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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
; M8 W4 v8 {) [7 D) M5 q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。
- ~" C$ D7 s: N* }" _; dST FOC 电机库电角度约定
  w4 U4 t5 X6 Q$ A$ X9 y( u1 M/ D% j默认电机 A 相的反电动势最高点作为电角度的 0 度;! H1 W, p! c3 z
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 @0 ]9 Z- O/ V! \+ A$ R  J1 A+ {0 P' i- g1 X4 h3 X
N6@VK%$V6X{STP8_WSP6{DK.png
8 e* @4 R0 s+ a7 }; w, F1 N# h) t3 ]5 N: P* y( P! \7 `
测试准备
% }+ y9 v9 V4 q9 ?( x& D# U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;) r7 h, K* y1 d
$ z0 F7 d, h* ^  [2 U* t( }* B! ^
KXV}_X]LX5R%MYRB[B2V%IX.png
2 G3 F+ g: {( v- p# V2 m" V
" Y& I/ v- x/ s6 B& @将 Hall 信号接入 5V 电,并且在 H1 上接入上拉电阻;
  \4 s0 S: s# {7 ~接入示波器,转动电机,测试反向电动势信号以及 Hall 信号;) B9 n0 L9 y$ J9 N% N6 G6 d5 f
/ S4 C- [, \" A1 k# X
- E( t- Z  @3 T9 r% c) s
波形测试及计算结果

1 h) [; O: A; V9 f' L2 ~# O下面是举例说明电机测试波形
3 M( a/ E6 F3 j7 l7 @& [5 j9 ~测试一个电周期的时间,这个周期对应 360 度;
6 F* E! \1 }2 V% j2 I" M& @  H  D8 N6 O
T)8ZP`8UNQ91TO8Z1}_VQBB.png , K& j) W# U8 g4 B7 p- U

5 w$ T4 I4 }. f" }# c  T测试电机 A 相反向电动势最高点到 H1 的时间. u) D) v; O( s/ p2 g# d! m

3 Z* c% E. ^  s3 w QY2JWXM%USWO~BJC{S[USMP.png 4 v0 Q' _% T- J$ G( G  v! [+ \6 A

( ]8 v; ?: `8 b" m; \: g0 \$ j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;
' ?* e& g( f* T9 W0 L+ n7 b8 n9 A; _

" s9 n3 S( e) \9 \5 B9 p
7 T$ D: H- A  C6 p该电机同步电角度:
& v* [" O! g' t0 }2 `/ k' W, I& U6 w6 P: v) k) }* N8 P
]KJ[WX~K{3O~Q)LHWWGTL60.png
% @) c! r' V! X6 o- O/ q4 X3 y
3 s1 ~* Q; {! X: P& \  e同步角度添加到代码* O8 Z" D' r6 f  i, V7 Y- l  e
如果使用 Workbench 的话,添加到电机参数中,如下图:! {* e. P) G3 B

, o" k3 r3 X6 ~ @]HZ2F{}G~M9NR[[%[FT.png 2 X9 x1 Z: s6 _3 L
5 W+ z! C( ~9 B2 }1 e- Q5 H
如果直接写入程序中,则将数据写入 PMSM motor parameters.h 文件参数中
! K; V2 I2 @( S" Q3 A
  1. #define HALL_SENSORS_PLACEMENT DEGREES_120 /*!<Define here the
    " u" _3 ~+ c: |0 p, ]8 r
  2. mechanical position of the sensors3 O; v7 b$ W% O% G
  3. withreference to an electrical cycle.  g0 x4 I5 v7 [2 }
  4. It can be either DEGREES_120 or
    : |; K5 k* `% Y: g+ P( p) M( X
  5. DEGREES_60 */( m& |) T( M4 u- L9 a$ J/ f

  6. ( p6 k0 t; C( x* A
  7. #define HALL_PHASE_SHIFT 296 /*!< Define here in degrees
    * y- N4 ~& Z5 l$ S+ u$ N/ `9 D" k
  8. the electrical phase shift between  i5 n. K. L) c9 z; M) g2 C; N$ p
  9. the low to high transition of
    ( a- N6 Y3 f( \& @( E' M
  10. signal H1 and the maximum of6 M# m9 H, E' W5 ?, {
  11. the Bemf induced on phase A */
复制代码
6 s! p, S9 S* v8 B3 p# ]

6 l( ~& ?, q* y. a- }8 t
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