SDK کنترل موتور STM32 6 مرحله پارامتر سنسور سیستم عامل کمتر
مشخصات
- نام محصول: SDK کنترل موتور STM32 – بهینه سازی پارامتر بدون سنسور سیستم عامل 6 مرحله ای
- شماره مدل: UM3259
- بازبینی: Rev 1 - نوامبر 2023
- سازنده: STMicroelectronics
- Webسایت: www.st.com
تمام شدview
این محصول برای کاربردهای کنترل موتور طراحی شده است که باید موقعیت روتور بدون استفاده از سنسور تعیین شود. سفت‌افزار پارامترها را برای عملکرد بدون حسگر بهینه می‌کند و امکان همگام‌سازی تغییر مرحله با موقعیت روتور را فراهم می‌کند.
تشخیص عبور از صفر BEMF:
شکل موج نیروی الکتروموتور عقب (BEMF) با موقعیت و سرعت روتور تغییر می کند. دو استراتژی برای تشخیص عبور از صفر موجود است:
سنجش EMF برگشتی در زمان خاموشی PWM: حجم فاز شناور را بدست آوریدtage توسط ADC هنگامی که هیچ جریانی جریان ندارد، تشخیص عبور از صفر بر اساس آستانه.
سنجش EMF برگشتی در زمان PWM ON: Center=tap voltage به نصف حجم اتوبوس می رسدtage، شناسایی عبور از صفر بر اساس آستانه (VS / 2).
SDK کنترل موتور STM32 - بهینه سازی پارامتر بدون سنسور 6 مرحله ای سیستم عامل
مقدمه
این سند نحوه بهینه سازی پارامترهای پیکربندی را برای یک الگوریتم 6 مرحله ای بدون حسگر توضیح می دهد. هدف به دست آوردن یک روش راه‌اندازی روان و سریع، اما همچنین یک رفتار حلقه بسته پایدار است. علاوه بر این، این سند همچنین نحوه رسیدن به یک سوئیچ مناسب بین تشخیص عبور صفر EMF پشتی در زمان خاموش بودن PWM و زمان روشن شدن PWM هنگام چرخش موتور با سرعت بالا با ولتاژ را توضیح می‌دهد.tagتکنیک حالت رانندگی. برای جزئیات بیشتر در مورد الگوریتم سیستم عامل 6 مرحله ای و جلدtagتکنیک رانندگی e/current، به دفترچه راهنمای کاربر مرتبط موجود در بسته مستندات X-CUBE-MCSDK مراجعه کنید.
مخفف ها و اختصارات
| مخفف | توضیحات |
| MCSDK | کیت توسعه نرم افزار کنترل موتور (X-CUBE-MCSDK) |
| HW | سخت افزار |
| IDE | محیط توسعه مجتمع |
| MCU | واحد میکروکنترلر |
| GPIO | ورودی/خروجی همه منظوره |
| ADC | مبدل آنالوگ به دیجیتال |
| VM | جلدtagحالت e |
| SL | بدون سنسور |
| BEMF | نیروی الکتروموتور پشت |
| FW | سیستم عامل |
| ZC | عبور از صفر |
| رابط کاربری گرافیکی | رابط کاربری گرافیکی |
| MC | کنترل موتور |
| OCP | حفاظت در برابر جریان بیش از حد |
| PID | مشتق متناسب-انتگرال (کنترل کننده) |
| SDK | بسته توسعه نرم افزار |
| UI | رابط کاربری |
| میز کار MC | ابزار میز کار کنترل موتور، بخشی از MCSDK |
| خلبان موتور | ابزار خلبان موتور، بخشی از MCSDK |
تمام شدview
در حالت رانندگی بدون حسگر 6 مرحله ای، سیستم عامل از نیروی الکتروموتور عقب (BEMF) حس شده در فاز شناور استفاده می کند. موقعیت روتور با تشخیص تقاطع صفر BEMF به دست می آید. این معمولاً با استفاده از یک ADC انجام می شود، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. به ویژه، زمانی که میدان مغناطیسی روتور از فاز high-Z عبور می کند، حجم BEMF مربوطهtage علامت خود را تغییر می دهد (صفر عبور). BEMF جلدtage می تواند در ورودی ADC مقیاس شود، به لطف یک شبکه مقاومتی که حجم را تقسیم می کند.tage از فاز موتور می آید.
با این حال، از آنجایی که سیگنال BEMF متناسب با سرعت است، موقعیت روتور را نمی توان در هنگام راه اندازی یا در سرعت بسیار پایین تعیین کرد. بنابراین، موتور باید در یک حلقه باز شتاب داده شود تا حجم کافی BEMFtage رسیده است. آن BEMF جلدtage امکان همگام سازی کموتاسیون پله با موقعیت روتور را فراهم می کند.
در پاراگراف های بعدی، روش راه اندازی و عملیات حلقه بسته به همراه پارامترهای تنظیم آنها توضیح داده شده است.
تشخیص عبور از صفر BEMF
شکل موج EMF پشتی یک موتور بدون جاروبک همراه با موقعیت و سرعت روتور تغییر می کند و به شکل ذوزنقه ای است. شکل 2 شکل موج جریان و EMF پشتی را برای یک دوره الکتریکی نشان می‌دهد، که در آن خط یکپارچه نشان‌دهنده جریان است (موج‌ها به خاطر سادگی نادیده گرفته می‌شوند)، خط چین نشان‌دهنده نیروی الکتروموتور پشتی است، و مختصات افقی نشان‌دهنده جریان الکتریکی است. چشم انداز چرخش موتور
وسط هر دو نقطه سوئیچ فاز مربوط به یک نقطه است که قطبیت نیروی الکتروموتور عقب آن تغییر کرده است: نقطه عبور صفر. هنگامی که نقطه عبور از صفر مشخص شد، لحظه تغییر فاز پس از تأخیر الکتریکی 30 درجه تنظیم می شود. برای تشخیص عبور از صفر BEMF، شیر مرکزی جلدtage باید شناخته شود. شیر مرکزی برابر با نقطه ای است که سه فاز موتور به یکدیگر متصل می شوند. برخی از موتورها شیر مرکزی را در دسترس قرار می دهند. در موارد دیگر، می توان آن را از طریق جلدtagفازهای e الگوریتم 6 مرحله ای که در اینجا توضیح داده شده است advan را می طلبدtagوجود یک شبکه سنجش BEMF متصل به فازهای موتور که امکان محاسبه ولوم شیر مرکزی را فراهم می کند.tage.
- دو استراتژی مختلف برای شناسایی نقطه عبور صفر موجود است
- سنجش EMF برگشتی در زمان خاموش بودن PWM
- سنجش EMF برگشتی در زمان PWM ON (در حال حاضر در جلد پشتیبانی می‌شودtagفقط حالت e)
در طول زمان خاموشی PWM، فاز شناور جلدtage توسط ADC به دست می آید. از آنجایی که هیچ جریانی در فاز شناور جریان ندارد و دو جریان دیگر به زمین متصل هستند، وقتی BEMF در فاز شناور از صفر عبور می‌کند، در فازهای دیگر قطبیت برابر و مخالف دارد: ولوم شیر مرکزی.tage بنابراین صفر است. از این رو، نقطه تلاقی صفر زمانی مشخص می شود که تبدیل ADC از یک آستانه تعریف شده بالاتر یا پایین می آید.
از طرف دیگر، در زمان روشن شدن PWM، یک فاز به باس vol وصل می شودtage، و دیگری به زمین (شکل 3). در این شرایط، شیر مرکزی voltage به نیمی از حجم اتوبوس می رسدtagمقدار e زمانی که BEMF در فاز شناور صفر باشد. مانند گذشته، نقطه تلاقی صفر زمانی مشخص می شود که تبدیل ADC از یک آستانه تعریف شده بالاتر (یا پایین تر) می رود. مورد دوم مربوط به VS / 2 است.
طراحی شبکه حسگر BEMF
در شکل 4 شبکه ای که معمولا برای حس کردن BEMF استفاده می شود نشان داده شده است. هدف آن تقسیم حجم فاز موتور استtage به درستی توسط ADC بدست آید. مقادیر R2 و R1 باید بر اساس حجم اتوبوس انتخاب شوندtagسطح e. کاربر باید بداند که با اجرای نسبت R1 / (R2 + R1) بسیار کمتر از حد مورد نیاز، سیگنال BEMF ممکن است بسیار پایین باشد و کنترل به اندازه کافی قوی نباشد.
از طرف دیگر، نسبت بالاتر از حد نیاز منجر به روشن/خاموش مکرر دیودهای حفاظتی D1 می شود که جریان بازیابی آنها ممکن است نویز ایجاد کند. مقدار توصیه شده این است:
برای محدود کردن جریان خروجی از فاز موتور باید از مقادیر بسیار پایین برای R1 و R2 اجتناب شود.
R1 گاهی اوقات به جای GND به GPIO متصل می شود. این اجازه می دهد تا شبکه زمان اجرا را فعال یا غیرفعال کند.
در سیستم عامل 6 مرحله ای، GPIO همیشه در حالت تنظیم مجدد است و شبکه فعال است. با این حال، حضور نهایی D3 باید هنگام تنظیم آستانه های BEMF برای سنجش در طول زمان روشن PWM در نظر گرفته شود: معمولاً 0.5 ÷ 0.7 ولت به آستانه ایده آل اضافه می کند.
C1 برای اهداف فیلتر است و نباید پهنای باند سیگنال را در محدوده فرکانس PWM محدود کند.
D4 و R3 برای تخلیه سریع گره BEMF_SENSING_ADC در طول جابجایی های PWM، به ویژه در حجم بالا هستند.tagتابلوهای الکترونیکی
دیودهای D1 و D2 اختیاری هستند و فقط در صورت خطر نقض حداکثر رتبه بندی کانال ADC سنجش BEMF باید اضافه شوند.
بهینه سازی پارامترهای الگوریتم کنترل
رویه راه اندازی
روش راه اندازی معمولاً از یک دنباله سه ثانیه تشکیل می شودtages:
- هم ترازی. روتور در یک موقعیت از پیش تعیین شده تراز شده است.
- شتاب حلقه باز جلدtagپالس های e در یک دنباله از پیش تعیین شده اعمال می شوند تا میدان مغناطیسی ایجاد کنند که باعث می شود روتور شروع به چرخش کند. سرعت دنباله به تدریج افزایش می یابد تا روتور به سرعت معینی برسد.
- سوئیچ. هنگامی که روتور به سرعت معینی رسید، الگوریتم به دنباله کنترل 6 مرحله ای حلقه بسته تغییر می کند تا کنترل سرعت و جهت موتور را حفظ کند.
همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است، کاربر می تواند قبل از تولید کد، پارامترهای راه اندازی را در میز کار MC سفارشی کند. دو حالت مختلف رانندگی در دسترس است:
- جلدtagحالت e الگوریتم سرعت را با تغییر چرخه وظیفه PWM اعمال شده در فازهای موتور کنترل می کند: فاز هدف.tage برای هر بخش از startup pro تعریف شده استfile
- حالت فعلی. الگوریتم سرعت را با تغییر جریانی که در فازهای موتور جریان می‌یابد کنترل می‌کند: یک هدف فعلی برای هر بخش از راه‌انداز حرفه‌ای تعریف می‌شود.file
شکل 5. پارامترهای راه اندازی در میز کار MC
تراز
در شکل 5، فاز 1 همیشه با مرحله هم ترازی مطابقت دارد. روتور در موقعیت 6 مرحله ای نزدیک به "زاویه الکتریکی اولیه" قرار دارد.
لازم به ذکر است که به طور پیش فرض، مدت زمان فاز 1 200 میلی ثانیه است. در طول این مرحله، چرخه وظیفه به صورت خطی افزایش می یابد تا به فاز هدف برسدtage (جریان فاز، اگر حالت رانندگی فعلی انتخاب شده باشد). با این حال، با موتورهای حجیم یا در مورد اینرسی بالا، مدت زمان پیشنهادی یا حتی حجم فاز هدفtage/Current ممکن است برای شروع صحیح چرخش کافی نباشد.
در شکل 6، مقایسه ای بین یک شرایط تراز اشتباه و یک شرایط مناسب ارائه شده است.
اگر مقدار هدف یا مدت فاز 1 برای فشار دادن روتور در موقعیت شروع کافی نباشد، کاربر می‌تواند بدون شروع چرخش موتور را ببیند. در همین حال، جذب فعلی افزایش می یابد. در اولین دوره راه اندازی، جریان افزایش می یابد، اما گشتاور برای غلبه بر اینرسی موتور کافی نیست. در بالای شکل 6 (الف)، کاربر می تواند افزایش جریان را ببیند. با این حال، هیچ مدرکی از BEMF وجود ندارد: موتور سپس متوقف می شود. هنگامی که مرحله شتاب شروع می شود، موقعیت نامشخص روتور مانع از تکمیل روند راه اندازی و راه اندازی موتور توسط الگوریتم می شود.
افزایش حجمtagفاز e/current در فاز 1 ممکن است مشکل را برطرف کند.
در جلدtagحالت e، جلد هدفtage در هنگام راه اندازی را می توان با موتور پایلوت بدون نیاز به بازسازی کد سفارشی کرد. در Motor Pilot در قسمت rev-up همون شتاب پروfile شکل 1 گزارش شده است (شکل 7 را ببینید). توجه داشته باشید که در اینجا جلدtagفاز e را می توان به عنوان پالس تنظیم شده در رجیستر تایمر (واحد S16A) یا متناظر با حجم خروجی نشان داد.tage (واحد Vrms).
هنگامی که کاربر مقادیر مناسبی را پیدا کرد که به بهترین وجه برای موتور مناسب است، این مقادیر را می توان در پروژه میز کار MC پیاده سازی کرد. این اجازه می دهد تا کد را دوباره تولید کنید تا مقدار پیش فرض را اعمال کنید. فرمول زیر همبستگی بین جلد را توضیح می دهدtagفاز e در واحدهای Vrms و S16A.
در حالت فعلی، در رابط کاربری گرافیکی Motor Pilot، جریان هدف فقط در S16A نشان داده می شود. تبدیل آن در ampاین به مقدار شانت و مقدار بستگی دارد ampبهره لیفیکاسیون مورد استفاده در مدار محدود کننده جریان.
شتاب حلقه باز
در شکل 5، فاز 2 مربوط به فاز شتاب است. دنباله 6 مرحله ای برای افزایش سرعت موتور در یک حلقه باز اعمال می شود، بنابراین، موقعیت روتور با دنباله 6 مرحله ای هماهنگ نیست. سپس فازهای فعلی بالاتر از حد مطلوب و گشتاور کمتر است.
در میز کار MC (شکل 5) کاربر می تواند یک یا چند بخش شتاب را تعریف کند. به ویژه، برای یک موتور حجیم، توصیه می شود آن را با r کندتر شتاب دهیدamp برای غلبه بر اینرسی قبل از انجام r تندترamp. در طول هر بخش، چرخه وظیفه به صورت خطی افزایش می یابد تا به هدف نهایی حجم برسدtagفاز الکترونیکی / فعلی آن بخش. بنابراین، کموتاسیون فازها را با سرعت مربوطه نشان داده شده در همان جدول پیکربندی مجبور می کند.
در شکل 8، مقایسه بین شتاب با حجمtagفاز e (A) خیلی کم است و یک فاز مناسب (B) ارائه شده است.
اگر جلد هدفtagجریان الکتریکی یک فاز یا مدت زمان آن برای رسیدن به سرعت متناظر موتور کافی نیست، کاربر می تواند ببیند که موتور در حال چرخش است و شروع به لرزش می کند. در بالای شکل 8، هنگامی که موتور متوقف می شود، جریان به طور ناگهانی افزایش می یابد در حالی که، هنگامی که به درستی شتاب داده شود، جریان بدون ناپیوستگی افزایش می یابد. هنگامی که موتور متوقف می شود، روند راه اندازی با شکست مواجه می شود.
افزایش حجمtagفاز e/current ممکن است مشکل را برطرف کند.
از سوی دیگر، اگر جtagفاز e/current تعریف شده خیلی زیاد است، از آنجایی که موتور به طور ناکارآمد در حلقه باز کار می کند، جریان ممکن است افزایش یابد و به جریان اضافه برسد. موتور به طور ناگهانی متوقف می شود و یک هشدار جریان بیش از حد توسط موتور پایلوت نشان داده می شود. رفتار جریان در شکل 9 نشان داده شده است.
کاهش حجمtagفاز e/current ممکن است مشکل را برطرف کند.
مانند مرحله تراز، جلد هدفtage/current می‌تواند در طول راه‌اندازی با Motor Pilot بدون نیاز به بازسازی کد، زمان اجرا را سفارشی‌سازی کند. سپس، زمانی که تنظیمات مناسب مشخص شد، می‌توان آن را در پروژه میز کار MC پیاده‌سازی کرد.
سوئیچ
آخرین مرحله از روش راه اندازی، جابجایی است. در طول این مرحله، الگوریتم از BEMF حس شده برای همگام سازی دنباله 6 مرحله ای با موقعیت روتور استفاده می کند. جابجایی در قسمت نشان داده شده در پارامتر زیر خط 10 شروع می شود. در قسمت پارامتر راه اندازی بدون حسگر میز کار MC قابل تنظیم است.
پس از یک سیگنال تشخیص تقاطع صفر معتبر BEMF (برای انجام این شرط به بخش 2.1 مراجعه کنید)، الگوریتم به یک عملیات حلقه بسته تغییر می کند. مرحله تعویض ممکن است به دلایل زیر با شکست مواجه شود:
- سرعت سوئیچ به درستی پیکربندی نشده است
- سود PI حلقه سرعت خیلی زیاد است
- آستانه های تشخیص رخداد عبور از صفر BEMF به درستی تنظیم نشده اند
سرعت سوئیچ به درستی پیکربندی نشده است
سرعتی که سوئیچ با آن شروع می شود به طور پیش فرض همان سرعت هدف اولیه است که می توان آن را در بخش تنظیمات درایو میز کار MC پیکربندی کرد. کاربر باید بداند که به محض بسته شدن حلقه سرعت، موتور فوراً از سرعت سوئیچ به سرعت هدف شتاب می‌گیرد. اگر این دو مقدار بسیار از هم فاصله داشته باشند، ممکن است خرابی جریان اضافه رخ دهد.
سودهای PI حلقه سرعت خیلی زیاد است
در حین جابجایی، الگوریتم از وادار کردن یک دنباله از پیش تعریف شده برای اندازه گیری سرعت و محاسبه مقادیر خروجی بر این اساس حرکت می کند. بنابراین، سرعت واقعی را که نتیجه شتاب حلقه باز است، جبران می کند. اگر سود PI خیلی زیاد باشد، می‌توان یک بی‌ثباتی موقتی را تجربه کرد، اما اگر اغراق شود، می‌تواند منجر به شکست جریان اضافه شود.
شکل 11 و نمونه قبلی را نشان می دهدampچنین بی ثباتی در طول انتقال از عملیات حلقه باز به حلقه بسته.
آستانه اشتباه BEMF
- اگر آستانه BEMF اشتباه تنظیم شود، عبور از صفر از قبل یا دیر تشخیص داده می شود. این باعث دو اثر اصلی می شود:
- شکل موج ها نامتقارن هستند و کنترل ناکارآمد است که منجر به موج های بالای گشتاور می شود (شکل 12).
- حلقه سرعت با تلاش برای جبران امواج گشتاور ناپایدار می شود
- کاربر کنترل سرعت ناپایدار و در بدترین موارد، عدم هماهنگی حرکت موتور با کنترل را تجربه می کند که منجر به یک رویداد اضافه جریان می شود.
- تنظیم مناسب آستانه های BEMF برای عملکرد خوب الگوریتم بسیار مهم است. آستانه ها نیز به حجم اتوبوس بستگی داردtagارزش e و شبکه حسگر توصیه می شود برای بررسی نحوه تراز کردن جلد به بخش 2.1 مراجعه کنیدtage به سطح اسمی که در میز کار MC تنظیم شده است.
عملیات حلقه بسته
اگر موتور مرحله شتاب را کامل کند، تقاطع صفر BEMF تشخیص داده می شود. روتور با دنباله 6 مرحله ای هماهنگ شده و یک عملیات حلقه بسته به دست می آید. با این حال، بهینه سازی پارامترهای بیشتری را می توان برای بهبود عملکرد انجام داد.
به عنوان مثال، همانطور که در بخش 3.1.3 قبلی توضیح داده شد ("آستانه های BEMF اشتباه")، حلقه سرعت، حتی اگر کار کند، ممکن است ناپایدار به نظر برسد و آستانه های BEMF ممکن است نیاز به اصلاح داشته باشند.
علاوه بر این، اگر موتوری با سرعت بالا کار کند یا با چرخه کاری PWM بالا هدایت شود، باید جنبه های زیر در نظر گرفته شود:
فرکانس PWM
- افزایش PI حلقه سرعت
- فاز دوره خالی شدن مغناطیس زدایی
- تأخیر بین عبور از صفر و تغییر مرحله
- بین حسگر زمان خاموش و روشن PWM سوئیچ کنید
فرکانس PWM
الگوریتم 6 مرحله‌ای بدون حسگر، BEMF را در هر چرخه PWM به دست می‌آورد. برای تشخیص صحیح رویداد عبور از صفر، تعداد کافی اکتساب مورد نیاز است. به عنوان یک قاعده کلی، برای عملکرد مناسب، حداقل 10 اکتساب بیش از 60 زاویه الکتریکی، همگام سازی خوب و پایدار روتور را فراهم می کند.
بنابراین
افزایش PI حلقه سرعت
افزایش PI حلقه سرعت بر پاسخگویی موتور به هر فرمان شتاب یا کاهش سرعت تأثیر می گذارد. شرح نظری نحوه عملکرد یک تنظیم کننده PID خارج از محدوده این سند است. با این حال، کاربر باید آگاه باشد که سود تنظیم کننده حلقه سرعت را می توان در زمان اجرا از طریق Motor Pilot تغییر داد و به دلخواه تنظیم کرد.
فاز دوره خالی شدن مغناطیس زدایی
مغناطیس زدایی فاز شناور یک دوره پس از تغییر انرژی فاز است که در طی آن، به دلیل تخلیه جریان (شکل 14)، قرائت EMF پشتی قابل اعتماد نیست. بنابراین، الگوریتم باید سیگنال را قبل از سپری شدن نادیده بگیرد. این دوره در میز کار MC به عنوان یک درصد تعریف می شودtage از یک پله (60 درجه الکتریکی) و می توان زمان اجرا را از طریق Motor Pilot همانطور که در شکل 15 نشان داده شده است تغییر داد. مغناطیس زدایی، به طور پیش فرض، به حد پایینی می رسد که روی سه چرخه PWM در 2/3 حداکثر سرعت نامی تنظیم شده است. اگر فاز القایی موتور کم باشد و زمان زیادی برای مغناطیس زدایی نیاز نداشته باشد، کاربر می تواند دوره پوشش یا سرعت تنظیم حداقل دوره را کاهش دهد. با این حال، توصیه نمی شود که دوره پوشاندن را به کمتر از 2 تا 3 سیکل PWM کاهش دهید زیرا کنترل می تواند باعث ناپایداری ناگهانی در طول تغییر مرحله شود.
تأخیر بین عبور از صفر BEMF و تغییر گام
هنگامی که رخداد عبور از صفر BEMF شناسایی شد، الگوریتم معمولاً 30 درجه الکتریکی منتظر می ماند تا یک جابجایی دنباله گام (شکل 16). به این ترتیب، نقطه عبور از صفر در نقطه وسط پله قرار می گیرد تا حداکثر بازده را هدف قرار دهد.
از آنجایی که دقت تشخیص عبور از صفر به تعداد اکتساب‌ها، در نتیجه به فرکانس PWM بستگی دارد (به بخش 3.2.1 مراجعه کنید)، دقت تشخیص آن ممکن است با سرعت بالا مرتبط باشد. سپس نامتقارن آشکاری از شکل موج ها و اعوجاج جریان ایجاد می کند (شکل 17 را ببینید). این را می توان با کاهش تأخیر بین تشخیص عبور از صفر و تغییر مرحله جبران کرد. همانطور که در شکل 18 نشان داده شده است، می توان زمان اجرا را از طریق موتور پایلوت توسط کاربر تغییر داد.
بین حسگر زمان خاموش و روشن PWM سوئیچ کنید
در حالی که سرعت یا جریان بار (یعنی گشتاور خروجی موتور) افزایش می یابد، چرخه وظیفه رانندگی PWM افزایش می یابد. بنابراین، زمان برای sampلنگ BEMF در طول زمان خاموش کاهش می یابد. برای رسیدن به 100% چرخه وظیفه، تبدیل ADC در زمان روشن بودن PWM فعال می شود، بنابراین از حسگر BEMF در زمان خاموشی PWM به زمان روشن PWM تغییر می کند.
پیکربندی اشتباه آستانه‌های BEMF در زمان روشن، منجر به مشکلات مشابهی می‌شود که در بخش 3.1.3 ("آستانه‌های اشتباه BEMF") توضیح داده شده است.
به طور پیش‌فرض، آستانه‌های سنجش روشن BEMF روی نیمی از حجم اتوبوس تنظیم شده‌اندtage (به بخش 2.1 مراجعه کنید). کاربر باید در نظر داشته باشد که آستانه های واقعی به حجم اتوبوس بستگی داردtagارزش و شبکه سنجش. نشانه‌های بخش 2.1 را دنبال کنید و مطمئن شوید که voltagسطح e به اسمی که در میز کار MC تنظیم شده است.
مقادیر آستانه ها و چرخه وظیفه PWM که در آن الگوریتم بین OFF و ON-sensing تعویض می شود، زمان اجرا از طریق Motor Pilot قابل تنظیم است (شکل 19) و در جلد موجود است.tagفقط رانندگی در حالت e
عیب یابی
برای چرخاندن صحیح موتور با الگوریتم 6 مرحله‌ای بدون حسگر باید مراقب چه چیزی باشم؟ چرخش موتور با الگوریتم 6 مرحله‌ای بدون سنسور به این معناست که بتوانیم سیگنال BEMF را به درستی تشخیص دهیم، موتور را شتاب دهیم و روتور را با الگوریتم کنترل همگام کنید. اندازه گیری مناسب سیگنال های BEMF در طراحی موثر شبکه سنجش BEMF نهفته است (به بخش 2.1 مراجعه کنید). جلد هدفtage (جلدtagرانندگی حالت e) یا جریان (رانندگی حالت فعلی) در طول دنباله راه اندازی به پارامترهای موتور بستگی دارد. تعریف (و در نهایت مدت) جلدtagفاز الکترونیکی/جریان در طول مراحل تراز، شتاب و جابجایی برای یک روش موفقیت آمیز بسیار مهم است (به بخش 3 مراجعه کنید).
در پایان، همگام سازی روتور و توانایی افزایش سرعت موتور تا سرعت نامی بستگی به بهینه سازی فرکانس PWM، آستانه های BEMF، دوره مغناطیس زدایی و تاخیر بین تشخیص تلاقی صفر و جابجایی پله دارد، همانطور که در شرح داده شده است. بخش 3.2.
مقدار مناسب تقسیم کننده مقاومت BEMF چقدر است؟
کاربر باید توجه داشته باشد که یک مقدار نادرست تقسیم کننده مقاومت BEMF ممکن است احتمال رانندگی صحیح موتور را از بین ببرد. برای جزئیات بیشتر در مورد نحوه طراحی شبکه سنجش BEMF، به بخش 2.1 مراجعه کنید.
چگونه مراحل راه اندازی را پیکربندی کنم؟
- برای بهینه‌سازی فرآیند راه‌اندازی، توصیه می‌شود مدت زمان هر مرحله از مرحله افزایش سرعت را به چند ثانیه افزایش دهید. سپس می توان فهمید که آیا موتور به درستی شتاب می گیرد یا در کدام سرعت / مرحله روند حلقه باز شکست می خورد.
- شتاب دادن به یک موتور با اینرسی بالا با r خیلی تند توصیه نمی شودamp.
- اگر جلد پیکربندی شدهtagفاز e یا فاز فعلی خیلی کم است، موتور متوقف می شود. اگر بیش از حد زیاد باشد، جریان اضافه فعال می شود. به تدریج افزایش حجمtagفاز e (جلدtagرانندگی حالت e) یا جریان (رانندگی حالت فعلی) در طول مراحل تراز و شتاب به کاربر امکان می دهد محدوده کار موتور را درک کند. در واقع، به یافتن بهینه کمک می کند.
- هنگامی که صحبت از تغییر به یک عملیات حلقه بسته می شود، در ابتدا باید بهره های PI کاهش یابد تا از دست دادن کنترل یا ناپایداری ناشی از حلقه سرعت جلوگیری شود. در این مرحله، اطمینان از اینکه شبکه سنجش BEMF به درستی طراحی شده است (به بخش 2.1 مراجعه کنید) و سیگنال BEMF به درستی به دست آمده بسیار مهم است. کاربر می تواند به خواندن BEMF دسترسی داشته باشد و با انتخاب رجیسترهای موجود BEMF_U، BEMF_V و BEMF_U در بخش نمودار ASYNC ابزار، آن را در Motor Pilot ترسیم کند (شکل 20 را ببینید). هنگامی که موتور در حالت Run قرار گرفت، می توان بهره های کنترل کننده حلقه سرعت را بهینه کرد. برای جزئیات بیشتر یا بهینه سازی پارامتر، بخش 3 و بخش 3.2 را ببینید.
اگر موتور در هنگام راه اندازی حرکت نکند، چه کاری می توانم انجام دهم؟
- در هنگام راه اندازی، حجم افزایش خطیtage (جلدtagرانندگی حالت e) یا جریان (رانندگی حالت فعلی) به فازهای موتور ارائه می شود. هدف تراز کردن آن در یک موقعیت شناخته شده و از پیش تعریف شده است. اگر جلدtage به اندازه کافی بالا نیست (مخصوصاً در موتورهای با ثابت اینرسی بالا)، موتور حرکت نمی کند و روند کار از کار می افتد. برای اطلاعات بیشتر در مورد راه حل های ممکن، به بخش 3.1.1 مراجعه کنید.
اگر موتور فاز شتاب را کامل نکند چه کاری می توانم انجام دهم؟
مانند فاز تراز، موتور در یک حلقه باز با اعمال افزایش خطی حجم شتاب می گیرد.tage (جلدtagرانندگی حالت e) یا جریان (رانندگی حالت فعلی) به فازهای موتور. مقادیر پیش‌فرض بار مکانیکی احتمالی اعمال شده را در نظر نمی‌گیرند، یا ثابت‌های موتور دقیق و/یا شناخته شده نیستند. بنابراین، روند شتاب ممکن است با توقف موتور یا یک رویداد جریان بیش از حد شکست بخورد. برای اطلاعات بیشتر در مورد راه حل های ممکن، به بخش 3.1.2 مراجعه کنید.
چرا موتور به حلقه دور بسته تغییر نمی کند؟
اگر موتور به درستی به سرعت هدف شتاب دهد اما ناگهان متوقف شود، ممکن است مشکلی در پیکربندی آستانه BEMF یا افزایش کنترل کننده PI اشتباه باشد. برای جزئیات بیشتر به بخش 3.1.3 مراجعه کنید.
چرا حلقه سرعت ناپایدار به نظر می رسد؟
افزایش نویز اندازه گیری با سرعت انتظار می رود زیرا هر چه سرعت بیشتر باشد، تعداد BEMF ثانیه ها کمتر می شود.amples برای تشخیص عبور از صفر و در نتیجه دقت محاسبه آن. با این حال، ناپایداری بیش از حد حلقه سرعت ممکن است علامت آستانه اشتباه BEMF یا افزایش PI باشد که به درستی پیکربندی نشده است، همانطور که در بخش 3.1.3 مشخص شده است.
- چگونه می توانم حداکثر سرعت قابل دستیابی را افزایش دهم؟
حداکثر سرعت قابل دسترسی معمولاً توسط چندین عامل محدود می شود: فرکانس PWM، از دست دادن همزمانی (به دلیل دوره مغناطیس زدایی بیش از حد یا تأخیر اشتباه بین تشخیص عبور از صفر و جابجایی مرحله)، آستانه های BEMF نادرست. برای جزئیات بیشتر در مورد نحوه بهینه سازی این عناصر، به بخش 3.2.1، بخش 3.2.3، بخش 3.2.4 و بخش 3.2.5 مراجعه کنید.
چرا موتور ناگهان با سرعت خاصی متوقف می شود؟
این احتمالاً به دلیل پیکربندی نادرست آستانه BEMF در حسگر PWM است. برای جزئیات بیشتر به بخش 3.2.5 مراجعه کنید.
تاریخچه تجدید نظر
جدول 2. تاریخچه بازنگری سند
| تاریخ | نسخه | تغییرات |
| 24-نوامبر-2023 | 1 | انتشار اولیه |
اطلاعیه مهم - با دقت بخوانید
STMicroelectronics NV و شرکت‌های تابعه آن ("ST") این حق را برای خود محفوظ می‌دارند که در هر زمان بدون اطلاع قبلی، تغییرات، اصلاحات، بهبودها، اصلاحات و بهبودهایی را در محصولات ST و/یا این سند ایجاد کنند. خریداران باید آخرین اطلاعات مربوط به محصولات ST را قبل از ثبت سفارش به دست آورند. محصولات ST مطابق با شرایط و ضوابط فروش ST در زمان تایید سفارش فروخته می شوند.
خریدار تنها مسئول انتخاب، انتخاب و استفاده از محصولات ST است و ST هیچ مسئولیتی در قبال کمک برنامه یا طراحی محصولات خریداران نمی پذیرد.
هیچ مجوز صریح یا ضمنی برای هیچ گونه حق مالکیت معنوی توسط ST در اینجا اعطا نمی شود.
خریدار تنها مسئول انتخاب، انتخاب و استفاده از محصولات ST است و ST هیچ مسئولیتی در قبال کمک برنامه یا طراحی محصولات خریداران نمی پذیرد.
هیچ مجوز صریح یا ضمنی برای هیچ گونه حق مالکیت معنوی توسط ST در اینجا اعطا نمی شود.
فروش مجدد محصولات ST با مقرراتی متفاوت از اطلاعات مندرج در اینجا هرگونه ضمانت اعطا شده توسط ST برای چنین محصولی را باطل می کند.
ST و آرم ST علائم تجاری ST هستند. برای اطلاعات بیشتر در مورد علائم تجاری ST، مراجعه کنید www.st.com/trademarkس سایر نام های محصول یا خدمات متعلق به صاحبان مربوطه می باشد.
اطلاعات این سند جایگزین اطلاعاتی می شود که قبلاً در هر نسخه قبلی این سند ارائه شده است.
© 2023 STMicroelectronics – کلیه حقوق محفوظ است
ST و آرم ST علائم تجاری ST هستند. برای اطلاعات بیشتر در مورد علائم تجاری ST، مراجعه کنید www.st.com/trademarkس سایر نام های محصول یا خدمات متعلق به صاحبان مربوطه می باشد.
اطلاعات این سند جایگزین اطلاعاتی می شود که قبلاً در هر نسخه قبلی این سند ارائه شده است.
© 2023 STMicroelectronics – کلیه حقوق محفوظ است
اسناد / منابع
 |
STMicroelectronics STM32 Motor Control SDK 6 Step Firmware Sensor Parameter Less Sensor [pdf] دفترچه راهنمای کاربر STM32 Motor Control SDK 6 Step Firmware Sensor Sensor Less Sensor, Motor Control SDK 6 Step Firmware Sensor Less Sensor, Step Firmware Sensor Less Parameter, Firmware Sensor Less Parameter, Sensor Less Parameter, Less Parameter, Parameter |
