STM32 Kontroll tal-Mutur SDK 6 Pass Firmware Sensor Inqas Parametru
Speċifikazzjonijiet
- Isem tal-Prodott: SDK tal-kontroll tal-mutur STM32 - ottimizzazzjoni tal-parametri mingħajr sensorju tal-firmware b'6 passi
- Numru tal-Mudell: UM3259
- Reviżjoni: Rev 1 – Novembru 2023
- Manifattur: STMicroelectronics
- Websit: www.st.com
Fuqview
Il-prodott huwa ddisinjat għal applikazzjonijiet ta 'kontroll tal-mutur fejn il-pożizzjoni tar-rotor jeħtieġ li tiġi determinata mingħajr l-użu ta' sensuri. Il-firmware jottimizza l-parametri għal tħaddim mingħajr sensorju, li jippermetti s-sinkronizzazzjoni tal-kommutazzjoni tal-pass mal-pożizzjoni tar-rotor.
Sejbien BEMF Zero-Crossing:
Il-forma tal-mewġ tal-forza elettromottiva tad-dahar (BEMF) tinbidel bil-pożizzjoni u l-veloċità tar-rotor. Żewġ strateġiji huma disponibbli għall-iskoperta ta' qsim żero:
Lura EMF sensing waqt PWM OFF-time: Akkwista fażi galleġġjanti voltage mill-ADC meta l-ebda fluss ta 'kurrent, li jidentifika żero-crossing ibbażat fuq limitu.
Lura EMF sensing waqt PWM ON-time: Center=tektek voltage jilħaq nofs il-bus voltage, l-identifikazzjoni ta' żero-qsim ibbażat fuq il-limitu (VS / 2).
SDK tal-kontroll tal-mutur STM32 - ottimizzazzjoni tal-parametri mingħajr sensorju tal-firmware b'6 passi
Introduzzjoni
Dan id-dokument jiddeskrivi kif jiġu ottimizzati l-parametri tal-konfigurazzjoni għal algoritmu ta' 6 stadji mingħajr sensorju. L-għan huwa li tinkiseb proċedura ta 'startjar bla xkiel u veloċi, iżda wkoll imġieba stabbli ta' ċirku magħluq. Barra minn hekk, id-dokument jispjega wkoll kif tintlaħaq swiċċ xieraq bejn l-iskoperta ta’ qsim taż-żero EMF lura waqt il-ħin PWM OFF u l-ħin PWM ON meta ddawwar il-mutur b’veloċità għolja b’vol.tage teknika tal-mod tas-sewqan. Għal aktar dettalji dwar l-algoritmu tal-firmware b'6 passi u l-voltagteknika tas-sewqan e/kurrent, irreferi għall-manwal tal-utent relatat inkluż fil-pakkett ta 'dokumentazzjoni X-CUBE-MCSDK.
Akronimi u abbrevjazzjonijiet
| Akronimu | Deskrizzjoni |
| MCSDK | Kit ta' żvilupp ta' softwer tal-kontroll tal-mutur (X-CUBE-MCSDK) |
| HW | Ħardwer |
| IDE | Ambjent ta 'żvilupp integrat |
| MCU | Unità mikrokontrollur |
| GPIO | Input/output għal skopijiet ġenerali |
| ADC | Konvertitur analogu għal diġitali |
| VM | Voltagmodalità e |
| SL | Senser-inqas |
| BEMF | Lura forza elettromotiva |
| FW | Firmware |
| ZC | Zero-crossing |
| GUI | Interfaċċja grafika għall-utent |
| MC | Kontroll tal-mutur |
| OCP | Protezzjoni ta 'kurrent żejjed |
| PID | Proporzjonali-integrali-derivattiva (kontrollur) |
| SDK | Kit ta' żvilupp ta' softwer |
| UI | Interface tal-utent |
| Bank tax-xogħol MC | Għodda tal-bank tax-xogħol tal-kontroll tal-mutur, parti mill-MCSDK |
| Pilota tal-mutur | Għodda pilota bil-mutur, parti mill-MCSDK |
Fuqview
Fil-mod ta 'sewqan ta' 6-pass sensor-less, il-firmware jisfrutta l-forza elettromotiva ta 'wara (BEMF) sensata fil-fażi li jżomm f'wiċċ l-ilma. Il-pożizzjoni tar-rotor tinkiseb billi tiskopri ż-żero-crossing tal-BEMF. Dan isir komunement bl-użu ta 'ADC, kif muri fil-Figura 1. B'mod partikolari, meta l-kamp manjetiku tar-rotor jaqsam il-fażi high-Z, il-volum BEMF korrispondentitage jibdel is-sinjal tiegħu (zero-crossing). Il-BEMF voltage jista 'jiġi skalat fl-input ADC, grazzi għal netwerk resistor li jaqsam il-voltage ġejjin mill-fażi tal-mutur.
Madankollu, peress li s-sinjal BEMF huwa proporzjonali għall-veloċità, il-pożizzjoni tar-rotor ma tistax tiġi determinata fl-istartjar, jew b'veloċità baxxa ħafna. Għalhekk, il-mutur għandu jiġi aċċellerat f'ċirku miftuħ sakemm BEMF vol suffiċjentitage jintlaħaq. Dak il-BEMF voltage jippermetti s-sinkronizzazzjoni tal-kommutazzjoni tal-pass mal-pożizzjoni tar-rotor.
Fil-paragrafi li ġejjin, il-proċedura tal-istartjar u l-operazzjoni b'ċirku magħluq, flimkien mal-parametri biex jiġu rranġati, huma deskritti.
Sejbien ta' BEMF zero-crossing
Il-forma tal-mewġ EMF tad-dahar ta 'mutur bla brushes tinbidel flimkien mal-pożizzjoni u l-veloċità tar-rotor u hija f'forma trapezojdali. Figura 2 turi l-forma tal-mewġ tal-kurrent u lura EMF għal perjodu elettriku wieħed, fejn il-linja solida tindika l-kurrent (ripples huma injorati għall-fini tas-sempliċità), il-linja dashed tirrappreżenta l-forza elettromotiva ta 'wara, u l-koordinata orizzontali tirrappreżenta l-elettriku perspettiva tar-rotazzjoni tal-mutur.
In-nofs ta 'kull żewġ punti ta' swiċċjar ta 'fażi jikkorrispondi għal punt wieħed li l-polarità tal-forza elettromotiva ta' wara tinbidel: il-punt ta 'qsim taż-żero. Ladarba l-punt ta 'qsim taż-żero jiġi identifikat, il-mument tal-bidla tal-fażi jiġi stabbilit wara dewmien elettriku ta' 30°. Biex tiskopri ż-żero-qsim tal-BEMF, il-vit taċ-ċentru voltage trid tkun magħrufa. Il-vit taċ-ċentru huwa ugwali għall-punt fejn it-tliet fażijiet tal-mutur huma konnessi flimkien. Xi muturi jagħmlu l-vit taċ-ċentru disponibbli. F'każijiet oħra, jista 'jiġi rikostruwit permezz tal-voltage fażijiet. L-algoritmu ta '6 passi li huwa deskritt hawn jieħu vantaġġtage tal-preżenza ta 'netwerk ta' sensing BEMF konness mal-fażijiet tal-mutur li jippermetti li jiġi kkalkulat il-vit taċ-ċentru voltage.
- Żewġ strateġiji differenti huma disponibbli għall-identifikazzjoni tal-punt ta' qsim żero
- Lura EMF sensing matul il-PWM OFF-time
- Sensing EMF lura matul il-ħin PWM ON (bħalissa appoġġjat fil-voltage mode biss)
Matul il-ħin PWM OFF, il-fażi floating voltage huwa akkwistat mill-ADC. Peress li l-ebda kurrent ma jkun qed jiċċirkola fil-fażi li jżomm f'wiċċ l-ilma, u t-tnejn l-oħra huma konnessi mal-art, meta l-BEMF jaqsam żero fil-fażi li jżomm f'wiċċ l-ilma, għandu polarità ugwali u opposta fuq il-fażijiet l-oħra: il-vit taċ-ċentru voltage huwa għalhekk żero. Għalhekk, il-punt ta' qsim żero huwa identifikat meta l-konverżjoni ADC titla' 'l fuq, jew taqa' taħt, limitu definit.
Min-naħa l-oħra, matul il-PWM ON-time, fażi waħda hija konnessa mal-bus voltage, u ieħor lejn l-art (Figura 3). F'din il-kundizzjoni, il-vit taċ-ċentru voltage jilħaq nofs il-bus voltage valur meta l-BEMF fil-fażi floating huwa żero. Bħal qabel, il-punt ta 'qsim taż-żero huwa identifikat meta l-konverżjoni ADC titla' 'l fuq (jew taqa' taħt) limitu definit. Dan tal-aħħar jikkorrispondi għal VS / 2.
Disinn tan-netwerk tas-sensing BEMF
Fil-Figura 4 jidher in-netwerk użat b'mod komuni biex jinħass il-BEMF. L-iskop tiegħu huwa li jaqsam il-fażi tal-mutur voltage biex jiġu akkwistati sew mill-ADC. Il-valuri R2 u R1 għandhom jintgħażlu skond il-bus voltage livell. L-utent irid ikun konxju li billi jimplimenta proporzjon R1 / (R2 + R1) ferm aktar baxx milli meħtieġ, is-sinjal BEMF jista 'jirriżulta bħala baxx wisq u l-kontroll mhux robust biżżejjed.
Min-naħa l-oħra, proporzjon ogħla minn dak meħtieġ iwassal għal tixgħel/mitfi frekwenti tad-dijodi tal-protezzjoni D1 li l-kurrent ta 'rkupru tagħhom jista' jinjetta ħoss. Il-valur rakkomandat huwa:
Għandhom jiġu evitati valuri baxxi ħafna għal R1 u R2 biex jillimitaw il-kurrent sfruttat mill-fażi tal-mutur.
R1 kultant huwa konness ma 'GPIO minflok GND. Jippermetti li n-netwerk ikun attivat jew diżattivat.
Fil-firmware b'6 passi, il-GPIO huwa dejjem fi stat ta 'reset u n-netwerk huwa attivat. Madankollu, il-preżenza eventwali ta 'D3 għandha tiġi kkunsidrata meta jiġu stabbiliti l-limiti BEMF għas-sensing matul il-ħin PWM ON: ġeneralment iżid 0.5÷0.7 V mal-limitu ideali.
C1 huwa għal skopijiet ta 'filtrazzjoni u m'għandux jillimita l-bandwidth tas-sinjal fil-medda ta' frekwenza PWM.
D4 u R3 huma għal kwittanza veloċi tan-node BEMF_SENSING_ADC matul il-kommutazzjonijiet PWM, speċjalment f'volum għolitage bordijiet.
Id-dijodi D1 u D2 huma fakultattivi u għandhom jiżdiedu biss f'każ ta' riskju ta 'ksur tal-klassifikazzjonijiet massimi tal-kanal ADC tas-sensing BEMF.
Ottimizzazzjoni tal-parametri tal-algoritmu ta' kontroll
Proċedura tal-istartjar
Il-proċedura tal-istartjar hija ġeneralment magħmula minn sekwenza ta 'tliet stages:
- Allinjament. Ir-rotor huwa allinjat f'pożizzjoni predeterminata.
- Aċċelerazzjoni open-loop. Il-voltagL-impulsi huma applikati f'sekwenza predeterminata biex jinħoloq kamp manjetiku li jikkawża li r-rotor jibda jdur. Ir-rata tas-sekwenza tiżdied progressivament biex tippermetti li r-rotor jilħaq ċertu veloċità.
- Qlib. Ladarba r-rotor ikun laħaq ċerta veloċità, l-algoritmu jaqleb għal sekwenza ta 'kontroll ta' 6 passi b'ċirku magħluq biex iżomm il-kontroll tal-veloċità u d-direzzjoni tal-mutur.
Kif jidher fil-Figura 5, l-utent jista 'jippersonalizza l-parametri tal-istartjar fil-workbench MC qabel ma jiġġenera l-kodiċi. Żewġ modi differenti tas-sewqan huma disponibbli:
- Voltage modalità. L-algoritmu jikkontrolla l-veloċità billi jvarja ċ-ċiklu tad-duty tal-PWM applikat għall-fażijiet tal-mutur: Vol Phase miratage huwa definit għal kull segment tal-istartjar profile
- Modalità kurrenti. L-algoritmu jikkontrolla l-veloċità billi jvarja l-kurrent li jiċċirkola fil-fażijiet tal-mutur: mira kurrenti hija definita għal kull segment tal-istartjar profile
Figura 5. Parametri tal-istartjar fil-bank tax-xogħol MC
Allinjament
Fil-Figura 5, il-Fażi 1 dejjem tikkorrispondi mal-pass tal-allinjament. Ir-rotor huwa allinjat mal-pożizzjoni ta '6 stadji l-eqreb għall-"Angolu elettriku inizjali".
Huwa importanti li wieħed jinnota li, b'mod awtomatiku, it-tul tal-Fażi 1 huwa 200 ms. Matul dan il-pass iċ-ċiklu ta' ħidma jiżdied b'mod lineari biex jilħaq il-mira Fażi Voltage (Phase Current, jekk jintgħażel il-mod kurrenti tas-sewqan). Madankollu, b'muturi goffi jew fil-każ ta 'inerzja għolja, it-tul ta' żmien issuġġerit, jew saħansitra l-mira Fażi Voltage/Current jista' ma jkunx biżżejjed biex tibda r-rotazzjoni sew.
Fil-Figura 6, huwa pprovdut paragun bejn kundizzjoni ta 'allinjament ħażina u waħda xierqa.
Jekk il-valur fil-mira jew it-tul tal-Fażi 1 mhumiex biżżejjed biex iġġiegħel ir-rotor fil-pożizzjoni tal-bidu, l-utent jista 'jara l-mutur jivvibra mingħajr ma jibda jdur. Sadanittant, l-assorbiment kurrenti jiżdied. Matul l-ewwel perjodu tal-proċedura tal-istartjar, il-kurrent jiżdied, iżda t-torque mhuwiex biżżejjed biex tegħleb l-inerzja tal-mutur. Fil-parti ta 'fuq tal-Figura 6 (A), l-utent jista' jara l-kurrent jiżdied. Madankollu, m'hemm l-ebda evidenza ta 'BEMF: il-mutur imbagħad waqaf. Ladarba l-pass tal-aċċelerazzjoni jinbeda, il-pożizzjoni inċerta tar-rotor tipprevjeni lill-algoritmu milli jlesti l-proċedura tal-istartjar u jħaddem il-mutur.
Żieda fil-voltagIl-fażi e/kurrent matul il-fażi 1 tista' tirranġa l-kwistjoni.
Fil-voltage mod, il-mira voltage matul l-istartjar jistgħu jiġu personalizzati mal-Pilot tal-Mutur mingħajr il-ħtieġa li jiġi riġenerat il-kodiċi. Fil-Mutur Pilot, fit-taqsima rev-up, l-istess aċċelerazzjoni profile tal-Figura 1 hija rrappurtata (ara l-Figura 7). Innota li hawn il-voltagIl-fażi tista' tintwera bħala l-polz issettjat fir-reġistru tat-tajmer (unità S16A), jew bħala li tikkorrispondi għall-volum tal-ħruġtage (unità Vrms).
Ladarba l-utent isib il-valuri xierqa li jixirqu l-aħjar lill-mutur, dawn il-valuri jistgħu jiġu implimentati fil-proġett tal-workbench MC. Jippermetti r-riġenerazzjoni tal-kodiċi biex tapplika l-valur default. Il-formula hawn taħt tispjega l-korrelazzjoni bejn voltage fażi f'unitajiet Vrms u S16A.
Fil-modalità kurrenti, fil-GUI tal-Pilot tal-Mutur, il-kurrent fil-mira jidher biss f'S16A. Il-konverżjoni tagħha fi ampere jiddependi fuq il-valur tax-shunt u l- ampgwadann ta 'lifikazzjoni użat fiċ-ċirkwiti tal-limitatur tal-kurrent.
Aċċelerazzjoni open-loop
Fil-Figura 5, il-Fażi 2 tikkorrispondi għall-fażi ta 'aċċelerazzjoni. Is-sekwenza ta '6 passi hija applikata biex tħaffef il-mutur f'ċirku miftuħ, għalhekk, il-pożizzjoni tar-rotor mhix sinkronizzata mas-sekwenza ta' 6 stadji. Il-fażijiet kurrenti huma mbagħad ogħla mill-aħjar u t-torque huwa aktar baxx.
Fil-bank tax-xogħol MC (Figura 5) l-utent jista 'jiddefinixxi segment wieħed jew aktar ta' aċċelerazzjoni. B'mod partikolari, għal mutur goff, huwa rakkomandat li taċċelleraha b'r bil-modamp biex tegħleb l-inerzja qabel ma twettaq r aktar wieqafamp. Matul kull segment, iċ-ċiklu tad-dazju jiżdied b'mod lineari biex tintlaħaq il-mira finali tal-voltage/fażi kurrenti ta' dak is-segment. Għalhekk, iġġiegħel il-kommutazzjoni tal-fażijiet fil-veloċità korrispondenti indikata fl-istess tabella ta 'konfigurazzjoni.
Fil-Figura 8, paragun bejn aċċelerazzjoni b'voltagIl-fażi (A) baxxa wisq u waħda xierqa (B) hija pprovduta.
Jekk il-mira voltage/kurrent ta 'fażi waħda jew it-tul tiegħu mhuwiex biżżejjed biex jippermetti li l-mutur jilħaq dik il-veloċità korrispondenti, l-utent jista' jara li l-mutur jieqaf iddur u jibda jivvibra. Fil-parti ta 'fuq tal-Figura 8, il-kurrent f'daqqa jiżdied meta l-mutur jieqaf filwaqt li, meta jiġi aċċellerat sew, il-kurrent jiżdied mingħajr discontinuities. Ladarba l-mutur jieqaf, il-proċedura tal-istartjar tfalli.
Żieda fil-voltagfażi e/kurrent tista' tirranġa l-kwistjoni.
Min-naħa l-oħra, jekk il-voltagIl-fażi e/kurrent definita hija għolja wisq, peress li l-mutur qed jaħdem b'mod ineffiċjenti f'ċirku miftuħ, il-kurrent jista 'jogħla u jilħaq il-kurrent żejjed. Il-mutur jieqaf f'daqqa, u allarm ta 'kurrent żejjed jintwera mill-Pilot tal-Mutur. L-imġieba tal-kurrent tidher fil-Figura 9.
Tnaqqis tal-voltagfażi e/kurrent tista' tirranġa l-kwistjoni.
Bħall-pass tal-allinjament, il-mira voltage/current jista 'jiġi personalizzat matul l-istartjar bil-Mutur Pilot mingħajr il-ħtieġa li jiġi riġenerat il-kodiċi. Imbagħad, jista 'jiġi implimentat fil-proġett MC workbench meta l-issettjar xieraq jiġi identifikat.
Qlib
L-aħħar pass tal-proċedura tal-istartjar huwa l-bidla. Matul dan il-pass, l-algoritmu jisfrutta l-BEMF sensat biex jissinkronizza s-sekwenza ta '6 stadji mal-pożizzjoni tar-rotor. Il-bidla tibda fis-segment indikat fil-parametru enfasizzat fil-Figura 10. Huwa konfigurabbli fis-sezzjoni tal-parametru tal-istartjar mingħajr sensorju tal-bank tax-xogħol MC.
Wara sinjal validu ta' sejbien ta' qsim taż-żero BEMF (biex tissodisfa din il-kundizzjoni ara t-Taqsima 2.1), l-algoritmu jaqleb għal operazzjoni b'ċirku magħluq. Il-pass tal-bidla jista’ jfalli minħabba r-raġunijiet li ġejjin:
- Il-veloċità tal-bidla mhix konfigurata sew
- Il-qligħ PI tal-linja tal-veloċità huma għoljin wisq
- Il-limiti biex jinkixfu l-avveniment BEMF zero-crossing mhumiex stabbiliti sew
Veloċità tal-bidla mhux konfigurata sew
Il-veloċità li fiha jibda l-bidla hija awtomatikament l-istess bħall-veloċità mmirata inizjali li tista 'tiġi kkonfigurata fis-sezzjoni tal-issettjar tas-sewqan tal-bank tax-xogħol MC. L-utent irid ikun konxju li, hekk kif il-linja tal-veloċità tingħalaq, il-mutur jiġi aċċellerat istantanjament mill-veloċità tal-bidla għall-veloċità fil-mira. Jekk dawn iż-żewġ valuri huma 'l bogħod ħafna minn xulxin, jista' jseħħ falliment ta' kurrent żejjed.
Qligħ PI tal-linja tal-veloċità għolja wisq
Matul il-bidla, l-algoritmu jimxi milli jisforza sekwenza predefinita biex ikejjel il-veloċità u jikkalkula l-valuri tal-output kif xieraq. Għalhekk, tikkumpensa l-veloċità attwali li hija r-riżultat tal-aċċelerazzjoni open-loop. Jekk il-kisbiet tal-PI huma għoljin wisq, tista 'tiġi esperjenzata instabbiltà temporanja, iżda tista' twassal għal falliment ta 'kurrent żejjed jekk tkun esaġerata.
Figura 11 turi u example ta’ instabbiltà bħal din matul it-tranżizzjoni minn operazzjoni b’ċirku miftuħ għal operazzjoni b’ċirku magħluq.
Limiti BEMF żbaljati
- Jekk jiġu stabbiliti limiti BEMF ħżiena, il-qsim taż-żero jiġi skopert jew minn qabel jew tard. Dan jipprovoka żewġ effetti ewlenin:
- Il-forom tal-mewġ huma asimmetriċi u l-kontroll ineffiċjenti jwassal għal ripples għolja ta 'torque (Figura 12)
- Il-linja tal-veloċità ssir instabbli billi tipprova tikkumpensa għar-ripples tat-torque
- L-utent jesperjenza kontroll tal-veloċità instabbli u, fl-agħar każijiet, desinkronizzazzjoni tas-sewqan tal-mutur bil-kontroll li jwassal għal avveniment ta 'kurrent żejjed.
- L-issettjar xieraq tal-limiti BEMF huwa kruċjali għal prestazzjoni tajba tal-algoritmu. Il-limiti jiddependu wkoll fuq il-bus voltage valur u n-netwerk tas-sensing. Huwa rakkomandat li tirreferi għat-Taqsima 2.1 biex tiċċekkja kif tallinja l-voltage livelli għal dak nominali stabbilit fil-bank tax-xogħol MC.
Operazzjoni b'ċirku magħluq
Jekk il-mutur itemm il-fażi ta 'aċċelerazzjoni, il-BEMF zero-crossing jiġi skopert. Ir-rotor huwa sinkronizzat mas-sekwenza ta '6 passi u tinkiseb operazzjoni ta' ċirku magħluq. Madankollu, tista 'titwettaq aktar ottimizzazzjoni tal-parametri biex ittejjeb il-prestazzjonijiet.
Pereżempju, kif deskritt fit-Taqsima 3.1.3 preċedenti (“Livelli BEMF ħżiena”), il-linja tal-veloċità, anki jekk taħdem, tista’ tidher instabbli u l-limiti BEMF jistgħu jeħtieġu xi rfinar.
Barra minn hekk, l-aspetti li ġejjin għandhom jiġu kkunsidrati jekk mutur jintalab jaħdem b'veloċità għolja jew misjuq b'ċiklu ta' xogħol PWM għoli:
Frekwenza PWM
- Veloċità loop PI kisbiet
- Fażi tal-perjodu tal-blanking tad-demagnetization
- Dewmien bejn iż-żero-qsim u l-kommutazzjoni tal-pass
- Aqleb bejn PWM OFF-time u ON-time sensing
Frekwenza PWM
L-algoritmu b'6 passi mingħajr sensorju jwettaq akkwist tal-BEMF kull ċiklu PWM. Biex tiskopri sew l-avveniment ta 'qsim taż-żero, huma meħtieġa numru suffiċjenti ta' akkwisti. Bħala regola ġenerali, għal tħaddim tajjeb, mill-inqas 10 akkwisti fuq 60 angolu elettriku jagħtu sinkronizzazzjoni tajba u stabbli tar-rotor.
Għalhekk
Veloċità loop PI kisbiet
Il-gwadanni tal-PI tal-loop tal-veloċità jaffettwaw ir-rispons tal-mutur għal kwalunkwe kmand ta 'aċċelerazzjoni jew deċelerazzjoni. Deskrizzjoni teoretika ta' kif jaħdem regolatur tal-PID hija lil hinn mill-ambitu ta' dan id-dokument. Madankollu, l-utent għandu jkun konxju li l-qligħ tar-regolatur tal-loop tal-veloċità jistgħu jinbidlu waqt ir-runtime permezz tal-Pilot tal-Mutur u jiġu aġġustati kif mixtieq.
Fażi tal-perjodu tal-blanking tad-demagnetization
Id-demagnetization tal-fażi li jżomm f'wiċċ l-ilma hija perjodu wara l-bidla ta 'enerġizzazzjoni tal-fażi li matulu, minħabba l-iskarigu kurrenti (Figura 14), il-qari EMF lura mhuwiex affidabbli. Għalhekk, l-algoritmu għandu jinjora s-sinjal qabel ma jkun għadda. Dan il-perjodu huwa definit fil-workbench MC bħala perċentwalitage ta 'pass (60 grad elettriku) u jistgħu jiġu runtime mibdula permezz tal-Pilot tal-Mutur kif muri fil-Figura 15. Aktar ma tkun għolja l-veloċità tal-mutur, aktar mgħaġġel il-perjodu ta' demagnetization. Id-demagnetization, b'mod awtomatiku, tilħaq limitu aktar baxx stabbilit għal tliet ċikli PWM f'2/3 tal-veloċità nominali massima. Jekk il-fażi tal-inductance tal-mutur hija baxxa u ma teħtieġx ħafna ħin biex tiġi demagnetize, l-utent jista 'jnaqqas il-perjodu tal-masking jew il-veloċità li fiha jiġi stabbilit il-perjodu minimu. Madankollu, mhuwiex rakkomandat li jitnaqqas il-perjodu ta 'masking taħt 2 – 3 ċikli PWM minħabba li l-kontroll jista' jġarrab instabbiltà f'daqqa waqt il-kommutazzjoni tal-pass.
Dewmien bejn BEMF zero-crossing u kommutazzjoni tal-pass
Ladarba l-avveniment BEMF zero-crossing ikun ġie skopert, l-algoritmu normalment jistenna 30 grad elettriku sakemm kommutazzjoni ta 'sekwenza ta' pass (Figura 16). B'dan il-mod, iż-żero-qsim huwa pożizzjonat fil-punt tan-nofs tal-pass biex jimmira l-effiċjenza massima.
Peress li l-eżattezza tas-sejbien tal-qsim taż-żero tiddependi fuq in-numru ta 'akkwisti, għalhekk fuq il-frekwenza PWM (ara t-Taqsima 3.2.1), l-eżattezza tal-kxif tagħha tista' ssir rilevanti b'veloċità għolja. Imbagħad jiġġenera asimmetriċità evidenti tal-forom tal-mewġ u d-distorsjoni tal-kurrent (ara l-Figura 17). Dan jista 'jiġi kkumpensat billi jitnaqqas id-dewmien bejn l-iskoperta ta' qsim żero u l-kommutazzjoni tal-pass. Id-dewmien ta' żero-crossing jista' jiġi mibdul mill-utent permezz tal-Motor Pilot kif muri fil-Figura 18.
Aqleb bejn PWM OFF-time u ON-time sensing
Waqt li tiżdied il-veloċità jew il-kurrent tat-tagħbija (jiġifieri t-torque tal-output tal-mutur), iċ-ċiklu tad-dazju tas-sewqan PWM jiżdied. Għalhekk, iż-żmien għall-sampil-BEMF matul il-ħin OFF huwa mnaqqas. Biex tilħaq 100% taċ-ċiklu tad-dazju, il-konverżjoni ADC tiġi attivata matul il-ħin ON tal-PWM, u b'hekk taqleb minn sensing BEMF matul il-ħin PWM OFF għal PWM ON-time.
Konfigurazzjoni ħażina tal-limiti BEMF matul il-ħin ON twassal għall-istess kwistjonijiet deskritti fit-Taqsima 3.1.3 (“Limiti BEMF ħżiena”).
B'mod awtomatiku, il-limiti BEMF ON-sensing huma ssettjati għal nofs il-volum tal-linjatage (ara t-Taqsima 2.1). L-utent għandu jqis li l-limiti attwali jiddependu fuq il-bus voltage valur u sensing network. Segwi l-indikazzjonijiet fit-Taqsima 2.1 u kun żgur li tallinja l-voltage livell għal dak nominali stabbilit fil-bank tax-xogħol MC.
Il-valuri tal-limiti u ċ-ċiklu ta' xogħol PWM li fihom l-algoritmu jbiddel bejn OFF u ON-sensing huma runtime konfigurabbli permezz tal-Motor Pilot (Figura 19) u disponibbli f'Vol.tage mode sewqan biss.
Issolvi l-problemi
X'għandi nieħu ħsieb biex iddawwar sew mutur b'algoritmu ta' 6 passi mingħajr sensorju? Li dawwar mutur b'algoritmu ta' 6 passi mingħajr sensorju jimplika li tkun kapaċi tiskopri sew is-sinjal BEMF, tħaffef il-mutur, u sinkronizza r-rotor mal-algoritmu tal-kontroll. Il-kejl xieraq tas-sinjali BEMF jinsab fid-disinn effettiv tan-netwerk tas-sensing BEMF (ara t-Taqsima 2.1). Il-mira voltage (voltage sewqan tal-modalità) jew kurrenti (sewqan tal-modalità kurrenti) matul is-sekwenza tal-istartjar jiddependi fuq il-parametri tal-mutur. Id-definizzjoni (u eventwalment it-tul) tal-voltagIl-fażi e/kurrent waqt l-allinjament, l-aċċelerazzjoni, u l-passi tal-bidla huma kruċjali għal proċedura ta’ suċċess (ara t-Taqsima 3).
Fl-aħħar, is-sinkronizzazzjoni tar-rotor u l-abbiltà li żżid il-mutur tal-veloċità sal-veloċità ratata tiddependi fuq l-ottimizzazzjoni tal-frekwenza PWM, limiti BEMF, perjodu ta 'demagnetization u dewmien bejn l-iskoperta ta' qsim żero u l-kommutazzjoni tal-pass, kif deskritt f' Taqsima 3.2.
X'inhu l-valur it-tajjeb tad-diviżur tar-reżistenza BEMF?
L-utent irid ikun konxju li valur tad-diviżur tar-reżistenza BEMF ħażin jista 'jneħħi kwalunkwe ċans li jsuq sew il-mutur. Għal aktar dettalji dwar kif tiddisinja n-netwerk tas-sensing BEMF, irreferi għat-Taqsima 2.1.
Kif nikkonfigura l-proċedura tal-istartjar?
- Biex jiġi ottimizzat il-proċess tal-istartjar, huwa rakkomandat li żżid it-tul ta 'kull pass tal-fażi ta' rev-up għal diversi sekondi. Imbagħad huwa possibbli li wieħed jifhem jekk il-mutur jaċċellerax sew, jew f'liema veloċità/pass tal-proċedura ta 'ċirku miftuħ jonqos.
- Mhuwiex rakkomandabbli li taċċellera mutur b'inerzja għolja b'r wieqaf wisqamp.
- Jekk il-vol konfigurattagIl-fażi jew il-fażi kurrenti hija baxxa wisq, il-mutur jiċċaqlaq. Jekk ikun għoli wisq, il-kurrent żejjed jiġi attivat. Żid gradwalment il-voltage fażi (voltagsewqan tal-modalità e) jew kurrenti (sewqan tal-modalità kurrenti) matul il-passi tal-allinjament u l-aċċelerazzjoni jippermettu lill-utent jifhem il-firxa ta 'ħidma tal-mutur. Tabilħaqq, jgħin biex jinstab l-aħjar.
- Meta tiġi biex taqleb għal operazzjoni ta 'ċirku magħluq, il-qligħ tal-PI għandu jitnaqqas għall-ewwel biex jeskludi li telf ta' kontroll jew instabbiltà huwa dovut għal linja ta 'veloċità. F'dan il-punt, li tkun ċert li n-netwerk ta' sensing BEMF huwa ddisinjat sew (ara t-Taqsima 2.1) u s-sinjal BEMF akkwistat kif suppost huwa kruċjali. L-utent jista’ jaċċessa l-qari tal-BEMF, u jpinġih fil-Mutur Pilot (ara l-Figura 20) billi jagħżel ir-reġistri disponibbli BEMF_U, BEMF_V u BEMF_U fit-taqsima tal-plott ASYNC tal-għodda. Ladarba l-mutur ikun fl-istat Run, il-qligħ tal-kontrollur tal-linja tal-veloċità jista 'jiġi ottimizzat. Għal aktar dettalji jew ottimizzazzjoni tal-parametri, ara t-Taqsima 3 u t-Taqsima 3.2.
X'nista 'nagħmel jekk il-mutur ma jiċċaqlaqx fl-istartjar?
- Fl-istartjar, vol li qed jiżdied b'mod linearitage (voltagsewqan tal-modalità e) jew kurrenti (sewqan tal-modalità kurrenti) huwa pprovdut lill-fażijiet tal-mutur. L-għan huwa li tallinjaha f'pożizzjoni magħrufa u predefinita. Jekk il-voltage mhix għolja biżżejjed (speċjalment b'muturi b'kostanti ta 'inerzja għolja), il-mutur ma jiċċaqlaqx u l-proċedura tfalli. Għal aktar informazzjoni dwar soluzzjonijiet possibbli, irreferi għat-Taqsima 3.1.1.
X'nista 'nagħmel jekk il-mutur ma jlestix il-fażi ta' aċċelerazzjoni?
Bħal għall-fażi tal-allinjament, il-mutur huwa aċċellerat f'ċirku miftuħ billi jiġi applikat vol li jiżdied b'mod linearitage (voltagsewqan mod e) jew kurrenti (sewqan mod kurrenti) għall-fażijiet tal-mutur. Il-valuri awtomatiċi ma jqisux tagħbija mekkanika eventwali applikata, jew il-kostanti tal-mutur mhumiex preċiżi u/jew magħrufa. Għalhekk, il-proċedura ta 'aċċelerazzjoni tista' tfalli bi stall tal-mutur jew avveniment ta 'kurrent żejjed. Għal aktar informazzjoni dwar soluzzjonijiet possibbli, irreferi għat-Taqsima 3.1.2.
Għaliex il-mutur ma jaqilbux f'linja magħluqa tal-veloċità?
Jekk il-mutur jaċċellera sew għall-veloċità fil-mira iżda jieqaf f'daqqa, xi ħaġa tista 'tkun ħażina fil-konfigurazzjoni tal-limitu BEMF jew il-qligħ tal-kontrollur PI. Irreferi għat-Taqsima 3.1.3 għal aktar dettalji.
Għaliex il-linja tal-veloċità tidher instabbli?
Żieda fil-ħoss tal-kejl bil-veloċità hija mistennija peress li iktar ma tkun għolja l-veloċità, inqas in-numru ta’ BEMF samples għall-iskoperta ta' qsim żero u, konsegwentement, l-eżattezza tal-kalkolu tagħha. Madankollu, instabbiltà eċċessiva tal-linja tal-veloċità tista 'wkoll tkun is-sintomu ta' threshold BEMF ħażin jew qligħ PI li mhumiex konfigurati sew, kif enfasizzat fit-Taqsima 3.1.3.
- Kif nista 'nżid il-veloċità massima li tista' tintlaħaq?
Il-veloċità massima li tintlaħaq hija ġeneralment limitata minn diversi fatturi: frekwenza PWM, telf ta 'sinkronizzazzjoni (minħabba perjodu eċċessiv ta' demagnetization jew dewmien żbaljat bejn skoperta ta 'qsim żero u kommutazzjoni tal-pass), limiti BEMF mhux preċiżi. Għal aktar dettalji dwar kif jiġu ottimizzati dawn l-elementi, irreferi għat-Taqsima 3.2.1, it-Taqsima 3.2.3, it-Taqsima 3.2.4 u t-Taqsima 3.2.5.
Għaliex il-mutur jieqaf f'daqqa f'ċerta veloċità?
Huwa probabbli minħabba konfigurazzjoni mhux preċiża tal-limitu tal-BEMF PWM on-sensing. Irreferi għat-Taqsima 3.2.5 għal aktar dettalji.
Storja tar-reviżjoni
Tabella 2. Storja tar-reviżjoni tad-dokument
| Data | Verżjoni | Bidliet |
| 24-Nov-2023 | 1 | Rilaxx inizjali. |
AVVIŻ IMPORTANTI - AQRA B'attenzjoni
STMicroelectronics NV u s-sussidjarji tagħha (“ST”) jirriżervaw id-dritt li jagħmlu bidliet, korrezzjonijiet, titjib, modifiki, u titjib għall-prodotti ST u/jew għal dan id-dokument fi kwalunkwe ħin mingħajr avviż. Ix-xerrejja għandhom jiksbu l-aħħar informazzjoni rilevanti dwar il-prodotti ST qabel ma jagħmlu ordnijiet. Il-prodotti ST jinbiegħu skont it-termini u l-kundizzjonijiet tal-bejgħ ta' ST fis-seħħ fil-ħin tar-rikonoxximent tal-ordni.
Ix-xerrejja huma unikament responsabbli għall-għażla, l-għażla u l-użu tal-prodotti ST u ST ma jassumi l-ebda responsabbiltà għall-assistenza tal-applikazzjoni jew id-disinn tal-prodotti tax-xerrejja.
L-ebda liċenzja, espressa jew impliċita, għal xi dritt ta' proprjetà intellettwali ma tingħata minn ST hawnhekk.
Ix-xerrejja huma unikament responsabbli għall-għażla, l-għażla u l-użu tal-prodotti ST u ST ma jassumi l-ebda responsabbiltà għall-assistenza tal-applikazzjoni jew id-disinn tal-prodotti tax-xerrejja.
L-ebda liċenzja, espressa jew impliċita, għal xi dritt ta' proprjetà intellettwali ma tingħata minn ST hawnhekk.
Il-bejgħ mill-ġdid ta' prodotti ST b'dispożizzjonijiet differenti mill-informazzjoni stipulata hawnhekk għandu jħassar kwalunkwe garanzija mogħtija minn ST għal tali prodott.
ST u l-logo ST huma trademarks ta' ST. Għal informazzjoni addizzjonali dwar it-trademarks ST, irreferi għal www.st.com/trademarks. L-ismijiet l-oħra kollha tal-prodott jew tas-servizz huma proprjetà tas-sidien rispettivi tagħhom.
L-informazzjoni f'dan id-dokument tieħu post u tissostitwixxi l-informazzjoni pprovduta qabel fi kwalunkwe verżjoni preċedenti ta' dan id-dokument.
© 2023 STMicroelectronics – Id-drittijiet kollha riżervati
ST u l-logo ST huma trademarks ta' ST. Għal informazzjoni addizzjonali dwar it-trademarks ST, irreferi għal www.st.com/trademarks. L-ismijiet l-oħra kollha tal-prodott jew tas-servizz huma proprjetà tas-sidien rispettivi tagħhom.
L-informazzjoni f'dan id-dokument tieħu post u tissostitwixxi l-informazzjoni pprovduta qabel fi kwalunkwe verżjoni preċedenti ta' dan id-dokument.
© 2023 STMicroelectronics – Id-drittijiet kollha riżervati
Dokumenti / Riżorsi
 |
STMicroelectronics STM32 Kontroll tal-Mutur SDK 6 Pass Firmware Sensor Inqas Parametru [pdfManwal tal-Utent STM32 Kontroll tal-Mutur SDK 6 Pass Firmware Sensor Inqas Parametru, Kontroll tal-Mutur SDK 6 Pass Firmware Sensor Inqas Parametru, Pass Firmware Sensor Inqas Parametru, Firmware Sensor Inqas Parametru, Sensor Inqas Parametru, Inqas Parametru, Parametru |
