STMicroelectronics-логотип

STM32 Назорати мотор SDK 6 Қадами Firmware Sensor Параметри камтар

STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-кам-параметр-маҳсулот
Мушаххасоти
  • Номи маҳсулот: Назорати мотори STM32 SDK - оптимизатсияи параметрҳои сенсории 6-қадам
  • Рақами модел: UM3259
  • Барраси: Ваҳй 1 - ноябри соли 2023
  • Истеҳсолкунанда: STMicroelectronics
  • Webсайт: www.st.com

Барview

Маҳсулот барои барномаҳои идоракунии мотор тарҳрезӣ шудааст, ки мавқеи роторро бидуни истифодаи сенсорҳо муайян кардан лозим аст. Нармафзор параметрҳоро барои кори бе сенсор оптимизатсия мекунад, ки имкон медиҳад синхронизатсияи коммутатсияи қадам бо мавқеи ротор.
Муайянкунии убури сифр BEMF:
Шакли мавҷи қувваи барқии қафо (BEMF) бо мавқеъ ва суръати ротор тағир меёбад. Барои ошкор кардани убури сифр ду стратегия дастрас аст:
Бозгашти ҳассосияти EMF дар вақти хомӯшии PWM: Ҳаҷми марҳилаи шинокунандаро ба даст оредtagд аз ҷониби ADC, вақте ки ҷараён намеравад, убури сифрро дар асоси ҳадди муайян муайян мекунад.
Бозгашти ҳассосии EMF дар вақти фаъолсозии PWM: Марказ = ламс ҷилдtagд ба нисфи автобус вол мерасадtagд, муайян кардани убури сифр дар асоси ҳадди (VS / 2).
Назорати мотори STM32 SDK - оптимизатсияи параметрҳои сенсории 6-қадам

Муқаддима

Ин ҳуҷҷат чӣ гуна оптимизатсия кардани параметрҳои конфигуратсияро барои алгоритми 6-қадам ва бе сенсор тавсиф мекунад. Ҳадаф ин ба даст овардани як раванди ҳамвор ва босуръати оғозёбӣ, инчунин рафтори устувори даври пӯшида мебошад. Илова бар ин, ҳуҷҷат инчунин мефаҳмонад, ки чӣ тавр ба гузариши дуруст байни муайянкунии қафои EMF-и сифр дар вақти PWM OFF ва PWM ON-вақт ҳангоми чархзании мотор бо суръати баланд бо ҳаҷмиtagтехникаи режими ронандагӣ. Барои тафсилоти бештар дар бораи алгоритми нармафзори 6-қадам ва ҷtage/техникаи ронандагии ҷорӣ, ба дастури корбарии дахлдор, ки дар бастаи ҳуҷҷатҳои X-CUBE-MCSDK дохил карда шудаанд, муроҷиат кунед.

Акронимҳо ва ихтисоротҳо

Акроним Тавсифи
MCSDK Маҷмӯи таҳияи нармафзори идоракунии мотор (X-CUBE-MCSDK)
HW Таҷҳизот
IDE Муҳити ҳамгирошудаи рушд
MCU Воҳиди микроконтроллер
GPIO Вуруд/баромади таъиноти умумӣ
ADC Табдилдиҳандаи аналогӣ ба рақамӣ
VM Ҷилдиtagрежими e
SL Сенсор-кам
BEMF Қувваи электрикии баргашт
FW Прошивка
ZC Убури сифр
GUI Интерфейси графикии корбар
MC Назорати мотор
OCP Муҳофизати аз ҳад зиёд
PID Мутаносиб-интегралӣ-ҳосила (назораткунанда)
SDK Маҷмӯаи таҳияи нармафзор
UI Интерфейси корбар
Дастгоҳи кории MC Асбоби кории идоракунии мотор, қисми MCSDK
Лётчики мотор Воситаи пилотӣ мотор, қисми MCSDK

Барview

Дар реҷаи 6 қадами сенсории камтар ронандагӣ, нармафзор қувваи барқии қафоро (BEMF) истифода мебарад, ки дар марҳилаи шинокунанда эҳсос мешавад. Мавқеи ротор тавассути ошкор кардани убури сифрии BEMF ба даст оварда мешавад. Ин одатан бо истифода аз ADC анҷом дода мешавад, тавре ки дар расми 1 нишон дода шудааст. Аз ҷумла, вақте ки майдони магнитии ротор аз марҳилаи баланди Z убур мекунад, ҳаҷми мувофиқи BEMFtagд аломати худро иваз мекунад (убури сифр). BEMF ҷилдиtage мумкин аст дар вуруди ADC миқёси, ба шарофати шабакаи резистор, ки ҳаҷми тақсимtagд аз марҳилаи моторӣ меояд.
Аммо, азбаски сигнали BEMF ба суръат мутаносиб аст, мавқеи роторро ҳангоми оғозёбӣ ё бо суръати хеле паст муайян кардан мумкин нест. Аз ин рӯ, муҳаррик бояд дар як ҳалқаи кушод то он даме, ки ҳаҷми кофии BEMF суръат гирадtagд расид. Он BEMF ҷилдиtage имкон медиҳад, ки ҳамоҳангсозии қадам бо мавқеи ротор.
Дар параграфҳои зерин тартиби оғозёбӣ ва амалиёти пӯшида дар якҷоягӣ бо параметрҳои танзим кардани онҳо тавсиф карда мешаванд.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (2)
Муайян кардани убури сифрӣ BEMF
Шакли мавҷи қафои EMF-и муҳаррики бе хас дар баробари мавқеъ ва суръати ротор тағир меёбад ва дар шакли трапеция мебошад. Дар расми 2 шакли мавҷи EMF-и ҷорӣ ва ақиб барои як давраи электрикӣ нишон дода шудааст, ки дар он хати сахт ҷараёнро ифода мекунад (барои содда кардани мавҷҳо сарфи назар карда мешавад), хати рахна қувваи барқи қафо ва координати уфуқӣ қувваи барқро ифода мекунад. дурнамои гардиши мотор.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (3)
Миёнаи ҳар ду нуқтаи ивазкунандаи фаза ба як нуқтае мувофиқат мекунад, ки қутби қувваи барқи паси он тағйир меёбад: нуқтаи убури сифр. Пас аз муайян кардани нуқтаи убури сифр, лаҳзаи ивазкунии фаза пас аз таъхири электрикии 30 ° муқаррар карда мешавад. Барои ошкор кардани убури сифрии BEMF, крани марказӣ voltagдонистан лозим аст. Крани марказӣ ба нуқтае баробар аст, ки се марҳилаи мотор ба ҳам пайвастанд. Баъзе моторҳо крани марказиро дастрас мекунанд. Дар ҳолатҳои дигар, он метавонад тавассути voltage марҳилаҳо. Алгоритми 6-қадам, ки дар ин ҷо тавсиф шудааст, пешравӣ мегирадtage мавҷудияти шабакаи ҳассосии BEMF, ки ба фазаҳои мотор пайваст карда шудааст, ки имкон медиҳад крани марказиро ҳисоб кунадtage.
  • Ду стратегияи гуногун барои муайян кардани нуқтаи убури сифр дастрасанд
  • Бозгашти ҳискунандаи EMF дар вақти хомӯшии PWM
  • Бозгашти ҳассосияти EMF дар вақти PWM ON-TIME (ҳоло дар ҷилдиtagтанҳо ҳолати e)
Дар давоми вақти PWM OFF, марҳилаи шинокунанда ҷилдиtage аз ҷониби ADC ба даст оварда шудааст. Азбаски дар марҳилаи шинокунанда ҷараён намегузарад ва дуи дигар ба замин пайваст мешаванд, вақте ки BEMF дар марҳилаи шинокунанда сифрро убур мекунад, он дар фазаҳои дигар қутбияти баробар ва муқобил дорад: лӯлаи марказӣ vol.tagаз ин рӯ, e сифр аст. Аз ин рӯ, нуқтаи убури сифрӣ вақте муайян карда мешавад, ки табдили ADC аз ҳадди муқарраршуда болотар ё поёнтар меафтад.
Аз тарафи дигар, дар вақти ба кор даровардани PWM, як фаза ба автобус пайваст карда мешавадtagд, ва дигаре ба замин (расми 3). Дар ин ҳолат, крани маркази voltagд ба нисфи автобус вол мерасадtage арзиши вақте ки BEMF дар марҳилаи шинокунанда сифр аст. Мисли қаблӣ, нуқтаи убури сифрӣ вақте муайян карда мешавад, ки табдили ADC аз ҳадди муайян боло (ё поёнтар афтад) мешавад. Охирин ба VS / 2 мувофиқат мекунад.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (4)
Тарҳрезии шабакаи сенсории BEMF
Дар расми 4 шабакаи маъмулан истифодашаванда барои ҳис кардани BEMF нишон дода шудааст. Мақсади он тақсим кардани фазаи мотор астtagд аз тарафи ADC дуруст ба даст оварда шавад. Қиматҳои R2 ва R1 бояд мувофиқи ҳаҷми автобус интихоб карда шавандtagсатҳи e. Истифодабаранда бояд дарк кунад, ки татбиқи таносуби R1 / (R2 + R1) нисбат ба зарурат хеле пасттар аст, сигнали BEMF метавонад боиси хеле паст гардад ва назорат ба қадри кофӣ устувор набошад.
Аз тарафи дигар, таносуби баландтар аз зарурӣ боиси зуд-зуд фурӯзон/хомӯш шудани диодҳои муҳофизатии D1 мегардад, ки ҷараёни барқарорсозии онҳо метавонад садоро ворид кунад. Арзиши тавсияшаванда ин аст:
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (5)
Қиматҳои хеле пасти R1 ва R2 бояд пешгирӣ карда шаванд, то ҷараёне, ки аз марҳилаи мотор пахш мешавад, маҳдуд карда шавад.
R1 баъзан ба ҷои GND ба GPIO пайваст карда мешавад. Он имкон медиҳад, ки шабака вақти корӣ фаъол ё ғайрифаъол шавад.
Дар нармафзори 6-қадам, GPIO ҳамеша дар ҳолати аз нав танзимшаванда аст ва шабака фаъол аст. Бо вуҷуди ин, мавҷудияти ниҳоии D3 бояд ҳангоми муқаррар кардани ҳадди BEMF барои ҳассос дар вақти PWM ON-V-ро ба назар гирифт: он одатан ба ҳадди идеалӣ 0.5÷0.7 В илова мекунад.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (6)
C1 барои филтркунӣ аст ва набояд маҷрои сигналро дар диапазони басомади PWM маҳдуд кунад.
D4 ва R3 барои зуд холӣ кардани гиреҳи BEMF_SENSING_ADC ҳангоми коммутатсияҳои PWM, махсусан дар ҳаҷми баланд мебошандtagтахтахои д.
Диодҳои D1 ва D2 ихтиёрӣ мебошанд ва бояд танҳо дар сурати хатари вайрон кардани рейтингҳои максималии канали ADC-и сенсории BEMF илова карда шаванд.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (7)
Оптимизатсияи параметрҳои алгоритми идоракунӣ
Тартиби оғозёбӣ
Тартиби оғозёбӣ одатан аз пайдарпаии се сония иборат астtages:
  1. Ҳамоҳангсозӣ. Ротор дар мавқеъи пешакӣ муайяншуда мувофиқ карда мешавад.
  2. Шитоби даври кушод. ҶилдиtagИмпулсҳои электронӣ бо пайдарпаии пешакӣ муайяншуда барои эҷоди майдони магнитӣ истифода мешаванд, ки боиси гардиши ротор мегардад. Суръати пайдарпай тадриҷан зиёд карда мешавад, то ки ротор ба суръати муайян расад.
  3.  Гузариш. Вақте ки ротор ба суръати муайян расид, алгоритм ба пайдарпаии идоракунии пӯшидаи 6-қадам мегузарад, то назорати суръат ва самти моторро нигоҳ дорад.
Тавре ки дар расми 5 нишон дода шудааст, корбар метавонад пеш аз тавлиди код параметрҳои оғозёбиро дар мизи корӣ MC танзим кунад. Ду намуди гуногуни ронандагӣ мавҷуданд:
  • Ҷилдиtagрежими e. Алгоритм суръатро тавассути тағир додани давраи кори PWM, ки ба марҳилаҳои мотор истифода мешавад, назорат мекунад: Ҳадафи марҳилаи Ҳаҷмtage барои ҳар як сегменти оғозёбӣ муайян карда мешавадfile
  • Ҳолати ҷорӣ. Алгоритм суръатро тавассути тағир додани ҷараёне, ки дар марҳилаҳои мотор ҷараён дорад, назорат мекунад: Ҳадафи ҷорӣ барои ҳар як сегменти оғозёбӣ муайян карда мешавад.file
Расми 5. Параметрҳои оғозёбӣ дар мизи корӣ MC
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (8)
Ҳамоҳангсозӣ
Дар расми 5, марҳилаи 1 ҳамеша ба қадами ҳамоҳангсозӣ мувофиқат мекунад. Ротор ба мавқеъи 6-қадам, ки ба "кунҷи ибтидоии электрикӣ" наздиктар аст, мувофиқ карда шудааст.
Бояд қайд кард, ки бо нобаёнӣ, давомнокии марҳилаи 1 200 мс аст. Дар ин марҳила, давраи вазифавӣ ба таври хаттӣ зиёд карда мешавад, то ба Ҳаҷми Ҳадаф ноил шавадtagд (Ҷараёни марҳила, агар ҳолати ронандагии ҷорӣ интихоб шуда бошад). Аммо, бо муҳаррикҳои калонҳаҷм ё дар ҳолати инерсияи баланд, давомнокии пешниҳодшуда ё ҳатто марҳилаи ҳадафtagд/Ҷараён метавонад барои дуруст оғоз кардани гардиш кофӣ набошад.
Дар расми 6 муќоисаи байни шарти нодурусти њамоњангсозї ва шарти дуруст оварда шудааст.
Агар арзиши мақсаднок ё давомнокии марҳилаи 1 барои маҷбур кардани ротор дар ҳолати ибтидоӣ кофӣ набошад, корбар метавонад ларзиши муҳаррикро бидуни оғоз кардани гардиш бинад. Дар ҳамин ҳол, азхудкунии ҷорӣ меафзояд. Дар давраи аввали тартиби ба кор андохтан ќувваи љараён зиёд мешавад, вале моменти момент барои бартараф кардани инерсияи мотор кифоя нест. Дар болои расми 6 (A) корбар метавонад афзоиши ҷараёнро бубинад. Бо вуҷуди ин, ягон далели BEMF вуҷуд надорад: мотор баъдан қатъ карда мешавад. Пас аз оғоз кардани қадами суръатбахшӣ, мавқеи номуайяни ротор алгоритмро аз анҷом додани расмиёти оғозёбӣ ва ба кор даровардани мотор пешгирӣ мекунад.
Баланд бардоштани ҳаҷмиtage/марҳилаи ҷорӣ дар марҳилаи 1 метавонад мушкилотро ҳал кунад.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (9)
Дар ҷилдиtagрежими e, ҷилди ҳадафtage ҳангоми оғозёбӣ метавонад бо Мотор Пилот бидуни эҳтиёҷоти барқарорсозии код танзим карда шавад. Дар Motor Pilot, дар қисмати rev-up, ҳамон суръатбахшии проfile аз расми 1 гузориш дода шудааст (ниг. Расми 7). Аҳамият диҳед, ки дар ин ҷо ҷtagФазаи e метавонад ҳамчун набзи муқарраршуда дар реестри таймер (воҳиди S16A) ё мувофиқи ҳаҷми баромад нишон дода шавад.tage (Воҳиди Vrms).
Пас аз он ки корбар арзишҳои мувофиқеро, ки ба мотор мувофиқтар аст, пайдо кунад, ин арзишҳоро метавон дар лоиҳаи MC workbench татбиқ кард. Он имкон медиҳад, ки кодро барқарор кунад, то арзиши пешфарзро татбиқ кунад. Формулаи дар поён овардашуда таносуби байни ҷtagмарҳилаи e дар воҳидҳои Vrms ва S16A.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (10)
Дар ҳолати ҷорӣ, дар Motor Pilot GUI, ҷараёни ҳадаф танҳо дар S16A нишон дода мешавад. Табдили он дар ampаз арзиши шунт ва он вобаста аст ampфоидаи лификация, ки дар схемаи маҳдудкунандаи ҷорӣ истифода мешавад.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (11)
Шитоби даври кушод
Дар расми 5, марҳилаи 2 ба марҳилаи суръатбахшӣ мувофиқат мекунад. Пайдарпаии 6-қадам барои суръат бахшидан ба муҳаррик дар як даври кушод истифода мешавад, аз ин рӯ, мавқеи ротор бо пайдарпаии 6-қадам ҳамоҳанг карда намешавад. Пас аз он марҳилаҳои ҷорӣ аз оптималӣ баландтаранд ва моменти момент камтар аст.
Дар кории MC (расми 5) корбар метавонад як ё якчанд сегментҳои суръатбахширо муайян кунад. Махсусан, барои мотори калон тавсия дода мешавад, ки онро бо суръати сусттар суръат бахшедamp ки пеш аз ичрои рamp. Дар давоми ҳар як сегмент, давраи вазифа ба таври хаттӣ зиёд карда мешавад, то ба ҳадафи ниҳоии ҷилдиtagд/марҳилаи ҷории ин сегмент. Ҳамин тариқ, он ивазкунии фазаҳоро бо суръати мувофиқе, ки дар ҳамон ҷадвали конфигуратсия нишон дода шудааст, маҷбур мекунад.
Дар расми 8 муќоисаи байни шитоб бо њаљмtagМарҳилаи e (A) хеле паст ва марҳилаи мувофиқ (B) пешбинӣ шудааст.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (12)
Агар максад чилtagд/ҷараёни як фаза ё давомнокии он кофӣ нест, ки муҳаррик ба он суръати мувофиқ бирасанд, корбар метавонад дид, ки муҳаррик аз чархиш бозистода ва ба ларзиш оғоз мекунад. Дар болои расми 8 ҷараён ҳангоми аз кор мондани муҳаррик ногаҳон зиёд мешавад, дар ҳоле ки ҳангоми дуруст суръат гирифтан ҷараён бе таваққуф зиёд мешавад. Вақте ки муҳаррик қатъ мешавад, тартиби оғозёбӣ ноком мешавад.
Баланд бардоштани ҳаҷмиtage/марҳилаи ҷорӣ метавонад мушкилотро ҳал кунад.
Аз тарафи дигар, агар чилдиtagФазаи e/ҷараёни муайяншуда хеле баланд аст, зеро муҳаррик дар даври кушод бесамар кор мекунад, ҷараён метавонад баланд шавад ва ба ҷараёни аз ҳад зиёд расад. Мотор ногаҳон аз кор меистад ва аз ҷониби лётчики мотор ҳушдор дода мешавад. Рафтори ҷараён дар расми 9 нишон дода шудааст.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (13)
Кам кардани ҳаҷмиtage/марҳилаи ҷорӣ метавонад мушкилотро ҳал кунад.
Мисли қадами ҳамоҳангсозӣ, ҷилди ҳадафtage/current метавонад вақти корро ҳангоми оғозёбӣ бо Motor Pilot бидуни эҳтиёҷоти барқарорсозии код танзим кард. Сипас, он метавонад дар лоиҳаи кории MC ҳангоми муайян кардани танзимоти дуруст татбиқ карда шавад.
Гузариш
Қадами охирини раванди оғозёбӣ гузариш аст. Дар давоми ин қадам, алгоритм BEMF-и ҳисшударо истифода мебарад, то пайдарпаии 6-қадамро бо мавқеи ротор ҳамоҳанг созад. Гузариш аз сегменти дар параметре, ки дар расми 10 зикр шудааст, оғоз мешавад. Он дар қисмати параметрҳои оғозёбии бе сенсори мизи корӣ MC танзим карда мешавад.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (14)
Пас аз як сигнали дурусти BEMF муайянкунии сифр-убур (барои иҷрои ин шарт ба Бахши 2.1 нигаред), алгоритм ба амалиёти даври пӯшида мегузарад. Қадами гузариш метавонад бо сабабҳои зерин ноком шавад:
  • Суръати гузариш дуруст танзим карда нашудааст
  • Фоидаҳои PI аз гардиши суръат хеле баланданд
  • Ҳадди муайян кардани ҳодисаи убури сифрии BEMF дуруст муқаррар карда нашудааст
Суръати гузариш дуруст танзим карда нашудааст
Суръате, ки дар он гузариш оғоз мешавад, ба таври нобаёнӣ бо суръати ибтидоии мақсаднок, ки мумкин аст дар қисмати танзимоти гардонандаи мизи корӣ MC танзим карда шавад, баробар аст. Истифодабаранда бояд донад, ки баробари баста шудани ҳалқаи суръат, муҳаррик якбора аз суръати гузариш ба суръати таъиншуда суръат мегирад. Агар ин ду арзиш аз ҳамдигар хеле дур бошанд, нокомии аз ҳад зиёд метавонад рух диҳад.
Фоидаҳои PI аз ҳалқаи суръат хеле баланд аст
Ҳангоми гузариш, алгоритм аз маҷбур кардани пайдарпаии пешакӣ муайяншуда барои чен кардани суръат ва мувофиқи он арзишҳои баромадро ҳисоб мекунад. Ҳамин тариқ, он суръати воқеиро, ки натиҷаи суръатбахшии даври кушод аст, ҷуброн мекунад. Агар дастовардҳои PI хеле баланд бошанд, ноустувории муваққатиро аз сар гузаронидан мумкин аст, аммо он метавонад ба нокомии аз ҳад зиёд оварда расонад.
Дар расми 11 нишон дода шудааст ва собикampле аз чунин ноустуворй дар давраи гузаштан аз кори кушод ба кори пушида.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (15)
Ҳадди нодурусти BEMF
  • Агар ҳадди нодурусти BEMF муқаррар карда шуда бошад, убури сифр қаблан ё дер ошкор карда мешавад. Ин ду таъсири асосиро ба вуҷуд меорад:
  • Шаклҳои мавҷҳо асимметрӣ буда, идоракунӣ бесамар буда, ба мавҷҳои баланди момент оварда мерасонад (Расми 12)
  • Давраи суръат бо кӯшиши ҷуброн кардани мавҷҳои момент ноустувор мегардад
  • Истифодабаранда назорати ноустувори суръатро эҳсос хоҳад кард ва дар бадтарин ҳолатҳо, синхронизатсияи рондани муҳаррикро бо идоракунӣ, ки боиси ҳодисаи аз ҳад зиёди ҷараён мегардад, эҳсос мекунад.
  • Муқаррар намудани дурусти ҳадди ниҳоии BEMF барои иҷрои хуби алгоритм муҳим аст. Андозаҳо инчунин аз ҳаҷми автобус вобастаандtagарзиши e ва шабакаи ҳассос. Тавсия дода мешавад, ки ба банди 2.1 муроҷиат кунед, то тафтиш кунед, ки чӣ тавр ҷилдро ҳамоҳанг созедtage сатҳҳои номиналӣ дар мизи корӣ MC муқаррар карда шудааст.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (16)
Амалиёти пӯшида
Агар муҳаррик марҳилаи суръатбахширо анҷом диҳад, убури сифрии BEMF муайян карда мешавад. Ротор бо пайдарпаии 6-қадам ҳамоҳанг карда мешавад ва амалиёти даври пӯшида ба даст оварда мешавад. Бо вуҷуди ин, барои беҳтар кардани нишондиҳандаҳо оптимизатсияи минбаъдаи параметрҳоро метавон анҷом дод.
Масалан, тавре ки дар фасли қаблии 3.1.3 тавсиф шудааст ("ҳадди нодурусти BEMF"), гардиши суръат, ҳатто агар кор кунад ҳам, метавонад ноустувор ба назар расад ва ҳадди BEMF метавонад каме такмил диҳанд.
Илова бар ин, ҷанбаҳои зерин бояд ба назар гирифта шаванд, агар мотор бо суръати баланд кор кунад ё бо як давраи баланди PWM кор кунад:
Басомади PWM
  • Суръати гардиши PI ба даст меояд
  • Марҳилаи бекоркунии демагнетизатсия
  • Таъхир байни убури сифр ва коммутатсионӣ қадам
  • Гузариш байни PWM OFF-time ва ON-time sensoring
Басомади PWM
Алгоритми 6-қадам аз сенсорӣ ба даст овардани BEMF-ро ҳар як давраи PWM иҷро мекунад. Барои дуруст муайян кардани ҳодисаи убури сифр, миқдори кофии харидҳо лозиманд. Чун қоида, барои кори дуруст, ҳадди аққал 10 ба даст овардани беш аз 60 кунҷи электрикӣ ҳамоҳангсозии хуб ва устувори роторро фароҳам меорад.
Бинобар ин
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (17)
Суръати гардиши PI ба даст меояд
Афзоиши гардиши суръат PI ба вокуниши мотор ба ҳама гуна фармони шитоб ё сустшавӣ таъсир мерасонад. Тавсифи назариявии чӣ гуна кор кардани танзимгари PID аз доираи ин ҳуҷҷат берун аст. Аммо, корбар бояд донист, ки дастовардҳои танзимкунандаи гардиши суръатро дар вақти корӣ тавассути Pilot Motor Pilot тағир додан мумкин аст ва мувофиқи дилхоҳ тасҳеҳ карда мешавад.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (18)
Марҳилаи бекоркунии демагнетизатсия
Демагнитизатсияи фазаи шинокунанда давраи пас аз таѓйирёбии энергияи фаза мебошад, ки дар давоми он аз сабаби разряди љараён (расми 14) нишондињандаи EMF аќиб эътимоднок нест. Аз ин рӯ, алгоритм бояд сигналро пеш аз анҷоми он сарфи назар кунад. Ин давра дар коргоҳи MC ҳамчун фоиз муайян карда шудаастtage аз як қадам (60 дараҷаи электрикӣ) ва вақти корро метавон тавассути Пилот Мотор иваз кард, тавре ки дар расми 15 нишон дода шудааст. Суръати муҳаррик ҳар қадар баланд бошад, давраи демагнетизатсия ҳамон қадар тезтар мешавад. Демагнитизатсия, ба таври нобаёнӣ, ба ҳадди поёнии муқарраршуда ба се давраи PWM дар 2/3 суръати максималии номиналӣ мерасад. Агар марҳилаи индуктивии муҳаррик паст бошад ва барои демагнетизатсия вақти зиёдро талаб накунад, корбар метавонад давраи ниқоб ё суръатеро, ки дар он давраи ҳадди ақал муқаррар карда мешавад, кам кунад. Бо вуҷуди ин, тавсия дода намешавад, ки давраи ниқобкунӣ аз 2 - 3 давраҳои PWM камтар карда шавад, зеро назорат метавонад ҳангоми ивазкунии қадам ноустувории ногаҳонӣ ба вуҷуд орад.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (19)
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (20)
Таъхир байни убури сифрии BEMF ва коммутатсионӣ қадам
Вақте ки ҳодисаи убури сифрии BEMF ошкор карда шуд, алгоритм одатан 30 дараҷаи барқро то ивазшавии пайдарпайии қадам интизор аст (расми 16). Бо ин роҳ, убури сифр дар миёнаи қадам ҷойгир карда мешавад, то самаранокии ҳадди аксарро ҳадаф қарор диҳад.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (21)
Азбаски дурустии ошкоркунии убури сифр аз шумораи дарёфтҳо вобаста аст, аз ин рӯ ба басомади PWM (ниг. Бахши 3.2.1), дақиқии кашфи он метавонад бо суръати баланд аҳамияти калон пайдо кунад. Он гоҳ он асимметрии намоёни шаклҳои мавҷ ва таҳрифи ҷараёнро тавлид мекунад (ниг. Расми 17). Инро метавон тавассути кам кардани таъхир дар байни муайянкунии убури сифр ва коммутатсияи қадам ҷуброн кард. Таъхири убури сифрӣ метавонад аз ҷониби корбар тавассути пилотҳои моторӣ, тавре ки дар расми 18 нишон дода шудааст, тағир дода шавад.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (22)
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (23)
Гузариш байни PWM OFF-time ва ON-time sensoring
Ҳангоми баланд бардоштани суръат ё ҷараёни сарборӣ (яъне моменти баромади мотор), давраи вазифаи ронандагии PWM меафзояд. Ҳамин тариқ, вақти сampлинги BEMF дар вақти хомӯшӣ кам карда мешавад. Барои расидан ба 100% давраи вазифа, табдили ADC дар вақти фаъол кардани PWM оғоз мешавад ва ҳамин тавр аз ҳассосияти BEMF дар вақти ХОМУШ-и PWM ба вақти PWM ON-ро мегузарад.
Конфигуратсияи нодурусти ҳадди ниҳоии BEMF дар вақти фаъолкунӣ боиси ҳамон масъалаҳое мегардад, ки дар фасли 3.1.3 тавсиф шудаанд (“ҳадди ҳадди ақали BEMF”).
Бо нобаёнӣ, ҳадди ҳассосии BEMF ON ба нисфи ҳаҷми автобус муқаррар карда мешавадtagд (ниг. Бахши 2.1). Истифодабаранда бояд ба назар гирад, ки ҳадди воқеӣ аз ҳаҷми автобус вобаста астtage арзиш ва шабакаи ҳассос. Нишондодҳои боби 2.1-ро риоя кунед ва мутмаин бошед, ки ҷtagсатҳи e ба номиналӣ дар мизи корӣ MC муқаррар карда шудааст.
Арзишҳои ҳадди ақалл ва давраи кори PWM, ки дар он алгоритм байни ХОМӮШ ва ФУРӮШ-ҳассос иваз карда мешавад, вақти кор тавассути Pilot Motor Pilot (Расми 19) танзим карда мешавад ва дар ҷилдиtagтанҳо режими e рондан.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (24)

Мушкилкушо

Барои дуруст чарх задани муҳаррик бо алгоритми сенсории 6-қадам ман бояд чӣ ғамхорӣ кунам? Чарх кардани муҳаррик бо алгоритми сенсори 6-қадам маънои дуруст муайян кардани сигнали BEMF, суръатбахшии мотор ва роторро бо алгоритми назорат ҳамоҳанг созед. Андозаи дурусти сигналҳои BEMF дар тарҳрезии муассири шабакаи ҳассосии BEMF вобаста аст (ниг. Бахши 2.1). Ҳадаф ҷилдиtagд (ҷилдtagрондани режими e) ё ҷорӣ (ронидани ҳолати ҷорӣ) ҳангоми пайдарпайии оғозёбӣ аз параметрҳои мотор вобаста аст. Таърифи (ва ниҳоят давомнокии) ​​ҷилдиtage/марҳилаи ҷорӣ ҳангоми ҳамоҳангсозӣ, суръатбахшӣ ва қадамҳои гузариш барои раванди бомуваффақият муҳим аст (ниг. Бахши 3).
Дар ниҳоят, синхронизатсияи ротор ва қобилияти баланд бардоштани суръати муҳаррик то суръати номиналӣ аз оптимизатсияи басомади PWM, ҳадди BEMF, давраи демагнетизатсия ва таъхир дар байни кашфи убури сифр ва коммутацияи қадам вобаста аст, тавре ки дар Фасли 3.2.
Арзиши дурусти тақсимкунандаи муқовимати BEMF чист?
Истифодабаранда бояд донад, ки арзиши нодурусти тақсимкунандаи муқовимати BEMF метавонад ҳама гуна имкони дуруст рондани моторро аз байн барад. Барои тафсилоти бештар дар бораи чӣ гуна тарҳрезии шабакаи сенсории BEMF, ба фасли 2.1 нигаред.
Тартиби оғозро чӣ гуна метавонам танзим кунам?
  • Барои оптимизатсияи раванди оғозёбӣ, тавсия дода мешавад, ки давомнокии ҳар як марҳилаи марҳилаи бозсозӣ то якчанд сония зиёд карда шавад. Пас фаҳмидан мумкин аст, ки муҳаррик дуруст суръат мегирад ё дар кадом суръат/қадами тартиби кушодаи он ноком мешавад.
  • Суръати мотори инерцияи баландро бо r хеле нишеб суръат додан ба максад мувофик нестamp.
  • Агар ҷилди танзимшудаtagфаза ё марҳилаи ҷорӣ хеле паст аст, мотор қатъ мешавад. Агар он хеле баланд бошад, ҷараёни аз ҳад зиёд ба кор андохта мешавад. Оҳиста-оҳиста афзоиши ҳаҷмиtagмарҳилаи e (ҷилдtagрондани режими e) ё ҷорӣ (ронанди режими ҷорӣ) дар ҷараёни ҳамоҳангсозӣ ва суръатбахшӣ ба корбар имкон медиҳад, ки доираи кори моторро фаҳмад. Дар ҳақиқат, он барои пайдо кардани беҳтарин кӯмак мекунад.
  • Вақте ки сухан дар бораи гузаштан ба амалиёти пӯшида меравад, фоидаи PI бояд дар аввал кам карда шавад, то истисно кардани он, ки аз даст додани назорат ё ноустуворӣ аз гардиши суръат аст. Дар ин лаҳза боварӣ ҳосил кардан лозим аст, ки шабакаи сенсории BEMF дуруст тарҳрезӣ шудааст (ниг. Бахши 2.1) ва сигнали BEMF дуруст ба даст овардашуда муҳим аст. Истифодабаранда метавонад ба хондани BEMF дастрасӣ пайдо кунад ва онро дар Мотор Пилот (ниг. Расми 20) бо интихоби реестрҳои дастраси BEMF_U, BEMF_V ва BEMF_U дар қисмати ASYNC-и асбоб созад. Вақте ки муҳаррик дар ҳолати "Иҷроиш" аст, дастовардҳои контроли гардиши суръатро метавон оптимизатсия кард. Барои тафсилоти бештар ё оптимизатсияи параметрҳо, ба Бахши 3 ва Бахши 3.2 нигаред.
    STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Қадам-Навозиши-Сенсор-Параметри-камтар- (1)
 Агар мотор ҳангоми оғозёбӣ ҳаракат накунад, ман чӣ кор карда метавонам?
  • Ҳангоми оғозёбӣ, ҳаҷми ба таври хаттӣ афзояндаtagд (ҷилдtagба фазахои мотор рондани режими д) ё равон (режими равон) дода мешавад. Мақсад он аст, ки онро дар мавқеи маълум ва пешакӣ муайяншуда ҳамоҳанг созад. Агар чилдиtagд ба кадри кифоя баланд нест (махсусан дар двигательхое, ки доимии инерцияашон баланд аст), мотор харакат намекунад ва тартиби кор ба амал намеояд. Барои маълумоти иловагӣ дар бораи роҳҳои ҳалли имконпазир, ба фасли 3.1.1 муроҷиат кунед.

Агар мотор марҳилаи суръатбахширо анҷом надиҳад, ман чӣ кор карда метавонам?
Монанди марҳилаи ҳамоҳангсозӣ, муҳаррик дар як ҳалқаи кушод тавассути татбиқи ҳаҷми ба таври хаттӣ афзоишёбанда суръат мегирад.tagд (ҷилдtagрондани режими д) ё ҷорӣ (ронидани ҳолати ҷорӣ) ба марҳилаҳои мотор. Қиматҳои пешфарз сарбории ниҳоии механикиро ба назар намегиранд ё доимии мотор дақиқ ва/ё маълум нестанд. Аз ин рӯ, раванди суръатбахшӣ метавонад дар ҳолати садамаи мотор ё ҳодисаи аз ҳад зиёди ҷараён ноком шавад. Барои маълумоти иловагӣ дар бораи роҳҳои ҳалли имконпазир, ба фасли 3.1.2 муроҷиат кунед.

Чаро мотор ба гардиши суръати пӯшида намегузарад?
Агар мотор дуруст ба суръати мақсаднок суръат бахшад, вале он ногаҳон қатъ шавад, дар конфигуратсияи остонаи BEMF чизе хато шуда метавонад ё контроллери PI ба даст меорад. Барои тафсилоти бештар ба фасли 3.1.3 нигаред.

Чаро гардиши суръат ноустувор менамояд?
Афзоиши садои андозагирӣ бо суръат дар назар аст, зеро суръати баландтар, шумораи BEMFs камтар мешавад.amples барои ошкор кардани убури сифр ва аз ин рӯ, дурустии ҳисобкунии он. Бо вуҷуди ин, ноустувории аз ҳад зиёди гардиши суръат метавонад аломати ҳадди нодурусти BEMF ё дастовардҳои PI бошад, ки дуруст танзим карда нашудаанд, тавре ки дар фасли 3.1.3 таъкид шудааст.

  • Чӣ тавр ман метавонам суръати максималии дастрасро зиёд кунам?

Суръати максималии дастрас одатан бо якчанд омилҳо маҳдуд мешавад: басомади PWM, гум шудани синхронизатсия (бо сабаби давраи аз ҳад зиёди демагнетизатсия ё таъхири нодуруст байни муайянкунии убури сифр ва коммутацияи қадам), ҳадди нодурусти BEMF. Барои тафсилоти бештар дар бораи чӣ гуна оптимизатсия кардани ин унсурҳо, ба Бахши 3.2.1, Бахши 3.2.3, Бахши 3.2.4 ва Бахши 3.2.5 муроҷиат кунед.

Чаро мотор бо суръати муайян ногаҳон аз кор мемонад?
Эҳтимол он ба конфигуратсияи остонаи BEMF-и ҳассосии нодурусти PWM вобаста аст. Барои тафсилоти бештар ба фасли 3.2.5 нигаред.

Таърихи ревизия
Љадвали 2. Таърихи таљдиди њуљљатњо
Сана Версия Тағйирот
24 ноябри соли 2023 1 Нашри аввал.

ОГОҲИИ МУҲИМ – ДИККАТ ХОНЕД

STMicroelectronics NV ва филиалҳои он («СТ») ҳуқуқ доранд, ки дар вақти дилхоҳ бидуни огоҳӣ ба маҳсулоти ST ва/ё ба ин ҳуҷҷат тағйирот, ислоҳ, такмил, такмил ва такмил ворид кунанд. Харидорон бояд пеш аз додани фармоиш маълумоти охирини дахлдорро дар бораи маҳсулоти ST дастрас кунанд. Маҳсулоти ST мувофиқи шартҳо ва шартҳои фурӯши ST дар лаҳзаи тасдиқи фармоиш фурӯхта мешавад.
Харидорон барои интихоб, интихоб ва истифодаи маҳсулоти СТ танҳо масъуланд ва ST барои кӯмак дар барнома ё тарҳрезии маҳсулоти харидорон масъулият ба дӯш намегирад.
Аз ҷониби ST дар ин ҷо ягон иҷозатнома ба ягон ҳуқуқи моликияти зеҳнӣ дода намешавад.
Фурӯши дубораи маҳсулоти СТ бо шартҳои гуногун аз маълумоти дар ин ҷо овардашуда ҳама гуна кафолати аз ҷониби ST барои чунин маҳсулот додашударо бекор мекунад.
ST ва логотипи ST тамғаҳои тиҷоратии ST мебошанд. Барои маълумоти иловагӣ дар бораи тамғаҳои молии ST, нигаред www.st.com/trademarkс. Ҳама номҳои маҳсулот ё хидмати дигар моликияти соҳибони мувофиқ мебошанд.
Маълумот дар ин ҳуҷҷат маълумотеро, ки қаблан дар ҳама версияҳои қаблии ин ҳуҷҷат дода шуда буданд, иваз мекунад ва иваз мекунад.
© 2023 STMicroelectronics – Ҳама ҳуқуқҳо ҳифз шудаанд

Ҳуҷҷатҳо / Сарчашмаҳо

STMicroelectronics STM32 Control Motor SDK 6 Қадами Firmware Sensor Параметри камтар [pdf] Дастури корбар
Параметри камтари сенсори нармафзори STM32 SDK 6-қадам, Сенсори идоракунии мотор SDK 6-қадам сенсори нармафзор, Параметри камтари сенсори нармафзор, Параметри камтари сенсори нармафзор, Параметри камтари сенсор, параметри камтари сенсор, параметри камтар, параметр

Иқтибосҳо

Назари худро гузоред

Суроғаи почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои зарурӣ қайд карда шудаанд *