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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) i# b9 p- K, B9 u  r. h
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。; T6 t' p  h; b
ST FOC 电机库电角度约定; S' B; ?" Y. d/ D6 s. Z
默认电机 A 相的反电动势最高点作为电角度的 0 度;
) J7 n3 f& m0 ?: ^3 G) h& \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;" q2 q" s9 C# v5 u. D8 V/ u
! Y$ t2 L! k* E0 B
N6@VK%$V6X{STP8_WSP6{DK.png - Z4 u7 w. H) R, I& S7 W# g, X

5 w6 K6 p! X! v& ^4 w0 `" r9 q2 @测试准备/ N0 @: z( }" ?6 f1 ?
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;  ^7 A. Z" w9 ], j& y+ N! w# t; n

" p; p. B3 ^; f& Y. p* K( m$ J8 \ KXV}_X]LX5R%MYRB[B2V%IX.png 6 ?" v( x( Y" Z

/ s( j5 h4 r% K- a% L将 Hall 信号接入 5V 电,并且在 H1 上接入上拉电阻;
5 a6 S& E' V- z8 P8 K' B$ p3 R. I接入示波器,转动电机,测试反向电动势信号以及 Hall 信号;$ K, ~1 F* |1 u: q( b1 M2 W
! L2 Y' R) R1 a+ H1 x

1 H9 M, P6 `6 Z  q6 G, I" H波形测试及计算结果
: D0 ^$ Y# n- v. D5 \' {
下面是举例说明电机测试波形5 V6 Z1 l( n0 i% _8 A& i: j" y
测试一个电周期的时间,这个周期对应 360 度;0 L* d! `% d: e; }8 c. m& t8 r  i: V

8 d7 t6 L7 |2 E% F* V/ X" @ T)8ZP`8UNQ91TO8Z1}_VQBB.png
! S7 M7 b, h' \- L
: g8 M/ L4 ^$ `; P4 |测试电机 A 相反向电动势最高点到 H1 的时间
* C3 a) a2 l0 [4 H2 Z
8 Q1 z2 X  P; a0 C; v QY2JWXM%USWO~BJC{S[USMP.png " q/ L1 e. ^5 e' W: W0 i! o
4 R9 a4 g0 O+ ?7 {/ s' c
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;; h" o3 z5 D+ F0 g* G0 {0 a3 S* Z

& r! e' Z) W  n1 V' i* G& z% @) \; }4 t6 e2 h4 ^
: G& m' D; r$ ~1 {
该电机同步电角度:0 A3 q! g) [9 x. m0 X

2 ?* ]7 _2 j& E$ U ]KJ[WX~K{3O~Q)LHWWGTL60.png
+ p. ^4 v6 ]0 C) V4 F) O8 u9 p% L( U
同步角度添加到代码5 g$ l5 D( p  z9 W3 `" @
如果使用 Workbench 的话,添加到电机参数中,如下图:
/ a2 q" V; u8 z
( a" V6 m; o' i1 L5 S( \8 C @]HZ2F{}G~M9NR[[%[FT.png % {' ^8 Z& w5 x2 \  z

" M; K$ _  n& A: T3 A2 `! y, t4 r如果直接写入程序中,则将数据写入 PMSM motor parameters.h 文件参数中
: v) W/ l) Z* u$ I
  1. #define HALL_SENSORS_PLACEMENT DEGREES_120 /*!<Define here the
    $ Y4 h8 V6 e. U! `, x+ G3 E
  2. mechanical position of the sensors9 q' g: }. [2 B0 U  K
  3. withreference to an electrical cycle.
    . _) i5 K% R5 c/ ]
  4. It can be either DEGREES_120 or
    9 G8 @" A1 f( m: f
  5. DEGREES_60 */
    2 [+ v5 l: ~( f( o$ X' n. [
  6. # R9 X' N# S. q- c* l1 K
  7. #define HALL_PHASE_SHIFT 296 /*!< Define here in degrees
    4 C( T, K' h/ d! w1 p# z
  8. the electrical phase shift between  h. ?1 {% q; A5 c. }8 b9 ]& A
  9. the low to high transition of0 s& J$ M( V, V+ Q& }+ `
  10. signal H1 and the maximum of
    . d$ P( p0 [& R. @
  11. the Bemf induced on phase A */
复制代码
2 Y4 K6 T: l/ I2 s% c& @' m1 v
, H, t# t, R7 D$ C, b, @* d8 J, j
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