STM32 Motor Control SDK 6 pakāpju programmaparatūras sensora mazāks parametrs
Specifikācijas
- Produkta nosaukums: STM32 motora vadības SDK — 6 pakāpju programmaparatūras parametru optimizācija bez sensora
- Modeļa numurs: UM3259
- Pārskatīšana: 1. rev. — 2023. gada novembris
- Ražotājs: STMicroelectronics
- Webvietne: www.st.com
Beigāsview
Produkts ir paredzēts motora vadības lietojumiem, kur rotora pozīcija jānosaka, neizmantojot sensorus. Programmaparatūra optimizē parametrus darbībai bez sensora, ļaujot sinhronizēt soļu komutāciju ar rotora pozīciju.
BEMF nulles šķērsošanas noteikšana:
Aizmugurējā elektromotora spēka (BEMF) viļņu forma mainās atkarībā no rotora stāvokļa un ātruma. Nulles šķērsošanas noteikšanai ir pieejamas divas stratēģijas:
Atpakaļ EMF noteikšana PWM IZSLĒGŠANAS laikā: Iegūt peldošās fāzes tilptage ar ADC, ja neplūst strāva, identificējot nulles šķērsošanu, pamatojoties uz slieksni.
Atpakaļ EMF uztveršana PWM IESLĒGŠANAS laikā: Centrs=pieskarieties tilptage sasniedz pusi no autobusa tilptage, nulles šķērsošanas identificēšana, pamatojoties uz slieksni (VS / 2).
STM32 motora vadības SDK — 6 pakāpju programmaparatūras parametru optimizācija bez sensora
Ievads
Šajā dokumentā ir aprakstīts, kā optimizēt konfigurācijas parametrus 6 pakāpju algoritmam bez sensoriem. Mērķis ir panākt vienmērīgu un ātru palaišanas procedūru, kā arī stabilu slēgtā cikla darbību. Turklāt dokumentā ir arī paskaidrots, kā panākt pareizu pārslēgšanos starp aizmugures EMF nulles šķērsošanas noteikšanu PWM IZSLĒGŠANAS laikā un PWM IESLĒGŠANAS laiku, griežot motoru lielā ātrumā ar skaļumu.tage braukšanas režīma tehnika. Papildinformāciju par 6 pakāpju programmaparatūras algoritmu un sējtage/pašreizējo braukšanas tehniku, skatiet saistīto lietotāja rokasgrāmatu, kas iekļauta X-CUBE-MCSDK dokumentācijas pakotnē.
Akronīmi un saīsinājumi
| Akronīms | Apraksts |
| MCSDK | Motora vadības programmatūras izstrādes komplekts (X-CUBE-MCSDK) |
| HW | Aparatūra |
| IDE | Integrēta attīstības vide |
| MCU | Mikrokontrollera bloks |
| GPIO | Universāla ievade/izvade |
| ADC | Analogo-digitālo pārveidotājs |
| VM | Voltage režīms |
| SL | Bez sensora |
| BEMF | Aizmugurējais elektromotora spēks |
| FW | Programmaparatūra |
| ZC | Nulles šķērsošana |
| GUI | Grafiskais lietotāja interfeiss |
| MC | Motora vadība |
| OCP | Pārstrāvas aizsardzība |
| PID | Proporcionālais-integrālais-atvasinājums (kontrolieris) |
| SDK | Programmatūras izstrādes komplekts |
| UI | Lietotāja interfeiss |
| MC darbagalds | Motora vadības darbagalda rīks, daļa no MCSDK |
| Motora pilots | Motora pilota rīks, daļa no MCSDK |
Beigāsview
6 pakāpju braukšanas režīmā bez sensoriem programmaparatūra izmanto aizmugures elektromotora spēku (BEMF), kas tiek uztverts peldēšanas fāzē. Rotora pozīciju iegūst, nosakot BEMF nulles šķērsošanu. To parasti veic, izmantojot ADC, kā parādīts 1. attēlā. Jo īpaši, kad rotora magnētiskais lauks šķērso augstas Z fāzi, atbilstošā BEMF tilp.tage maina zīmi (nulles šķērsošana). BEMF sējtage var mērogot pie ADC ieejas, pateicoties rezistoru tīklam, kas sadala tilpumutage nāk no motora fāzes.
Tomēr, tā kā BEMF signāls ir proporcionāls ātrumam, rotora pozīciju nevar noteikt palaišanas laikā vai ļoti zemā ātrumā. Tāpēc motors jāpaātrina atvērtā kontūrā, līdz tiek sasniegts pietiekams BEMF tilptage ir sasniegts. Ka BEMF sējtage ļauj sinhronizēt pakāpju komutāciju ar rotora pozīciju.
Nākamajos punktos ir aprakstīta palaišanas procedūra un slēgtā cikla darbība, kā arī to regulēšanas parametri.
BEMF nulles šķērsošanas noteikšana
Bezsuku motora aizmugurējā EMF viļņu forma mainās līdz ar rotora stāvokli un ātrumu, un tā ir trapecveida forma. 2. attēlā parādīta strāvas un aizmugures EML viļņu forma vienam elektriskajam periodam, kur nepārtraukta līnija apzīmē strāvu (vienkāršības labad pulsācijas tiek ignorētas), punktētā līnija apzīmē aizmugurējo elektromotora spēku, bet horizontālā koordināte apzīmē elektrisko spēku. motora rotācijas perspektīva.
Katru divu fāzes pārslēgšanas punktu vidus atbilst vienam punktam, kura aizmugurējā elektromotora spēka polaritāte ir mainīta: nulles šķērsošanas punkts. Kad nulles šķērsošanas punkts ir identificēts, fāzes pārslēgšanas moments tiek iestatīts pēc elektriskās aizkaves 30°. Lai noteiktu BEMF nulles šķērsošanu, centrālā krāna tilptagtas ir jāzina. Centrālais krāns ir vienāds ar punktu, kur trīs motora fāzes ir savienotas kopā. Daži motori padara pieejamu centrālo krānu. Citos gadījumos to var rekonstruēt caur sējtage fāzes. Šeit aprakstītais 6 pakāpju algoritms tiek izmantotstage par BEMF sensora tīkla klātbūtni, kas savienots ar motora fāzēm, kas ļauj aprēķināt centrālā krāna tilpumutage.
- Nulles šķērsošanas punkta identificēšanai ir pieejamas divas dažādas stratēģijas
- Aizmugurējā EMF noteikšana PWM IZSLĒGŠANAS laikā
- Atpakaļ EMF noteikšana PWM ieslēgšanās laikā (šobrīd tiek atbalstīta sējtagtikai e režīmā)
PWM OFF-laikā peldošās fāzes tilptage iegūst ADC. Tā kā peldošajā fāzē strāva neplūst un pārējās divas ir savienotas ar zemi, tad, kad BEMF peldošā fāzē šķērso nulli, tam ir vienāda un pretēja polaritāte pārējās fāzēs: centrālais krāna tilpums.tagtāpēc e ir nulle. Tādējādi nulles šķērsošanas punkts tiek identificēts, kad ADC konversija paaugstinās virs vai nokrīt zem noteiktā sliekšņa.
No otras puses, PWM IESLĒGŠANAS laikā viena fāze ir pievienota kopnes voltage, un vēl viens pie zemes (3. attēls). Šādā stāvoklī centrālā krāna tilptage sasniedz pusi no autobusa tilptage vērtība, ja BEMF peldošā fāzē ir nulle. Tāpat kā iepriekš, nulles šķērsošanas punkts tiek identificēts, kad ADC konversija paaugstinās virs (vai nokrītas zem) noteiktā sliekšņa. Pēdējais atbilst VS / 2.
BEMF sensoru tīkla projektēšana
4. attēlā ir parādīts parasti izmantotais tīkls BEMF uztveršanai. Tās mērķis ir sadalīt motora fāzes tilptage ir pareizi jāiegūst ADC. R2 un R1 vērtības jāizvēlas atbilstoši kopnes tilpumamtage līmenis. Lietotājam ir jāapzinās, ka, ieviešot R1 / (R2 + R1) attiecību, kas ir daudz zemāka nekā nepieciešams, BEMF signāls var būt pārāk zems un vadība nav pietiekami izturīga.
No otras puses, koeficients, kas ir lielāks nekā nepieciešams, novestu pie biežas D1 aizsardzības diožu ieslēgšanas/izslēgšanas, kuru atjaunošanas strāva var radīt troksni. Ieteicamā vērtība ir:
Jāizvairās no ļoti zemām R1 un R2 vērtībām, lai ierobežotu strāvu no motora fāzes.
R1 dažreiz ir savienots ar GPIO, nevis GND. Tas ļauj tīklam iespējot vai atspējot izpildlaiku.
6 pakāpju programmaparatūrā GPIO vienmēr ir atiestatītā stāvoklī un tīkls ir iespējots. Tomēr, iestatot BEMF sliekšņus uztveršanai PWM ieslēgšanās laikā, jāņem vērā iespējamā D3 klātbūtne: tas parasti pievieno 0.5÷0.7 V ideālajam slieksnim.
C1 ir paredzēts filtrēšanas nolūkiem, un tas nedrīkst ierobežot signāla joslas platumu PWM frekvenču diapazonā.
D4 un R3 ir paredzēti ātrai BEMF_SENSING_ADC mezgla izlādei PWM komutāciju laikā, īpaši liela tilpuma gadījumātage dēļi.
D1 un D2 diodes nav obligātas, un tās ir jāpievieno tikai tad, ja pastāv risks, ka tiks pārkāpti BEMF sensora ADC kanāla maksimālās vērtības.
Vadības algoritma parametru optimizācija
Palaišanas procedūra
Startēšanas procedūru parasti veido trīs s secībatages:
- Izlīdzināšana. Rotors ir noregulēts iepriekš noteiktā pozīcijā.
- Atvērtās cilpas paātrinājums. sējtage impulsi tiek pielietoti iepriekš noteiktā secībā, lai radītu magnētisko lauku, kas liek rotoram sākt griezties. Secības ātrums tiek pakāpeniski palielināts, lai ļautu rotoram sasniegt noteiktu ātrumu.
- Pārslēgties. Kad rotors ir sasniedzis noteiktu ātrumu, algoritms pārslēdzas uz slēgta cikla 6 pakāpju vadības secību, lai saglabātu kontroli pār motora ātrumu un virzienu.
Kā parādīts 5. attēlā, lietotājs pirms koda ģenerēšanas var pielāgot startēšanas parametrus MC darbgaldā. Ir pieejami divi dažādi braukšanas režīmi:
- Voltage režīms. Algoritms kontrolē ātrumu, mainot motora fāzēm piemēroto PWM darba ciklu: mērķa fāze Vol.tage ir definēts katram starta pro segmentamfile
- Pašreizējais režīms. Algoritms kontrolē ātrumu, mainot strāvu, kas plūst motora fāzēs: katram starta pro segmentam ir noteikts strāvas mērķis.file
5. attēls. Startēšanas parametri MC darbgaldā
Izlīdzināšana
5. attēlā 1. fāze vienmēr atbilst izlīdzināšanas posmam. Rotors ir noregulēts 6 pakāpju pozīcijā, kas ir vistuvāk “Sākotnējam elektriskajam leņķim”.
Ir svarīgi atzīmēt, ka pēc noklusējuma 1. fāzes ilgums ir 200 ms. Šajā posmā darba cikls tiek lineāri palielināts, lai sasniegtu mērķa fāzes tilpumutage (fāzes strāva, ja ir atlasīts pašreizējais braukšanas režīms). Tomēr ar lielgabarīta motoriem vai lielas inerces gadījumā ieteicamais ilgums vai pat mērķa fāzes tilpumstage/strāva var nebūt pietiekama, lai pareizi sāktu rotāciju.
6. attēlā ir sniegts salīdzinājums starp nepareizu izlīdzināšanas nosacījumu un pareizu.
Ja 1. fāzes mērķa vērtība vai ilgums nav pietiekams, lai piespiestu rotoru sākuma pozīcijā, lietotājs var redzēt, kā motors vibrē, nesākot griezties. Tikmēr strāvas absorbcija palielinās. Pirmajā palaišanas procedūras periodā strāva palielinās, bet griezes moments nav pietiekams, lai pārvarētu motora inerci. 6. attēla (A) augšdaļā lietotājs var redzēt, ka strāva palielinās. Tomēr nekas neliecina par BEMF: pēc tam motors ir apstājies. Kad paātrinājuma solis ir sākts, nenoteiktā rotora pozīcija neļauj algoritmam pabeigt palaišanas procedūru un darbināt motoru.
Palielinot tilpumutage/pašreizējā fāze 1. fāzes laikā var novērst problēmu.
Sējtage režīms, mērķa voltage palaišanas laikā var pielāgot ar Motor Pilot bez nepieciešamības atjaunot kodu. Motorpilotā apgriezienu palielināšanas sadaļā tas pats paātrinājuma profile ir ziņots 1. attēlā (sk. 7. attēlu). Ņemiet vērā, ka šeit sējtagfāzi var parādīt kā impulsu, kas iestatīts taimera reģistrā (S16A vienība) vai kā atbilst izejas tilpumamtage (VRMS vienība).
Kad lietotājs ir atradis pareizās vērtības, kas vislabāk atbilst motoram, šīs vērtības var ieviest MC darbagalda projektā. Tas ļauj atjaunot kodu, lai piemērotu noklusējuma vērtību. Zemāk esošā formula izskaidro korelāciju starp tilptage fāze Vrms un S16A vienībās.
Pašreizējā režīmā Motor Pilot GUI mērķa strāva tiek rādīta tikai S16A. Tās pārvēršana iekšā amptas ir atkarīgs no šunta vērtības un amplifikācijas pastiprinājums, ko izmanto strāvas ierobežotāja shēmā.
Atvērtās cilpas paātrinājums
5. attēlā 2. fāze atbilst paātrinājuma fāzei. 6 pakāpju secība tiek izmantota, lai paātrinātu motoru atvērtā cilpā, tāpēc rotora pozīcija nav sinhronizēta ar 6 pakāpju secību. Strāvas fāzes tad ir augstākas par optimālo un griezes moments ir mazāks.
MC darbgaldā (5. attēls) lietotājs var definēt vienu vai vairākus paātrinājuma segmentus. Jo īpaši lielgabarīta motoram ieteicams to paātrināt ar lēnāku ramp lai pārvarētu inerci pirms stāvāka ramp. Katra segmenta laikā darba cikls tiek lineāri palielināts, lai sasniegtu tilpuma galīgo mērķitagšī segmenta e/pašreizējā fāze. Tādējādi tas piespiež fāzes komutēt ar atbilstošo ātrumu, kas norādīts tajā pašā konfigurācijas tabulā.
8. attēlā ir salīdzinājums starp paātrinājumu ar tilpumutage fāze (A) ir pārāk zema, un ir nodrošināta atbilstoša (B).
Ja mērķa voltagVienas fāzes e/strāva vai tās ilgums nav pietiekams, lai ļautu motoram sasniegt atbilstošo ātrumu, lietotājs var redzēt, kā motors pārstāj griezties un sāk vibrēt. 8. attēla augšdaļā strāva pēkšņi palielinās, kad motors apstājas, savukārt, pareizi paātrinot, strāva palielinās bez pārtraukumiem. Kad motors apstājas, palaišanas procedūra neizdodas.
Palielinot tilpumutage/pašreizējā fāze var novērst problēmu.
Savukārt, ja sējtagNoteiktā e/strāvas fāze ir pārāk augsta, jo motors darbojas neefektīvi atvērtā kontūrā, strāva var pieaugt un sasniegt pārstrāvu. Motors pēkšņi apstājas, un motora pilots parāda pārmērīgas strāvas trauksmi. Strāvas uzvedība ir parādīta 9. attēlā.
Samazinot tilpumutage/pašreizējā fāze var novērst problēmu.
Tāpat kā izlīdzināšanas solis, mērķa tilptage/current var pielāgot izpildlaika palaišanas laikā ar Motor Pilot bez nepieciešamības atjaunot kodu. Pēc tam to var ieviest MC darbgalda projektā, kad tiek identificēts pareizais iestatījums.
Pārslēgties
Pēdējais starta procedūras solis ir pārslēgšanās. Šīs darbības laikā algoritms izmanto uztverto BEMF, lai sinhronizētu 6 pakāpju secību ar rotora pozīciju. Pārslēgšanās sākas segmentā, kas norādīts 10. attēlā pasvītrotajā parametrā. To var konfigurēt MC darbgalda palaišanas parametru sadaļā bez sensoriem.
Pēc derīga BEMF nulles šķērsošanas noteikšanas signāla (lai izpildītu šo nosacījumu, skatiet 2.1. sadaļu), algoritms pārslēdzas uz slēgta cikla darbību. Pārslēgšanās darbība var neizdoties šādu iemeslu dēļ:
- Pārslēgšanās ātrums nav pareizi konfigurēts
- Ātruma cilpas PI pastiprinājumi ir pārāk lieli
- Nav pareizi iestatīti sliekšņi, lai noteiktu BEMF nulles šķērsošanas notikumu
Pārslēgšanās ātrums nav pareizi konfigurēts
Ātrums, ar kādu sākas pārslēgšana, pēc noklusējuma ir tāds pats kā sākotnējais mērķa ātrums, ko var konfigurēt MC darbgalda piedziņas iestatījumu sadaļā. Lietotājam ir jāapzinās, ka, tiklīdz ātruma cilpa ir aizvērta, motors tiek nekavējoties paātrināts no pārslēgšanās ātruma uz mērķa ātrumu. Ja šīs divas vērtības ir ļoti tālu viena no otras, var rasties pārslodzes kļūme.
Pārāk liels ātruma cilpas PI pieaugums
Pārslēgšanās laikā algoritms pāriet no iepriekš noteiktas secības piespiešanas, lai izmērītu ātrumu un attiecīgi aprēķinātu izvades vērtības. Tādējādi tas kompensē faktisko ātrumu, kas ir atvērtā cikla paātrinājuma rezultāts. Ja PI pastiprinājumi ir pārāk lieli, var rasties īslaicīga nestabilitāte, bet pārspīlēta tā var izraisīt pārstrāvas atteici.
11. attēlā parādīts un piemampšādas nestabilitātes pārejas laikā no atvērta cikla uz slēgta cikla darbību.
Nepareizi BEMF sliekšņi
- Ja ir iestatīti nepareizi BEMF sliekšņi, nulles šķērsošana tiek noteikta iepriekš vai vēlu. Tas izraisa divus galvenos efektus:
- Viļņu formas ir asimetriskas, un vadība ir neefektīva, kas izraisa lielu griezes momenta viļņošanos (12. attēls)
- Ātruma cilpa kļūst nestabila, mēģinot kompensēt griezes momenta viļņus
- Lietotājs piedzīvos nestabilu ātruma kontroli un sliktākajā gadījumā motora piedziņas desinhronizāciju ar vadības ierīci, kas izraisa pārstrāvas notikumu.
- Pareiza BEMF sliekšņu iestatīšana ir ļoti svarīga, lai algoritms darbotos pareizi. Sliekšņi ir atkarīgi arī no autobusa tilpumatage vērtību un sensoru tīklu. Ieteicams skatīt 2.1. sadaļu, lai pārbaudītu, kā izlīdzināt tilptage līmeņi līdz nominālajam līmenim, kas iestatīts MC darbagaldā.
Slēgtā cikla darbība
Ja motors pabeidz paātrinājuma fāzi, tiek konstatēta BEMF nulles šķērsošana. Rotors tiek sinhronizēts ar 6 soļu secību un tiek iegūta slēgta cikla darbība. Tomēr, lai uzlabotu veiktspēju, var veikt turpmāku parametru optimizāciju.
Piemēram, kā aprakstīts iepriekšējā 3.1.3. sadaļā (“Nepareizi BEMF sliekšņi”), ātruma cilpa, pat ja tā darbojas, var šķist nestabila, un BEMF sliekšņi var būt nedaudz jāprecizē.
Turklāt, ja motoram tiek prasīts strādāt ar lielu ātrumu vai tas tiek darbināts ar augstu PWM darba ciklu, jāņem vērā šādi aspekti:
PWM frekvence
- Ātruma cilpas PI pieaugums
- Demagnetizācijas izslēgšanas perioda fāze
- Aizkave starp nulles šķērsošanu un soļu komutāciju
- Pārslēdzieties starp PWM OFF-time un ON-time sensors
PWM frekvence
6 pakāpju algoritms bez sensoriem veic BEMF iegūšanu katrā PWM ciklā. Lai pareizi noteiktu nulles šķērsošanas notikumu, ir nepieciešams pietiekams skaits ieguves. Parasti pareizai darbībai vismaz 10 uzņēmumi virs 60 elektriskajiem leņķiem nodrošina labu un stabilu rotora sinhronizāciju.
Tāpēc
Ātruma cilpas PI pieaugums
Ātruma cilpas PI pieaugums ietekmē motora reakciju uz jebkuru paātrinājuma vai palēninājuma komandu. Teorētiskais apraksts par to, kā darbojas PID regulators, neietilpst šajā dokumentā. Tomēr lietotājam ir jāapzinās, ka ātruma cilpas regulatora pastiprinājumu var mainīt darbības laikā, izmantojot motora pilotu, un tos pielāgot pēc vajadzības.
Demagnetizācijas izslēgšanas perioda fāze
Peldošās fāzes demagnetizācija ir periods pēc fāzes sprieguma maiņas, kura laikā strāvas izlādes dēļ (14. attēls) aizmugurējais EMF rādījums nav ticams. Tāpēc algoritmam signāls ir jāignorē, pirms tas ir pagājis. Šis periods ir definēts MC darbgaldā kā procentitage soli (60 elektriskie grādi), un to darbības laiku var mainīt, izmantojot motora pilotu, kā parādīts 15. attēlā. Jo lielāks motora ātrums, jo ātrāks ir demagnetizācijas periods. Demagnetizācija pēc noklusējuma sasniedz zemāko robežu, kas iestatīta uz trim PWM cikliem pie 2/3 no maksimālā nominālā ātruma. Ja motora induktivitātes fāze ir zema un nav nepieciešams daudz laika, lai demagnetizētu, lietotājs var samazināt maskēšanas periodu vai ātrumu, pie kura ir iestatīts minimālais periods. Tomēr nav ieteicams samazināt maskēšanas periodu zem 2–3 PWM cikliem, jo soļu komutācijas laikā vadība var izraisīt pēkšņu nestabilitāti.
Aizkave starp BEMF nulles šķērsošanu un soļu komutāciju
Kad BEMF nulles šķērsošanas notikums ir konstatēts, algoritms parasti gaida 30 elektriskos grādus līdz soļu secības komutācijai (16. attēls). Tādā veidā nulles šķērsošana tiek novietota pakāpiena viduspunktā, lai sasniegtu maksimālu efektivitāti.
Tā kā nulles šķērsošanas noteikšanas precizitāte ir atkarīga no iegūšanas skaita, tātad no PWM frekvences (sk. 3.2.1. sadaļu), tā noteikšanas precizitāte var kļūt aktuāla lielā ātrumā. Pēc tam tas rada acīmredzamu viļņu formu asimetriskumu un strāvas izkropļojumus (sk. 17. attēlu). To var kompensēt, samazinot aizkavi starp nulles šķērsošanas noteikšanu un soļu komutāciju. Nulles šķērsošanas aizkavi izpildlaiku var mainīt lietotājs, izmantojot motora pilotu, kā parādīts 18. attēlā.
Pārslēdzieties starp PWM OFF-time un ON-time sensors
Palielinot ātrumu vai slodzes strāvu (tas ir, motora izejas griezes momentu), palielinās PWM braukšanas darba cikls. Tādējādi laiks samptiek samazināts BEMF izslēgšanas laiks. Lai sasniegtu 100% no darba cikla, ADC konversija tiek aktivizēta PWM ieslēgšanās laikā, tādējādi pārslēdzoties no BEMF noteikšanas PWM IZSLĒGŠANAS laikā uz PWM ieslēgšanās laiku.
Nepareiza BEMF sliekšņu konfigurācija ieslēgšanās laikā rada tās pašas problēmas, kas aprakstītas 3.1.3. sadaļā (“Nepareizi BEMF sliekšņi”).
Pēc noklusējuma BEMF ON sensora sliekšņi ir iestatīti uz pusi no kopnes tilpumatage (sk. 2.1. sadaļu). Lietotājam jāņem vērā, ka faktiskie sliekšņi ir atkarīgi no kopnes tilpumatage vērtību un sensoru tīkls. Izpildiet 2.1. sadaļā sniegtos norādījumus un noteikti izlīdziniet tilpumutage līmeni līdz nominālajam līmenim, kas iestatīts MC darbagaldā.
Sliekšņu vērtības un PWM darba cikla vērtības, pie kurām algoritma mijmaiņas starp IZSLĒGTS un IESLĒGTS sensoru ir izpildlaikā konfigurējamas, izmantojot motora pilotu (19. attēls), un tās ir pieejamas sējumā.tagbraukšana tikai e režīmā.
Problēmu novēršana
Kas man ir jāparūpējas, lai pareizi grieztu motoru ar 6 pakāpju algoritmu bez sensora? Motora griešana ar 6 pakāpju algoritmu bez sensora nozīmē, ka var pareizi noteikt BEMF signālu, paātrināt motoru un sinhronizēt rotoru ar vadības algoritmu. Pareiza BEMF signālu mērīšana ir efektīva BEMF sensora tīkla dizainā (sk. 2.1. sadaļu). Mērķa sējtage (sējtage režīma vadīšana) vai strāva (braukšana pašreizējā režīmā) palaišanas secības laikā ir atkarīga no motora parametriem. sējuma definīcija (un galu galā ilgums).tage/pašreizējā fāze izlīdzināšanas, paātrinājuma un pārslēgšanās soļu laikā ir ļoti svarīga veiksmīgai procedūrai (sk. 3. sadaļu).
Galu galā rotora sinhronizācija un iespēja palielināt motora ātrumu līdz nominālajam ātrumam ir atkarīga no PWM frekvences optimizācijas, BEMF sliekšņiem, demagnetizācijas perioda un aizkaves starp nulles šķērsošanas noteikšanu un soļu komutāciju, kā aprakstīts Sadaļa 3.2.
Kāda ir BEMF rezistoru dalītāja pareizā vērtība?
Lietotājam ir jāapzinās, ka nepareiza BEMF rezistora dalītāja vērtība var novērst jebkādas iespējas pareizi vadīt motoru. Papildinformāciju par to, kā izveidot BEMF sensoru tīklu, skatiet 2.1. sadaļā.
Kā konfigurēt palaišanas procedūru?
- Lai optimizētu palaišanas procesu, ieteicams palielināt katra apgriezienu fāzes posma ilgumu līdz vairākām sekundēm. Pēc tam ir iespējams saprast, vai motors pareizi paātrina vai kādā ātrumā/atvērtās cilpas procedūras posmā tas neizdodas.
- Nav ieteicams paātrināt augstas inerces motoru ar pārāk stāvu ramp.
- Ja konfigurētais tilptage fāze vai strāvas fāze ir pārāk zema, motors apstājas. Ja tas ir pārāk augsts, tiek iedarbināta pārstrāva. Pakāpeniski palielinot tilpumutage fāze (sējtage režīmā braukšana) vai strāva (braukšana pašreizējā režīmā) izlīdzināšanas un paātrinājuma soļu laikā ļauj lietotājam izprast motora darbības diapazonu. Patiešām, tas palīdz atrast optimālo.
- Kad runa ir par pāreju uz slēgta cikla darbību, vispirms ir jāsamazina PI ieguvumi, lai izslēgtu, ka kontroles zudums vai nestabilitāte ir radusies ātruma cilpas dēļ. Šajā brīdī ir ļoti svarīgi pārliecināties, ka BEMF sensora tīkls ir pareizi izstrādāts (skatiet 2.1. sadaļu) un pareizi iegūts BEMF signāls. Lietotājs var piekļūt BEMF nolasījumam un attēlot to Motor Pilot (sk. 20. attēlu), rīka ASYNC diagrammas sadaļā atlasot pieejamos reģistrus BEMF_U, BEMF_V un BEMF_U. Kad motors ir darbības stāvoklī, ātruma cilpas regulatora pastiprinājumu var optimizēt. Papildinformāciju vai parametru optimizāciju skatiet 3. sadaļā un 3.2. sadaļā.
Ko darīt, ja iedarbināšanas laikā motors nekustas?
- Startēšanas laikā lineāri pieaugošs tilptage (sējtage režīma vadīšana) vai strāva (strāvas režīma vadīšana) tiek nodrošināta motora fāzēm. Mērķis ir izlīdzināt to zināmā un iepriekš noteiktā pozīcijā. Ja sējtage nav pietiekami augsts (īpaši motoriem ar augstu inerces konstanti), motors nekustas un procedūra neizdodas. Papildinformāciju par iespējamiem risinājumiem skatiet 3.1.1. sadaļā.
Ko darīt, ja motors nepabeidz paātrinājuma fāzi?
Tāpat kā izlīdzināšanas fāzē, motors tiek paātrināts atklātā kontūrā, izmantojot lineāri pieaugošu tilpumutage (sējtage režīma vadīšana) vai strāva (braukšana pašreizējā režīmā) uz motora fāzēm. Noklusējuma vērtībās netiek ņemta vērā iespējamā mehāniskā slodze, vai motora konstantes nav precīzas un/vai zināmas. Tāpēc paātrinājuma procedūra var neizdoties, ja motors apstājas vai rodas pārmērīga strāva. Papildinformāciju par iespējamiem risinājumiem skatiet 3.1.2. sadaļā.
Kāpēc motors nepārslēdzas slēgtā ātruma kontūrā?
Ja motors pareizi paātrina līdz mērķa ātrumam, bet tas pēkšņi apstājas, BEMF sliekšņa konfigurācijā var būt kaut kas nepareizs vai PI kontrolleris pastiprinās. Papildinformāciju skatiet 3.1.3. sadaļā.
Kāpēc ātruma cilpa izskatās nestabila?
Ir sagaidāms mērījuma trokšņa pieaugums ar ātrumu, jo jo lielāks ātrums, jo mazāks ir BEMF s skaitsamples nulles šķērsošanas noteikšanai un līdz ar to arī tās aprēķina precizitātei. Tomēr pārmērīga ātruma cilpas nestabilitāte var būt arī nepareiza BEMF sliekšņa vai PI pastiprinājuma simptoms, kas nav pareizi konfigurēts, kā norādīts 3.1.3. sadaļā.
- Kā es varu palielināt maksimālo sasniedzamo ātrumu?
Maksimālo sasniedzamo ātrumu parasti ierobežo vairāki faktori: PWM frekvence, sinhronizācijas zudums (pārmērīga demagnetizācijas perioda vai nepareizas aizkaves dēļ starp nulles šķērsošanas noteikšanu un soļu komutāciju), neprecīzi BEMF sliekšņi. Papildinformāciju par šo elementu optimizēšanu skatiet 3.2.1., 3.2.3., 3.2.4. un 3.2.5. sadaļā.
Kāpēc motors pēkšņi apstājas ar noteiktu ātrumu?
Iespējams, tas ir saistīts ar neprecīzu PWM BEMF sliekšņa konfigurāciju. Papildinformāciju skatiet 3.2.5. sadaļā.
Pārskatīšanas vēsture
2. tabula. Dokumentu pārskatīšanas vēsture
| Datums | Versija | Izmaiņas |
| 24. gada 2023. novembris | 1 | Sākotnējā izlaišana. |
SVARĪGS PAZIŅOJUMS – UZMANĪGI IZLASIET
STMicroelectronics NV un tā meitasuzņēmumi (“ST”) patur tiesības jebkurā laikā bez brīdinājuma veikt izmaiņas, labojumus, uzlabojumus, modifikācijas un uzlabojumus ST izstrādājumos un/vai šajā dokumentā. Pirms pasūtījuma veikšanas pircējiem jāiegūst jaunākā atbilstošā informācija par ST produktiem. ST produkti tiek pārdoti saskaņā ar ST pārdošanas noteikumiem un nosacījumiem, kas ir spēkā pasūtījuma apstiprināšanas brīdī.
Pircēji ir pilnībā atbildīgi par ST produktu izvēli, izvēli un lietošanu, un ST neuzņemas nekādu atbildību par palīdzību pielietošanā vai pircēja produktu dizainu.
ST šeit nepiešķir nekādas tiešas vai netiešas licences jebkādām intelektuālā īpašuma tiesībām.
Pircēji ir pilnībā atbildīgi par ST produktu izvēli, izvēli un lietošanu, un ST neuzņemas nekādu atbildību par palīdzību pielietošanā vai pircēja produktu dizainu.
ST šeit nepiešķir nekādas tiešas vai netiešas licences jebkādām intelektuālā īpašuma tiesībām.
ST produktu tālākpārdošana ar noteikumiem, kas atšķiras no šeit norādītās informācijas, anulē jebkādu ST piešķirto garantiju šādam produktam.
ST un ST logotips ir ST preču zīmes. Papildinformāciju par ST preču zīmēm skatiet www.st.com/trademarks. Visi pārējie produktu vai pakalpojumu nosaukumi ir to attiecīgo īpašnieku īpašums.
Informācija šajā dokumentā aizstāj un aizstāj informāciju, kas iepriekš sniegta jebkurās iepriekšējās šī dokumenta versijās.
© 2023 STMicroelectronics – visas tiesības paturētas
ST un ST logotips ir ST preču zīmes. Papildinformāciju par ST preču zīmēm skatiet www.st.com/trademarks. Visi pārējie produktu vai pakalpojumu nosaukumi ir to attiecīgo īpašnieku īpašums.
Informācija šajā dokumentā aizstāj un aizstāj informāciju, kas iepriekš sniegta jebkurās iepriekšējās šī dokumenta versijās.
© 2023 STMicroelectronics – visas tiesības paturētas
Dokumenti / Resursi
 |
STMicroelectronics STM32 Motor Control SDK 6 pakāpju programmaparatūras sensors, mazāks parametrs [pdfLietotāja rokasgrāmata STM32 motora vadības SDK 6 pakāpju programmaparatūras sensors, mazāks parametrs, motora vadības SDK 6 pakāpju programmaparatūras sensors, mazāk parametru, soļa programmaparatūras sensors, mazāk parametru, programmaparatūras sensors mazāk parametru, sensors mazāk parametru, mazāk parametru, parametrs |
