,转动电机,测试反向电动势信号以及 Hall 信号;! v' j* a6 G* [
# |/ G$ L3 {+ @; D

" z; m7 c0 w1 w, K9 T* b6 p9 |9 B3 Q波形测试及计算结果

# g0 y1 d+ w: w: z# U% k3 n, y下面是举例说明电机测试波形7 x( h, y; o# K4 h
测试一个电周期的时间,这个周期对应 360 度;7 r' f- N" h# k. C

' U) X5 J+ m; @& N8 k5 M T)8ZP`8UNQ91TO8Z1}_VQBB.png
+ Y/ T5 d% _, a% t$ y% V& |
, \$ D3 @: p  D7 @$ Z0 T测试电机 A 相反向电动势最高点到 H1 的时间
! q4 M. W: U" }# j& Z2 C8 J+ `. N9 r  J7 d2 e( y; g# L
QY2JWXM%USWO~BJC{S[USMP.png
! {1 f& M# S7 k9 x' B% m( y
6 t0 [! [/ \/ R3 [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;
( v3 N( a/ Z- U3 V, s  K2 m
2 _/ V2 l* D" H9 g9 J3 Z3 ?( Z& \0 ^& `' ~$ [. `+ }
* B2 u$ Z3 F5 ]" o& u  C$ K  v
该电机同步电角度:; V# @9 x% [( u: V. J
" F" L/ k/ M" f% T
]KJ[WX~K{3O~Q)LHWWGTL60.png
3 I; X/ c% @/ X* z$ k; C+ C2 U- X& P5 p2 K# ]! L4 f8 c
同步角度添加到代码3 t2 z7 S6 Q/ l1 Q) X
如果使用 Workbench 的话,添加到电机参数中,如下图:
- |" e. |2 C5 H% O- a3 ~. O, i8 ~3 {: h( Q! p: d  b/ M" ]( z* c
@]HZ2F{}G~M9NR[[%[FT.png - M, Z% j* B$ E
4 B  R2 Y7 a3 o* c2 p4 ?; h/ r  s
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 S  b, c( n: K3 z6 \; }# A
  1. #define HALL_SENSORS_PLACEMENT DEGREES_120 /*!<Define here the7 E8 H9 i. w& h% Q6 s+ m
  2. mechanical position of the sensors5 i- D+ ~: R8 E4 L1 f& a! q! B" ~& n
  3. withreference to an electrical cycle.1 l; G# {9 u; @  P
  4. It can be either DEGREES_120 or4 F6 A( X) o4 g; c9 M( j
  5. DEGREES_60 */
    & D/ U$ u- N/ e8 u- K& ^

  6. ) [( @& F1 @; u6 t: O- q/ [
  7. #define HALL_PHASE_SHIFT 296 /*!< Define here in degrees7 Q, Y  u  t$ u3 S
  8. the electrical phase shift between
    4 @$ r$ G, B" P) h' q
  9. the low to high transition of: N2 S5 W; X' [6 H3 N
  10. signal H1 and the maximum of' ]# ^! J# f2 F' A
  11. the Bemf induced on phase A */
复制代码

) n+ t( \* J3 O& ~+ k4 U% R: k; M
# @2 ]2 O7 {/ r% W9 E
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