STM32 모터 제어 SDK 6단계 펌웨어 센서 적은 매개변수
명세서
- 제품명: STM32 모터 제어 SDK – 6단계 펌웨어 센서리스 매개변수 최적화
- 모델 번호: UM3259
- 개정: 개정 1 – 2023년 XNUMX월
- 제조업체: STMicroelectronics
- Web대지: www.st.com
위에view
이 제품은 센서를 사용하지 않고 회전자 위치를 결정해야 하는 모터 제어 응용 분야용으로 설계되었습니다. 펌웨어는 센서 없는 작동을 위해 매개변수를 최적화하여 단계 정류를 회전자 위치와 동기화할 수 있습니다.
BEMF 제로 크로싱 감지:
역기전력(BEMF) 파형은 회전자의 위치와 속도에 따라 달라집니다. 제로 크로싱 감지에는 두 가지 전략을 사용할 수 있습니다.
PWM OFF 시간 동안 역기전력 감지: 부동 위상 볼륨 획득tage 전류가 흐르지 않을 때 ADC에 의해 임계값을 기준으로 제로 크로싱을 식별합니다.
PWM ON 시간 동안 역기전력 감지: Center=tap voltage는 버스 볼륨의 절반에 도달합니다.tage, 임계값(VS/2)을 기반으로 제로 크로싱을 식별합니다.
STM32 모터 제어 SDK – 6단계 펌웨어 센서리스 매개변수 최적화
소개
이 문서에서는 6단계 센서리스 알고리즘에 대한 구성 매개변수를 최적화하는 방법을 설명합니다. 목표는 원활하고 빠른 시작 절차뿐만 아니라 안정적인 폐쇄 루프 동작을 얻는 것입니다. 또한 이 문서에서는 모터를 vol로 고속으로 회전시킬 때 PWM OFF 시간 동안 역 EMF 제로 크로싱 감지와 PWM ON 시간 사이의 적절한 스위치에 도달하는 방법도 설명합니다.tage 운전 모드 기술. 6단계 펌웨어 알고리즘 및 vol에 대한 자세한 내용은tag전자/전류 구동 기술은 X-CUBE-MCSDK 문서 패키지에 포함된 관련 사용 설명서를 참조하세요.
두문자어 및 약어
| 두문자어 | 설명 |
| MCSDK | 모터 제어 소프트웨어 개발 키트(X-CUBE-MCSDK) |
| HW | 하드웨어 |
| IDE | 통합 개발 환경 |
| MCU | 마이크로컨트롤러 유닛 |
| GPIO | 범용 입출력 |
| 애드디씨 | 아날로그-디지털 변환기 |
| VM | 권tag전자 모드 |
| SL | 센서리스 |
| 비엠프 | 역기전력 |
| FW | 펌웨어 |
| ZC | 제로 크로싱 |
| 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) | 그래픽 사용자 인터페이스 |
| MC | 모터 제어 |
| 오씨피 | 과전류 보호 |
| 피디 | 비례-적분-미분(컨트롤러) |
| 소프트웨어 개발 키트(SDK) | 소프트웨어 개발 키트 |
| UI | 사용자 인터페이스 |
| MC작업대 | MCSDK의 일부인 모터 제어 작업대 도구 |
| 모터 파일럿 | MCSDK의 일부인 모터 파일럿 도구 |
위에view
6단계 무센서 주행 모드에서는 펌웨어가 플로팅 위상에서 감지된 역기전력(BEMF)을 활용합니다. BEMF의 영점 교차를 감지하여 회전자의 위치를 얻습니다. 이는 일반적으로 그림 1과 같이 ADC를 사용하여 수행됩니다. 특히 회전자의 자기장이 높은 Z 위상을 교차할 때 해당 BEMF voltage는 부호를 변경합니다(제로 크로싱). BEMF 권tage는 볼륨을 나누는 저항 네트워크 덕분에 ADC 입력에서 확장될 수 있습니다.tage는 모터 단계에서 나옵니다.
그러나 BEMF 신호는 속도에 비례하기 때문에 시동 시 또는 매우 낮은 속도에서는 회전자 위치를 결정할 수 없습니다. 따라서 모터는 충분한 BEMF 볼륨이 될 때까지 개방 루프에서 가속되어야 합니다.tage에 도달했습니다. 그 BEMF 권tage는 단계 정류와 회전자 위치의 동기화를 허용합니다.
다음 단락에서는 시동 절차와 폐쇄 루프 작동을 조정하는 매개변수와 함께 설명합니다.
BEMF 제로 크로싱 감지
브러시리스 모터의 역기전력 파형은 회전자 위치 및 속도에 따라 변하며 사다리꼴 모양입니다. 그림 2는 한 전기 기간 동안의 전류 및 역기전력의 파형을 보여줍니다. 여기서 실선은 전류를 나타내고(간단함을 위해 리플은 무시됨) 점선은 역기전력을 나타내고 수평 좌표는 전기를 나타냅니다. 모터 회전의 관점.
두 상 전환 지점의 중간은 역기전력 극성이 변경되는 한 지점, 즉 영교차점에 해당합니다. 영점 교차점이 식별되면 30°의 전기적 지연 후에 위상 전환 모멘트가 설정됩니다. BEMF의 제로 크로싱을 감지하기 위해 중앙 탭 볼륨tage를 알아야 합니다. 중앙 탭은 세 개의 모터 위상이 함께 연결되는 지점과 동일합니다. 일부 모터에서는 중앙 탭을 사용할 수 있습니다. 다른 경우에는 vol을 통해 재구성할 수 있습니다.tag전자 단계. 여기에 설명된 6단계 알고리즘은tag중앙 탭 볼륨을 계산할 수 있는 모터 위상에 연결된 BEMF 감지 네트워크의 존재 여부tage.
- 영교차점을 식별하기 위해 두 가지 다른 전략을 사용할 수 있습니다.
- PWM OFF 시간 동안 역기전력 감지
- PWM ON 시간 동안 역기전력 감지(현재 볼륨에서 지원됨)tage 모드만 해당)
PWM OFF 시간 동안 부동 위상 볼륨tage는 ADC에 의해 획득됩니다. 부동 위상에서는 전류가 흐르지 않고 나머지 두 개는 접지에 연결되어 있으므로 부동 위상에서 BEMF가 0을 교차할 때 다른 위상에서는 동일하고 반대 극성을 갖습니다. 중앙 탭 볼륨tag따라서 e는 0입니다. 따라서 제로 크로싱 지점은 ADC 변환이 정의된 임계값보다 높거나 낮을 때 식별됩니다.
반면, PWM ON 시간 동안에는 한 위상이 버스 볼륨에 연결됩니다.tage, 또 다른 하나는 땅에 떨어집니다(그림 3). 이 상태에서 센터 탭 볼륨tage는 버스 볼륨의 절반에 도달합니다.tag부동 단계의 BEMF가 2일 때 e 값. 이전과 마찬가지로 제로 크로싱 지점은 ADC 변환이 정의된 임계값보다 높거나 낮을 때 식별됩니다. 후자는 VS/XNUMX에 해당합니다.
BEMF 감지 네트워크 설계
그림 4에는 BEMF를 감지하는 데 일반적으로 사용되는 네트워크가 나와 있습니다. 그 목적은 모터 위상 볼륨을 나누는 것입니다.tage는 ADC에 의해 적절하게 획득됩니다. R2 및 R1 값은 버스 용량에 따라 선택해야 합니다.tag레벨. 사용자는 필요한 것보다 훨씬 낮은 R1 / (R2 + R1) 비율을 구현하면 BEMF 신호가 너무 낮아지고 제어가 충분히 강력하지 않을 수 있다는 점을 인식해야 합니다.
반면, 필요한 것보다 비율이 높으면 D1 보호 다이오드가 자주 켜지거나 꺼지며, 회복 전류로 인해 잡음이 유입될 수 있습니다. 권장 값은 다음과 같습니다.
모터 위상에서 탭되는 전류를 제한하려면 R1 및 R2의 값이 매우 낮지 않도록 해야 합니다.
R1은 때때로 GND 대신 GPIO에 연결됩니다. 이를 통해 네트워크를 런타임 활성화 또는 비활성화할 수 있습니다.
6단계 펌웨어에서는 GPIO가 항상 재설정 상태이고 네트워크가 활성화됩니다. 그러나 PWM ON 시간 동안 감지를 위한 BEMF 임계값을 설정할 때 D3의 최종 존재를 고려해야 합니다. 일반적으로 이상적인 임계값에 0.5~0.7V를 추가합니다.
C1은 필터링 목적으로 사용되며 PWM 주파수 범위에서 신호 대역폭을 제한해서는 안 됩니다.
D4 및 R3은 특히 높은 볼륨에서 PWM 정류 중 BEMF_SENSING_ADC 노드의 빠른 방전을 위한 것입니다.tag전자 보드.
D1 및 D2 다이오드는 선택 사항이며 BEMF 감지 ADC 채널 최대 정격을 위반할 위험이 있는 경우에만 추가해야 합니다.
제어 알고리즘 매개변수 최적화
시작 절차
시작 절차는 일반적으로 3개의 시퀀스로 구성됩니다.tag에스:
- 조정. 로터는 미리 정해진 위치에 정렬됩니다.
- 개방 루프 가속. 권tag펄스는 미리 결정된 순서로 적용되어 회전자가 회전을 시작하게 하는 자기장을 생성합니다. 시퀀스의 속도는 로터가 특정 속도에 도달할 수 있도록 점진적으로 증가합니다.
- 전환. 로터가 특정 속도에 도달하면 알고리즘은 모터 속도와 방향 제어를 유지하기 위해 폐쇄 루프 6단계 제어 시퀀스로 전환됩니다.
그림 5에 표시된 것처럼 사용자는 코드를 생성하기 전에 MC 워크벤치에서 시작 매개변수를 사용자 정의할 수 있습니다. 두 가지 운전 모드를 사용할 수 있습니다.
- 권tag전자 모드. 알고리즘은 모터 위상에 적용되는 PWM의 듀티 사이클을 변경하여 속도를 제어합니다. 목표 위상 Voltage는 스타트업 프로의 각 세그먼트에 대해 정의됩니다.file
- 현재 모드. 알고리즘은 모터 위상에 흐르는 전류를 변화시켜 속도를 제어합니다. 전류 목표는 스타트업 프로의 각 세그먼트에 대해 정의됩니다.file
그림 5. MC 워크벤치의 시작 매개변수
조정
그림 5에서 1단계는 항상 정렬 단계에 해당합니다. 로터는 "초기 전기 각도"에 가장 가까운 6단계 위치로 정렬됩니다.
기본적으로 1단계의 지속 시간은 200ms라는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이 단계 동안 듀티 사이클은 목표 위상 Vol에 도달하기 위해 선형적으로 증가합니다.tage(현재 주행 모드가 선택된 경우 위상 전류). 그러나 부피가 큰 모터의 경우 또는 관성이 높은 경우에는 제안된 지속 시간 또는 목표 위상 볼륨까지tage/전류가 회전을 제대로 시작하기에 충분하지 않을 수 있습니다.
그림 6에서는 잘못된 정렬 조건과 올바른 정렬 조건을 비교합니다.
1단계의 목표 값이나 기간이 로터를 시작 위치로 강제 이동하기에 충분하지 않은 경우 사용자는 회전을 시작하지 않고 모터가 진동하는 것을 볼 수 있습니다. 그 사이에, 현재 흡수는 증가합니다. 시동 절차의 첫 번째 기간 동안 전류는 증가하지만 토크는 모터의 관성을 극복하기에 충분하지 않습니다. 그림 6 (A) 상단에서 사용자는 전류가 증가하는 것을 볼 수 있습니다. 그러나 BEMF의 증거는 없습니다. 그러면 모터가 정지됩니다. 가속 단계가 시작되면 로터의 불확실한 위치로 인해 알고리즘이 시동 절차를 완료하고 모터를 실행하는 것을 방해합니다.
볼륨 증가tag1단계 중 e/current 단계에서 문제가 해결될 수 있습니다.
권에서tage 모드, 목표 볼륨tage 시작하는 동안 코드를 다시 생성할 필요 없이 모터 파일럿을 사용하여 사용자 정의할 수 있습니다. 모터 파일럿의 레브업 섹션에서는 동일한 가속 프로file 그림 1의 내용이 보고됩니다(그림 7 참조). 여기서는 voltage 위상은 타이머 레지스터(S16A 장치)에 설정된 펄스로 표시되거나 출력 볼륨에 해당하는 것으로 표시될 수 있습니다.tage(Vrms 단위).
사용자가 모터에 가장 적합한 적절한 값을 찾으면 이 값을 MC 워크벤치 프로젝트에 구현할 수 있습니다. 기본값을 적용하기 위해 코드를 다시 생성할 수 있습니다. 아래 공식은 vol 사이의 상관관계를 설명합니다.tagVrms 및 S16A 단위의 e 위상.
전류 모드에서는 모터 파일럿 GUI에서 목표 전류가 S16A에만 표시됩니다. 의 변환 amp이는 션트 값과 amp전류 제한기 회로에 사용되는 증폭 이득.
개방 루프 가속
그림 5에서 2단계는 가속 단계에 해당합니다. 6단계 시퀀스는 개방 루프에서 모터 속도를 높이기 위해 적용되므로 회전자 위치가 6단계 시퀀스와 동기화되지 않습니다. 그러면 현재 단계가 최적 단계보다 높아지고 토크는 낮아집니다.
MC 작업대(그림 5)에서 사용자는 하나 이상의 가속 세그먼트를 정의할 수 있습니다. 특히, 부피가 큰 모터의 경우 더 느린 r로 가속하는 것이 좋습니다.amp 더 가파른 r을 수행하기 전에 관성을 극복하기 위해amp. 각 세그먼트 동안 듀티 사이클은 볼륨의 최종 목표에 도달하기 위해 선형적으로 증가합니다.tag해당 세그먼트의 e/현재 단계. 따라서 동일한 구성 테이블에 표시된 해당 속도로 위상 정류를 강제합니다.
그림 8에서는 가속도와 vol의 비교를 보여줍니다.tage 위상(A)이 너무 낮고 적절한 위상(B)이 제공됩니다.
목표 볼륨인 경우tag한 위상의 e/전류 또는 지속 시간이 모터가 해당 속도에 도달하기에 충분하지 않은 경우, 사용자는 모터가 회전을 멈추고 진동을 시작하는 것을 볼 수 있습니다. 그림 8의 상단에서는 모터가 정지할 때 전류가 갑자기 증가하는 반면, 적절하게 가속되면 전류는 불연속 없이 증가합니다. 모터가 정지하면 시동 절차가 실패합니다.
볼륨 증가tage/현재 단계에서 문제가 해결될 수 있습니다.
반면에 vol의 경우tag정의된 e/전류 위상이 너무 높습니다. 모터가 개방 루프에서 비효율적으로 작동하기 때문에 전류가 상승하여 과전류에 도달할 수 있습니다. 모터가 갑자기 정지하고 모터 파일럿에 과전류 경보가 표시됩니다. 전류의 동작은 그림 9에 나와 있습니다.
볼륨 감소tage/현재 단계에서 문제가 해결될 수 있습니다.
정렬 단계와 마찬가지로 목표 볼륨tage/current는 코드를 재생성할 필요 없이 모터 파일럿을 사용하여 시동하는 동안 런타임을 사용자 정의할 수 있습니다. 그런 다음 적절한 설정이 확인되면 MC 워크벤치 프로젝트에 구현할 수 있습니다.
전환
시동 절차의 마지막 단계는 전환입니다. 이 단계에서 알고리즘은 감지된 BEMF를 활용하여 6단계 시퀀스를 회전자 위치와 동기화합니다. 전환은 그림 10에서 밑줄 친 매개변수에 표시된 세그먼트에서 시작됩니다. MC 워크벤치의 센서리스 시작 매개변수 섹션에서 구성할 수 있습니다.
유효한 BEMF 제로 크로싱 감지 신호(이 조건을 충족하려면 섹션 2.1 참조) 후에 알고리즘은 폐쇄 루프 작동으로 전환됩니다. 다음과 같은 이유로 전환 단계가 실패할 수 있습니다.
- 전환 속도가 제대로 구성되지 않았습니다.
- 속도 루프의 PI 게인이 너무 높습니다.
- BEMF 제로 크로싱 이벤트를 감지하기 위한 임계값이 제대로 설정되지 않았습니다.
전환 속도가 제대로 구성되지 않았습니다.
전환이 시작되는 속도는 기본적으로 MC 워크벤치의 드라이브 설정 섹션에서 구성할 수 있는 초기 목표 속도와 동일합니다. 사용자는 속도 루프가 닫히자마자 모터가 전환 속도에서 목표 속도까지 순간적으로 가속된다는 점을 알고 있어야 합니다. 이 두 값이 너무 멀리 떨어져 있으면 과전류 오류가 발생할 수 있습니다.
속도 루프의 PI 게인이 너무 높음
전환 중에 알고리즘은 속도를 측정하고 그에 따라 출력 값을 계산하기 위해 미리 정의된 시퀀스를 강제하는 것에서 이동합니다. 따라서 이는 개방 루프 가속의 결과인 실제 속도를 보상합니다. PI 게인이 너무 높으면 일시적인 불안정성을 경험할 수 있지만 과장하면 과전류 오류로 이어질 수 있습니다.
그림 11은 예시를 보여줍니다.amp개방 루프에서 폐쇄 루프 작동으로 전환하는 동안 이러한 불안정성이 발생합니다.
잘못된 BEMF 임계값
- 잘못된 BEMF 임계값이 설정되면 제로 크로싱이 미리 또는 늦게 감지됩니다. 이는 두 가지 주요 효과를 유발합니다.
- 파형이 비대칭이고 제어가 비효율적이어서 높은 토크 리플이 발생합니다(그림 12).
- 토크의 잔물결을 보상하려고 하면 속도 루프가 불안정해집니다.
- 사용자는 불안정한 속도 제어를 경험하게 되며, 최악의 경우 모터 구동과 제어의 비동기화로 인해 과전류 이벤트가 발생하게 됩니다.
- BEMF 임계값을 적절하게 설정하는 것은 알고리즘의 우수한 성능을 위해 매우 중요합니다. 임계값은 버스 볼륨에 따라 달라집니다.tage 값과 감지 네트워크. 볼륨 정렬 방법을 확인하려면 섹션 2.1을 참조하는 것이 좋습니다.tagMC 작업대에 설정된 공칭 레벨로 e 레벨을 설정합니다.
폐쇄 루프 작동
모터가 가속 단계를 완료하면 BEMF 제로 크로싱이 감지됩니다. 로터는 6단계 시퀀스와 동기화되며 폐쇄 루프 작동이 이루어집니다. 그러나 성능을 향상시키기 위해 추가적인 매개변수 최적화를 수행할 수 있습니다.
예를 들어 이전 섹션 3.1.3("잘못된 BEMF 임계값")에 설명된 대로 속도 루프는 작동하더라도 불안정해 보일 수 있으며 BEMF 임계값은 약간의 개선이 필요할 수 있습니다.
또한 모터가 고속으로 작동해야 하거나 높은 PWM 듀티 사이클로 구동되어야 하는 경우 다음 측면을 고려해야 합니다.
PWM 주파수
- 속도 루프 PI 게인
- 감자 블랭킹 기간 단계
- 제로 크로싱과 스텝 정류 사이의 지연
- PWM OFF 시간과 ON 시간 감지 간 전환
PWM 주파수
센서가 없는 6단계 알고리즘은 매 PWM 사이클마다 BEMF 획득을 수행합니다. 제로 크로싱 이벤트를 적절하게 감지하려면 충분한 수의 획득이 필요합니다. 일반적으로 올바른 작동을 위해서는 10개 이상의 전기 각도를 60회 이상 획득해야 양호하고 안정적인 로터 동기화가 가능합니다.
그러므로
속도 루프 PI 게인
속도 루프 PI 게인은 가속 또는 감속 명령에 대한 모터의 응답성에 영향을 줍니다. PID 조정기의 작동 방식에 대한 이론적 설명은 이 문서의 범위를 벗어납니다. 그러나 사용자는 속도 루프 조절기 게인이 모터 파일럿을 통해 런타임 시 변경될 수 있으며 원하는 대로 조정될 수 있다는 점을 알아야 합니다.
감자 블랭킹 기간 단계
부동 위상의 자기소거는 전류 방전(그림 14)으로 인해 위상 에너지 공급이 변경된 후의 기간으로 역 EMF 판독값을 신뢰할 수 없습니다. 따라서 알고리즘은 신호가 경과되기 전에 신호를 무시해야 합니다. 이 기간은 MC 워크벤치에서 백분율로 정의됩니다.tag단계(60도)의 e이며 그림 15에 표시된 것처럼 모터 파일럿을 통해 런타임을 변경할 수 있습니다. 모터 속도가 높을수록 자기소거 기간이 빨라집니다. 기본적으로 감자는 최대 정격 속도의 2/3에서 2개의 PWM 사이클로 설정된 하한에 도달합니다. 모터의 인덕턴스 위상이 낮고 자기소거에 많은 시간이 필요하지 않은 경우 사용자는 마스킹 기간을 줄이거나 최소 기간이 설정된 속도를 줄일 수 있습니다. 그러나 단계 정류 중에 제어가 갑작스럽게 불안정해질 수 있으므로 마스킹 기간을 3~XNUMX PWM 사이클 아래로 낮추는 것은 권장되지 않습니다.
BEMF 제로 크로싱과 스텝 정류 사이의 지연
BEMF 제로 크로싱 이벤트가 감지되면 알고리즘은 일반적으로 단계 시퀀스 정류가 이루어질 때까지 전기적으로 30도를 기다립니다(그림 16). 이런 방식으로 제로 크로싱을 스텝의 중간 지점에 위치시켜 최대 효율을 목표로 합니다.
제로 크로싱 감지의 정확도는 획득 횟수, 즉 PWM 주파수(섹션 3.2.1 참조)에 따라 달라지므로 감지 정확도는 고속에서 관련될 수 있습니다. 그런 다음 파형의 명백한 비대칭성과 전류 왜곡을 생성합니다(그림 17 참조). 이는 제로 크로싱 감지와 단계 정류 사이의 지연을 줄여 보상할 수 있습니다. 제로 크로싱 지연은 그림 18에 표시된 것처럼 모터 파일럿을 통해 사용자가 런타임을 변경할 수 있습니다.
PWM OFF 시간과 ON 시간 감지 간 전환
속도 또는 부하 전류(즉, 모터 출력 토크)가 증가하는 동안 PWM 구동의 듀티 사이클이 증가합니다. 따라서 s의 시간은ampOFF 시간 동안 BEMF 링이 감소됩니다. 듀티 사이클의 100%에 도달하기 위해 ADC 변환은 PWM ON 시간 동안 트리거되므로 PWM OFF 시간 동안 BEMF 감지에서 PWM ON 시간으로 전환됩니다.
ON 시간 동안 BEMF 임계값을 잘못 구성하면 섹션 3.1.3("잘못된 BEMF 임계값")에 설명된 것과 동일한 문제가 발생합니다.
기본적으로 BEMF ON 감지 임계값은 버스 볼륨의 절반으로 설정됩니다.tage(섹션 2.1 참조). 사용자는 실제 임계값이 버스 용량에 따라 다르다는 점을 고려해야 합니다.tage 가치 및 감지 네트워크. 섹션 2.1의 지시에 따라 볼륨을 정렬하십시오.tagMC 작업대에 설정된 명목상의 수준입니다.
알고리즘이 OFF와 ON 감지 사이를 전환하는 임계값과 PWM 듀티 사이클 값은 모터 파일럿(그림 19)을 통해 런타임 구성이 가능하고 Vol에서 사용할 수 있습니다.tage 모드 운전 전용.
문제 해결
무센서 6단계 알고리즘으로 모터를 제대로 회전시키려면 어떻게 해야 합니까?무센서 6단계 알고리즘으로 모터를 회전시킨다는 것은 BEMF 신호를 적절하게 감지하여 모터를 가속하고 로터를 제어 알고리즘과 동기화합니다. BEMF 신호의 적절한 측정은 BEMF 감지 네트워크의 효과적인 설계에 달려 있습니다(섹션 2.1 참조). 목표 볼륨tag전자(권tage 모드 구동) 또는 시동 시퀀스 중 전류(전류 모드 구동)는 모터 매개변수에 따라 달라집니다. vol의 정의(및 최종 지속 기간)tag정렬, 가속 및 전환 단계 중 e/전류 위상은 성공적인 절차에 매우 중요합니다(섹션 3 참조).
결국, 회전자의 동기화와 모터 속도를 정격 속도까지 증가시키는 능력은 그림 3.2에 설명된 대로 PWM 주파수, BEMF 임계값, 자기소거 기간 및 제로 크로싱 감지와 스텝 정류 사이의 지연의 최적화에 따라 달라집니다. 섹션 XNUMX.
BEMF 저항 분배기의 올바른 값은 무엇입니까?
사용자는 잘못된 BEMF 저항 분배기 값으로 인해 모터가 제대로 구동될 가능성이 없어질 수 있다는 점을 인지해야 합니다. BEMF 감지 네트워크를 설계하는 방법에 대한 자세한 내용은 섹션 2.1을 참조하세요.
시작 절차를 어떻게 구성합니까?
- 시작 프로세스를 최적화하려면 개선 단계의 각 단계 기간을 몇 초로 늘리는 것이 좋습니다. 그러면 모터가 적절하게 가속되는지 또는 개방 루프 절차의 어떤 속도/단계에서 실패하는지 이해하는 것이 가능합니다.
- 너무 가파른 r로 관성이 높은 모터를 가속하는 것은 바람직하지 않습니다.amp.
- 구성된 볼륨인 경우tage 위상 또는 전류 위상이 너무 낮으면 모터가 정지됩니다. 너무 높으면 과전류가 트리거됩니다. 점차적으로 볼륨을 증가tage상(voltage 모드 구동) 또는 정렬 및 가속 단계 중 전류(전류 모드 구동)를 통해 사용자는 모터의 작동 범위를 이해할 수 있습니다. 실제로 이는 최적을 찾는 데 도움이 됩니다.
- 폐쇄 루프 작동으로 전환하는 경우 속도 루프로 인한 제어 손실이나 불안정성을 배제하기 위해 먼저 PI 이득을 줄여야 합니다. 이 시점에서 BEMF 감지 네트워크가 올바르게 설계되었는지(섹션 2.1 참조)와 BEMF 신호가 올바르게 획득되었는지 확인하는 것이 중요합니다. 사용자는 도구의 ASYNC 플롯 섹션에서 사용 가능한 레지스터 BEMF_U, BEMF_V 및 BEMF_U를 선택하여 BEMF 판독값에 액세스하고 이를 모터 파일럿(그림 20 참조)에 플롯할 수 있습니다. 모터가 Run 상태가 되면 속도 루프 컨트롤러 게인이 최적화될 수 있습니다. 자세한 내용이나 매개변수 최적화에 대해서는 섹션 3과 섹션 3.2를 참조하세요.
시동 시 모터가 움직이지 않으면 어떻게 해야 합니까?
- 시작 시 선형적으로 증가하는 볼륨tag전자(권tage 모드 구동) 또는 전류(전류 모드 구동)가 모터 상에 제공됩니다. 목표는 알려진 미리 정의된 위치에 정렬하는 것입니다. 만약 볼륨tage가 충분히 높지 않으면(특히 관성 상수가 높은 모터의 경우) 모터가 움직이지 않고 절차가 실패합니다. 가능한 해결 방법에 대한 자세한 내용은 섹션 3.1.1을 참조하십시오.
모터가 가속 단계를 완료하지 못하면 어떻게 해야 합니까?
정렬 단계와 마찬가지로 모터는 선형적으로 증가하는 vol을 적용하여 개방 루프에서 가속됩니다.tag전자(권tage 모드 구동) 또는 전류(전류 모드 구동)를 모터 위상에 적용합니다. 기본값은 최종적으로 적용되는 기계적 부하를 고려하지 않거나 모터 상수가 정확하지 않거나 알려져 있지 않습니다. 따라서 모터 정지 또는 과전류 이벤트로 인해 가속 절차가 실패할 수 있습니다. 가능한 해결 방법에 대한 자세한 내용은 섹션 3.1.2를 참조하십시오.
모터가 폐쇄 속도 루프로 전환되지 않는 이유는 무엇입니까?
모터가 목표 속도까지 적절하게 가속했지만 갑자기 멈추면 BEMF 임계값 구성이나 PI 컨트롤러 게인에 문제가 있을 수 있습니다. 자세한 내용은 섹션 3.1.3을 참조하세요.
속도 루프가 불안정해 보이는 이유는 무엇입니까?
속도가 높을수록 BEMF 수가 적어지기 때문에 속도에 따른 측정 노이즈의 증가가 예상됩니다.amp제로 크로싱 감지를 위한 파일과 결과적으로 계산의 정확성이 향상됩니다. 그러나 속도 루프의 과도한 불안정성은 섹션 3.1.3에서 강조된 것처럼 잘못된 BEMF 임계값 또는 적절하게 구성되지 않은 PI 게인의 증상일 수도 있습니다.
- 도달 가능한 최대 속도를 어떻게 높일 수 있나요?
도달 가능한 최대 속도는 일반적으로 PWM 주파수, 동기화 손실(과도한 자기소거 기간 또는 제로 크로싱 감지와 단계 정류 사이의 잘못된 지연으로 인해), 부정확한 BEMF 임계값 등 여러 요인에 의해 제한됩니다. 이러한 요소를 최적화하는 방법에 대한 자세한 내용은 섹션 3.2.1, 섹션 3.2.3, 섹션 3.2.4 및 섹션 3.2.5를 참조하세요.
모터가 특정 속도에서 갑자기 멈추는 이유는 무엇입니까?
이는 부정확한 PWM 온 감지 BEMF 임계값 구성 때문일 가능성이 높습니다. 자세한 내용은 섹션 3.2.5를 참조하세요.
개정 내역
표 2. 문서 개정 내역
| 날짜 | 버전 | 변화 |
| 24년 2023월 XNUMX일 | 1 | 최초 출시. |
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ST 및 ST 로고는 ST의 상표입니다. ST 상표에 대한 추가 정보는 다음을 참조하십시오. www.st.com/trademark에스. 기타 모든 제품 또는 서비스 이름은 해당 소유자의 자산입니다.
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