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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
/ ~7 S! @7 Y4 d6 u6 |2 b5 b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。5 k9 E& w3 v  J9 h
ST FOC 电机库电角度约定6 N! s8 W* B5 E4 E9 Z
默认电机 A 相的反电动势最高点作为电角度的 0 度;/ Z* Y9 O  p, \2 U
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;. L  g$ q- h* X& {, D+ k7 e; ?* ~

8 T- F7 S9 X  |# ?/ b2 T, c N6@VK%$V6X{STP8_WSP6{DK.png 5 I, V: l/ k, d& ~; P, ?

' x1 H3 {2 q3 r) C$ j; P6 x测试准备  s/ G( p2 j4 A$ 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;, `! \) W9 |% Q0 H
" t# u' N  i6 _7 z
KXV}_X]LX5R%MYRB[B2V%IX.png
2 E; K  ]$ n. y6 q0 X2 c5 W3 Q4 ?' z
! S: V6 j* E4 ?7 c  O将 Hall 信号接入 5V 电,并且在 H1 上接入上拉电阻;
$ e" G4 N  d9 F; Q接入示波器,转动电机,测试反向电动势信号以及 Hall 信号;3 M( _( ^. u" N/ y: |( B0 F( Y+ [

9 i! U+ J# K  ^. e7 M# U2 R8 Q8 a- [
波形测试及计算结果

/ x/ w6 n% i, \8 c" O下面是举例说明电机测试波形
) l% O. r. f% N" G, ~测试一个电周期的时间,这个周期对应 360 度;; D& D% C, A5 d3 c6 w3 p0 x. R6 [
# D! a: X  `! S- o
T)8ZP`8UNQ91TO8Z1}_VQBB.png
& C# S; ?& |/ m" i5 B
5 ]* c+ F$ H& I测试电机 A 相反向电动势最高点到 H1 的时间/ p" p" d- v8 m

9 G9 m5 R/ T; O5 N: t/ z; t QY2JWXM%USWO~BJC{S[USMP.png
- x2 R" J1 I; ~: F3 Y, k  l9 e4 g1 o& O
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;
/ X% w) y: T5 N+ j. E2 s7 s8 R
8 B. ]. d; {5 B  m9 i+ {& t) H
  U) X/ b- o& m7 H# C
, j! v* [2 a5 h2 O5 a. W7 F, z  l该电机同步电角度:
" `6 @$ m. W3 M/ B* _7 y
( `) ]. z2 Q8 Z! p5 G0 S7 H ]KJ[WX~K{3O~Q)LHWWGTL60.png . T) K: j! S$ G9 L1 w

1 ^$ I& K) Z/ C, R同步角度添加到代码
* h$ s: J7 {, C6 l如果使用 Workbench 的话,添加到电机参数中,如下图:
  A- S8 W4 E* w9 H- q; q! Q# Z% [+ T
@]HZ2F{}G~M9NR[[%[FT.png ; |) V# s# y0 g& y4 k* B% T

# F1 U! i  r7 d: X' c如果直接写入程序中,则将数据写入 PMSM motor parameters.h 文件参数中0 ?7 R  J. q7 x) G' H& ?8 y) Y6 V, F4 I
  1. #define HALL_SENSORS_PLACEMENT DEGREES_120 /*!<Define here the
    - u' @) B0 J5 R1 a! D5 Z5 V
  2. mechanical position of the sensors
    5 E; i4 j' Y# g8 V
  3. withreference to an electrical cycle.4 u3 V/ `6 q( C: S
  4. It can be either DEGREES_120 or
    & y/ l! n+ D) s( O7 X
  5. DEGREES_60 */# x" i( v9 M& W' A, m; H

  6. 6 H5 h9 k, n3 f
  7. #define HALL_PHASE_SHIFT 296 /*!< Define here in degrees9 O# a% e9 o. C& V  D
  8. the electrical phase shift between+ B& s! P7 U# r
  9. the low to high transition of
    % x& f  k) x& e* ]* a
  10. signal H1 and the maximum of
    ; q; h% p4 G1 r6 z: C0 f) p
  11. the Bemf induced on phase A */
复制代码

5 q4 f/ v# S1 I
1 U2 c3 }3 }: F: x. d
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