Логотип STMicroelectronics

STM32 Motor Control SDK 6 Step Firmware Sensor Без параметра

STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter-product
Технічні характеристики
  • Назва продукту: STM32 motor control SDK – 6-етапна оптимізація параметрів без сенсорів
  • Номер моделі: UM3259
  • Редакція: Ред. 1 – листопад 2023 р
  • Виробник: STMicroelectronics
  • Webсайт: www.st.com

закінченоview

Продукт призначений для додатків керування двигуном, де необхідно визначити положення ротора без використання датчиків. Прошивка оптимізує параметри для роботи без датчиків, забезпечуючи синхронізацію крокової комутації з положенням ротора.
Виявлення перетину нуля BEMF:
Форма сигналу зворотної електрорушійної сили (BEMF) змінюється залежно від положення та швидкості ротора. Для виявлення переходу через нуль доступні дві стратегії:
Розпізнавання зворотньої електромагнітної напруги під час вимкнення ШІМ: Отримання об’єму плаваючої фазиtage АЦП, коли струм не тече, ідентифікуючи перетин нуля на основі порогу.
Визначення зворотньої електромагнітної напруги під час увімкнення ШІМ: Center=tap voltage досягає половини об'єму шиниtage, визначення переходу через нуль на основі порогу (VS / 2).
STM32 motor control SDK – 6-крокова оптимізація параметрів мікропрограми без датчиків

вступ

У цьому документі описано, як оптимізувати параметри конфігурації для 6-крокового алгоритму без датчиків. Мета полягає в тому, щоб отримати плавну та швидку процедуру запуску, а також стабільну поведінку замкнутого циклу. Крім того, у документі також пояснюється, як досягти належного перемикання між виявленням перетину зворотного ЕМП через нуль під час ШІМ-вимкнення та ШІМ-увімкнення під час обертання двигуна на високій швидкості з гучністюtagтехніка режиму водіння. Щоб отримати додаткові відомості про 6-етапний алгоритм прошивки та томtage/поточна техніка водіння, зверніться до відповідного посібника користувача, що входить до пакета документації X-CUBE-MCSDK.

Акроніми та скорочення

акронім опис
MCSDK Набір програмного забезпечення для керування двигуном (X-CUBE-MCSDK)
HW Обладнання
IDE Інтегроване середовище розробки
MCU Мікроконтролерний блок
GPIO Введення/виведення загального призначення
АЦП Аналого-цифровий перетворювач
VM томtagрежим e
SL Без сенсора
БЕМФ Зворотна електрорушійна сила
FW Прошивка
ZC Перехід через нуль
GUI Графічний інтерфейс користувача
MC Управління двигуном
OCP Захист від перевантаження по струму
PID Пропорційно-інтегрально-похідна (регулятор)
SDK Комплект для розробки програмного забезпечення
UI Інтерфейс користувача
Верстак МЦ Настільний інструмент керування двигуном, частина MCSDK
Мотопілот Мотопілотний інструмент, частина MCSDK

закінченоview

У 6-ступінчастому режимі водіння без датчиків мікропрограма використовує зворотну електрорушійну силу (BEMF), що визначається на плаваючій фазі. Положення ротора визначається шляхом виявлення переходу BEMF через нуль. Зазвичай це робиться за допомогою АЦП, як показано на малюнку 1. Зокрема, коли магнітне поле ротора перетинає фазу з високим Z, відповідний BEMF voltage змінює свій знак (прохід через нуль). BEMF томtage можна масштабувати на вході АЦП завдяки резисторній мережі, яка ділить об’ємtage, що надходить з моторної фази.
Однак, оскільки сигнал BEMF пропорційний швидкості, положення ротора не можна визначити під час запуску або на дуже низькій швидкості. Таким чином, двигун повинен бути прискорений у розімкнутому контурі до достатнього обсягу BEMFtage досягнуто. Той BEMF voltage дозволяє синхронізувати ступінчасту комутацію з положенням ротора.
У наступних параграфах описано процедуру запуску та роботу замкнутого циклу, а також параметри для їх налаштування.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (2)
Виявлення переходу через нуль BEMF
Форма хвилі зворотної ЕРС безщіткового двигуна змінюється разом із положенням і швидкістю ротора та має трапецієподібну форму. На малюнку 2 показано форму хвилі струму та зворотної ЕРС для одного електричного періоду, де суцільна лінія позначає струм (брижі ігноруються заради простоти), пунктирна лінія представляє зворотну електрорушійну силу, а горизонтальна координата представляє електричну перспектива обертання двигуна.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (3)
Середина кожних двох точок перемикання фаз відповідає одній точці, зворотна полярність електрорушійної сили якої змінюється: точці перетину нуля. Після визначення точки перетину нуля момент перемикання фази встановлюється після електричної затримки 30°. Щоб виявити перетин BEMF через нуль, центральний кран voltagе треба знати. Центральний відвод дорівнює точці, де три фази двигуна з’єднані разом. У деяких двигунах доступний центральний кран. В інших випадках його можна реконструювати через тtagе фази. 6-етапний алгоритм, описаний тут, бере на себе авансtage наявності мережі датчиків BEMF, підключеної до фаз двигуна, що дозволяє обчислити об’єм центрального відводуtage.
  • Для визначення точки перетину нуля доступні дві різні стратегії
  • Визначення зворотної електромагнітної напруги під час вимкнення ШІМ
  • Визначення зворотньої електромагнітної напруги під час увімкнення ШІМ (наразі підтримується у тtagтільки в режимі e)
Протягом часу вимкнення ШІМ плаваюча фаза обtage отримує ADC. Оскільки струм у плаваючій фазі не тече, а дві інші з’єднані із землею, коли BEMF перетинає нуль у плаваючій фазі, він має однакову та протилежну полярність на інших фазах: центральний відвод voltagотже, e дорівнює нулю. Отже, точка перетину нуля визначається, коли перетворення АЦП піднімається вище або падає нижче визначеного порогу.
З іншого боку, під час увімкнення ШІМ одна фаза підключена до шини voltage, а іншу на землю (рис. 3). У цьому стані центральний кран voltagе досягає половини об’єму шиниtage значення, коли BEMF у плаваючій фазі дорівнює нулю. Як і раніше, точка перетину нуля визначається, коли перетворення АЦП піднімається вище (або падає нижче) визначеного порогу. Останній відповідає VS / 2.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (4)
Проектування мережі зондування BEMF
На малюнку 4 показано мережу, яка зазвичай використовується для визначення BEMF. Його призначення - розділити фазу двигуна обtage має бути належним чином отриманий ADC. Значення R2 і R1 повинні бути обрані відповідно до обсягу шиниtagе рівень. Користувач повинен знати, що застосування співвідношення R1 / (R2 + R1) набагато нижчого, ніж потрібно, сигнал BEMF може стати занадто низьким, а керування недостатньо надійним.
З іншого боку, коефіцієнт, вищий за необхідний, призведе до частого ввімкнення/вимкнення захисних діодів D1, струм відновлення яких може викликати шум. Рекомендоване значення:
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (5)
Слід уникати дуже низьких значень для R1 і R2, щоб обмежити струм, що відводиться від фази двигуна.
R1 іноді підключається до GPIO замість GND. Це дозволяє ввімкнути або вимкнути роботу мережі.
У 6-етапній мікропрограмі GPIO завжди перебуває в стані скидання, а мережа ввімкнена. Однак при встановленні порогів BEMF для чутливості під час увімкнення ШІМ слід враховувати можливу присутність D3: зазвичай він додає 0.5÷0.7 В до ідеального порогу.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (6)
C1 призначений для фільтрації та не повинен обмежувати смугу пропускання сигналу в діапазоні частот ШІМ.
D4 і R3 призначені для швидкого розряду вузла BEMF_SENSING_ADC під час комутацій ШІМ, особливо при високій гучностіtagе дошки.
Діоди D1 і D2 є необов’язковими, і їх слід додавати лише у випадку ризику порушення максимальних номінальних параметрів каналу вимірювання BEMF ADC.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (7)
Оптимізація параметрів алгоритму керування
Процедура запуску
Процедура запуску зазвичай складається з трьох секундtages:
  1. Вирівнювання. Ротор вирівнюється в заданому положенні.
  2. Розімкнуте прискорення. ТtagІмпульси подаються в заданій послідовності для створення магнітного поля, яке змушує ротор почати обертатися. Швидкість послідовності поступово збільшується, щоб дозволити ротору досягти певної швидкості.
  3.  Перейти на. Коли ротор досягає певної швидкості, алгоритм перемикається на 6-ступеневу послідовність керування замкнутим циклом, щоб підтримувати контроль швидкості та напрямку двигуна.
Як показано на малюнку 5, користувач може налаштувати параметри запуску в верстаку MC перед генерацією коду. Доступні два різних режими водіння:
  • томtage режим. Алгоритм контролює швидкість, змінюючи робочий цикл ШІМ, застосованого до фаз двигуна: цільовий об’єм фазиtage визначається для кожного сегмента стартапу profile
  • Поточний режим. Алгоритм контролює швидкість, змінюючи струм, що протікає в фазах двигуна: цільовий струм визначається для кожного сегмента запуску проfile
Рисунок 5. Параметри запуску в верстаку MC
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (8)
Вирівнювання
На малюнку 5 Фаза 1 завжди відповідає етапу вирівнювання. Ротор вирівнюється в положення 6 кроків, найближче до «Початкового електричного кута».
Важливо відзначити, що за замовчуванням тривалість фази 1 становить 200 мс. Під час цього кроку робочий цикл лінійно збільшується, щоб досягти цільового обсягу фазиtage (фазний струм, якщо вибрано поточний режим руху). Однак, з громіздкими двигунами або у випадку високої інерції рекомендована тривалість або навіть цільова фаза Voltage/Струму може бути недостатньо для належного початку обертання.
На малюнку 6 наведено порівняння між неправильним і правильним умовами вирівнювання.
Якщо цільового значення або тривалості Фази 1 недостатньо, щоб примусити ротор у вихідне положення, користувач може побачити, як двигун вібрує, не починаючи обертатися. При цьому поглинання струму зростає. Під час першого періоду процедури пуску сила струму зростає, але крутного моменту недостатньо для подолання інерції двигуна. У верхній частині малюнка 6 (A) користувач може бачити збільшення струму. Однак доказів BEMF немає: двигун тоді глохне. Після початку етапу прискорення невизначене положення ротора заважає алгоритму завершити процедуру запуску та запустити двигун.
Збільшення обtage/current phase під час фази 1 може вирішити проблему.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (9)
У тtagе режим, цільовий обtage під час запуску можна налаштувати за допомогою Motor Pilot без необхідності повторно генерувати код. У Motor Pilot, у розділі збільшення обертів, той самий профі прискоренняfile на рисунку 1 (див. рис. 7). Зверніть увагу, що тут тtagФаза може бути показана як імпульс, встановлений у регістрі таймера (пристрій S16A), або як відповідний вихідному об’ємуtage (середньоквадратична одиниця).
Коли користувач знаходить правильні значення, які найкраще підходять для двигуна, ці значення можна впровадити в проект верстака MC. Це дозволяє регенерувати код для застосування значення за замовчуванням. Наведена нижче формула пояснює кореляцію між обtagфаза e в блоках Vrms і S16A.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (10)
У поточному режимі в графічному інтерфейсі Motor Pilot цільовий струм відображається лише в S16A. Його перетворення в ampere залежить від значення шунта та ampкоефіцієнт посилення, що використовується в схемі обмежувача струму.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (11)
Розімкнуте прискорення
На малюнку 5 Фаза 2 відповідає фазі прискорення. 6-крокова послідовність використовується для прискорення двигуна в розімкненому контурі, отже, положення ротора не синхронізується з 6-кроковою послідовністю. Тоді струм фаз вище оптимального, а крутний момент нижчий.
У верстаку MC (рис. 5) користувач може визначити один або кілька сегментів прискорення. Зокрема, для громіздкого мотора рекомендується розганяти його за допомогою більш повільного ramp подолати інерцію перед виконанням більш крутого ramp. Протягом кожного сегмента робочий цикл лінійно збільшується, щоб досягти кінцевої мети обсягуtage/поточна фаза цього сегмента. Таким чином, він примусово комутує фази з відповідною швидкістю, зазначеною в тій самій таблиці конфігурації.
На малюнку 8 порівняння прискорення з об’ємомtage фаза (A) занадто низька, і є належна (B).
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (12)
Якщо цільовий обtage/струму однієї фази або його тривалості недостатньо, щоб дозволити двигуну досягти відповідної швидкості, користувач може побачити, як двигун перестає обертатися та починає вібрувати. У верхній частині малюнка 8 струм раптово зростає, коли двигун зупиняється, тоді як при правильному прискоренні струм зростає без розривів. Після зупинки двигуна процедура запуску не завершується.
Збільшення обtage/current phase може вирішити проблему.
З іншого боку, якщо тtagВизначена фаза e/струму занадто висока, оскільки двигун працює неефективно в розімкненому контурі, струм може зрости та досягти перевантаження по струму. Двигун раптово зупиняється, і моторний пілот показує тривогу надтоку. Поведінка струму показана на малюнку 9.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (13)
Зменшення обtage/current phase може вирішити проблему.
Як і крок вирівнювання, цільовий обсягtage/current можна налаштувати під час запуску за допомогою Motor Pilot без необхідності повторно генерувати код. Потім його можна впровадити в проект верстака MC, коли буде визначено належне налаштування.
Перейти на
Останнім етапом процедури запуску є перемикання. Під час цього кроку алгоритм використовує визначений BEMF для синхронізації 6-крокової послідовності з положенням ротора. Перемикання починається в сегменті, зазначеному в параметрі, підкресленому на малюнку 10. Його можна налаштувати в розділі параметрів запуску без датчика робочого місця MC.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (14)
Після дійсного сигналу виявлення переходу через нуль BEMF (щоб виконати цю умову див. Розділ 2.1), алгоритм перемикається на роботу в замкнутому циклі. Етап перемикання може не вдатися через такі причини:
  • Швидкість перемикання налаштована неправильно
  • Коефіцієнти ПІ контуру швидкості занадто високі
  • Порогові значення для виявлення події перетину нуля BEMF встановлено неправильно
Швидкість перемикання налаштована неправильно
Швидкість, з якої починається перемикання, за замовчуванням є такою ж, як початкова цільова швидкість, яку можна налаштувати в розділі налаштувань приводу верстака MC. Користувач повинен знати, що як тільки контур швидкості замикається, двигун миттєво прискорюється від швидкості перемикання до цільової швидкості. Якщо ці два значення дуже далекі, може виникнути збій надструму.
Коефіцієнт ПІ контуру швидкості занадто високий
Під час перемикання алгоритм переходить від примусової попередньо визначеної послідовності до вимірювання швидкості та відповідного розрахунку вихідних значень. Таким чином, він компенсує фактичну швидкість, яка є результатом прискорення у відкритому контурі. Якщо підсилення PI занадто високе, може виникнути тимчасова нестабільність, але це може призвести до збою надструму, якщо його перебільшити.
На малюнку 11 показано і прampтака нестабільність під час переходу від роботи з відкритим контуром до замкнутого.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (15)
Неправильні пороги BEMF
  • Якщо встановлено неправильні пороги BEMF, перехід через нуль виявляється заздалегідь або пізно. Це викликає два основні ефекти:
  • Сигнали асиметричні, а керування неефективне, що призводить до високих коливань крутного моменту (Малюнок 12).
  • Контур швидкості стає нестабільним, намагаючись компенсувати пульсації крутного моменту
  • Користувач може зіткнутися з нестабільним керуванням швидкістю та, у гіршому випадку, десинхронізацією приводу двигуна з керуванням, що призведе до події перевантаження по струму.
  • Правильне налаштування порогів BEMF має вирішальне значення для хорошої роботи алгоритму. Пороги також залежать від обсягу шиниtagе значення та мережа зондування. Рекомендується звернутися до Розділу 2.1, щоб перевірити, як вирівняти voltage рівнів до номінального, встановленого в верстаку MC.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (16)
Робота в замкнутому циклі
Якщо двигун завершує фазу прискорення, виявляється перетин нуля BEMF. Ротор синхронізується з послідовністю 6 кроків, і виходить робота в замкнутому циклі. Однак для покращення продуктивності можна здійснити подальшу оптимізацію параметрів.
Наприклад, як описано в попередньому розділі 3.1.3 («Неправильні порогові значення BEMF»), контур швидкості, навіть якщо він працює, може виглядати нестабільним, а порогові значення BEMF можуть потребувати певного уточнення.
Крім того, слід враховувати наступні аспекти, якщо двигун працює на високій швидкості або працює з високим робочим циклом ШІМ:
ШІМ частота
  • Підвищення PI контуру швидкості
  • Фаза гасіння періоду розмагнічування
  • Затримка між переходом через нуль і ступінчастою комутацією
  • Перемикання між визначенням часу вимкнення та увімкнення ШІМ
ШІМ частота
Безсенсорний 6-кроковий алгоритм виконує отримання BEMF кожного циклу ШІМ. Щоб правильно виявити подію переходу через нуль, необхідна достатня кількість зборів даних. Як правило, для належної роботи принаймні 10 зборів понад 60 електричних кутів забезпечують хорошу та стабільну синхронізацію ротора.
тому
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (17)
Підвищення PI контуру швидкості
Коефіцієнт PI контуру швидкості впливає на реакцію двигуна на будь-яку команду прискорення або уповільнення. Теоретичний опис роботи ПІД-регулятора виходить за рамки цього документа. Однак користувач повинен знати, що підсилення регулятора контуру швидкості можна змінювати під час роботи через Motor Pilot і регулювати за бажанням.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (18)
Фаза гасіння періоду розмагнічування
Розмагнічування плаваючої фази – це період після зміни напруги фази, протягом якого через розряд струму (рис. 14) показання зворотної ЕРС є недостовірними. Таким чином, алгоритм повинен ігнорувати сигнал до того, як він мине. Цей період визначається у верстаку MC у відсоткахtage кроку (60 електричних градусів), і час роботи можна змінити за допомогою Motor Pilot, як показано на малюнку 15. Чим вища швидкість двигуна, тим швидший період розмагнічування. Розмагнічування за замовчуванням досягає нижньої межі, встановленої до трьох циклів ШІМ на 2/3 максимальної номінальної швидкості. Якщо фаза індуктивності двигуна низька і не вимагає багато часу для розмагнічування, користувач може зменшити період маскування або швидкість, на якій встановлено мінімальний період. Однак не рекомендується знижувати період маскування нижче 2–3 циклів ШІМ, оскільки керування може спричинити раптову нестабільність під час крокової комутації.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (19)
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (20)
Затримка між перетином нуля BEMF і ступінчастою комутацією
Після виявлення події перетину нуля BEMF алгоритм зазвичай чекає 30 електричних градусів до комутації послідовності кроків (рис. 16). Таким чином, перехід через нуль розташований у середині сходинки для досягнення максимальної ефективності.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (21)
Оскільки точність виявлення переходу через нуль залежить від кількості зборів, отже, від частоти ШІМ (див. розділ 3.2.1), точність його виявлення може стати важливою на високій швидкості. Потім це створює очевидну асиметричність форм хвилі та спотворення струму (див. Малюнок 17). Це можна компенсувати зменшенням затримки між виявленням перетину нуля та ступінчастою комутацією. Затримку переходу через нуль можна змінити користувачем за допомогою Motor Pilot, як показано на малюнку 18.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (22)
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (23)
Перемикання між визначенням часу вимкнення та увімкнення ШІМ
При збільшенні швидкості або струму навантаження (тобто вихідного крутного моменту двигуна) збільшується робочий цикл ШІМ. Таким чином, час для сampскорочення BEMF протягом часу вимкнення. Щоб досягти 100% робочого циклу, перетворення АЦП запускається під час увімкнення ШІМ, таким чином перемикаючись із визначення BEMF під час вимкнення ШІМ на час увімкнення ШІМ.
Неправильна конфігурація порогових значень BEMF під час увімкнення призводить до тих самих проблем, описаних у Розділі 3.1.3 («Неправильні порогові значення BEMF»).
За замовчуванням порогові значення BEMF ON-sensing встановлені на половину обсягу шиниtage (див. Розділ 2.1). Користувач повинен враховувати, що фактичні пороги залежать від обсягу шиниtage значення та мережа зондування. Дотримуйтеся вказівок у Розділі 2.1 і переконайтеся, що гучність вирівнянаtage рівня до номінального, встановленого в верстаку MC.
Значення порогових значень і робочого циклу ШІМ, за яких алгоритм перемикається між ВИМКНЕНИМ і УВІМКНЕНИМ датчиком, можна налаштувати під час виконання за допомогою Motor Pilot (Малюнок 19) і доступно у Vol.tagлише режим водіння.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (24)

Усунення несправностей

Про що я маю подбати, щоб належним чином розкрутити двигун із 6-тактним алгоритмом без датчика? Розкрутка двигуна з 6-тактним алгоритмом без датчика передбачає можливість належного визначення сигналу BEMF, прискорення двигуна та синхронізувати ротор з алгоритмом керування. Належне вимірювання сигналів BEMF полягає в ефективній конструкції мережі зондування BEMF (див. Розділ 2.1). Цільова обtagе (тtage режим керування) або струм (поточний режим керування) під час послідовності запуску залежить від параметрів двигуна. Визначення (і, зрештою, тривалість) обtage/current фаза під час етапів вирівнювання, прискорення та перемикання є вирішальними для успішної процедури (див. Розділ 3).
Зрештою, синхронізація ротора та здатність збільшити швидкість двигуна до номінальної швидкості залежить від оптимізації частоти ШІМ, порогів BEMF, періоду розмагнічування та затримки між виявленням переходу через нуль і кроковою комутацією, як описано в Розділ 3.2.
Яке правильне значення дільника резистора BEMF?
Користувач повинен знати, що неправильне значення дільника резистора BEMF може позбавити будь-яких шансів правильно керувати двигуном. Для отримання додаткової інформації про те, як спроектувати мережу зондування BEMF, зверніться до розділу 2.1.
Як налаштувати процедуру запуску?
  • Щоб оптимізувати процес запуску, рекомендується збільшити тривалість кожного кроку фази збільшення обертів до кількох секунд. Тоді можна зрозуміти, чи належним чином прискорюється двигун, або на якій швидкості/кроці процедури відкритого циклу він дає збій.
  • Небажано розганяти високоінерційний двигун із занадто крутим ramp.
  • Якщо налаштований voltage фаза або фаза струму занадто низька, двигун глухне. Якщо він занадто високий, спрацьовує надструм. Поступово збільшуючи обtagе фаза (обtage режим керування) або струм (поточний режим керування) під час вирівнювання та кроків прискорення дозволяють користувачеві зрозуміти діапазон роботи двигуна. Дійсно, це допомагає знайти оптимум.
  • Коли справа доходить до перемикання на роботу в замкнутому циклі, підсилення PI необхідно спочатку зменшити, щоб виключити втрату контролю або нестабільність через петлю швидкості. На цьому етапі вкрай важливо переконатися, що мережа зондування BEMF спроектована належним чином (див. Розділ 2.1) і сигнал BEMF правильно отриманий. Користувач може отримати доступ до зчитування BEMF і побудувати його в Motor Pilot (див. Малюнок 20), вибравши доступні регістри BEMF_U, BEMF_V і BEMF_U в розділі графіка ASYNC інструменту. Після того, як двигун перебуває в стані Run, підсилення регулятора контуру швидкості можна оптимізувати. Для отримання додаткової інформації або оптимізації параметрів див. Розділ 3 і Розділ 3.2.
    STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Sensor-Less-Parameter- (1)
 Що робити, якщо двигун не рухається під час запуску?
  • Під час запуску лінійно зростаючий обсягtagе (тtage режим керування) або струм (режим керування струмом) подається на фази двигуна. Мета полягає в тому, щоб вирівняти його у відомому та попередньо визначеному положенні. Якщо обtage недостатньо високий (особливо з двигунами з високою сталою інерції), двигун не рухається, і процедура не виконується. Додаткову інформацію про можливі рішення див. у Розділі 3.1.1.

Що робити, якщо двигун не завершує фазу прискорення?
Як і для фази вирівнювання, двигун прискорюється в розімкненому контурі шляхом застосування лінійно зростаючого обсягуtagе (тtage режим керування) або струму (поточний режим керування) до фаз двигуна. Значення за замовчуванням не враховують можливе прикладене механічне навантаження або константи двигуна є неточними та/або відомими. Таким чином, процедура прискорення може бути невдалою через зупинку двигуна або перевищення струму. Додаткову інформацію про можливі рішення див. у Розділі 3.1.2.

Чому двигун не перемикається в замкнутий контур швидкості?
Якщо двигун належним чином розганяється до цільової швидкості, але раптово зупиняється, можливо, щось не так у конфігурації порога BEMF або посилення PI-регулятора. Зверніться до розділу 3.1.3 для отримання додаткової інформації.

Чому петля швидкості виглядає нестабільною?
Очікується збільшення шуму вимірювання зі швидкістю, оскільки чим вища швидкість, тим менша кількість BEMF sampфайли для виявлення переходу через нуль і, отже, точність його розрахунку. Однак надмірна нестабільність контуру швидкості також може бути симптомом неправильного порогу BEMF або підсилення PI, які неправильно налаштовані, як зазначено в розділі 3.1.3.

  • Як я можу збільшити максимально досяжну швидкість?

Максимально досягнута швидкість зазвичай обмежується декількома факторами: частотою ШІМ, втратою синхронізації (через надмірний період розмагнічування або неправильну затримку між виявленням перетину нуля та кроковою комутацією), неточними порогами BEMF. Щоб отримати додаткові відомості про те, як оптимізувати ці елементи, зверніться до Розділу 3.2.1, Розділу 3.2.3, Розділу 3.2.4 і Розділу 3.2.5.

Чому мотор раптово зупиняється на певній швидкості?
Ймовірно, це пов’язано з неточною конфігурацією порогової величини BEMF на основі ШІМ. Зверніться до розділу 3.2.5 для отримання додаткової інформації.

Історія переглядів
Таблиця 2. Історія перегляду документа
Дата Версія Зміни
24-2023 листопада 1 Початковий випуск.

ВАЖЛИВА ПРИМІТКА – ПРОЧИТАЙТЕ УВАЖНО

STMicroelectronics NV та її дочірні компанії («ST») залишають за собою право вносити зміни, виправлення, покращення, модифікації та вдосконалення продуктів ST та/або цього документа в будь-який час без попереднього повідомлення. Покупці повинні отримати актуальну актуальну інформацію про продукти ST перед розміщенням замовлень. Продукти ST продаються відповідно до умов продажу ST, які діють на момент підтвердження замовлення.
Покупці несуть виключну відповідальність за вибір, вибір і використання продуктів ST, а ST не несе відповідальності за допомогу в застосуванні чи дизайн продуктів покупців.
Компанія ST не надає жодних ліцензій, явних чи неявних, на будь-які права інтелектуальної власності.
Перепродаж продуктів ST з положеннями, відмінними від інформації, викладеної в цьому документі, анулює будь-яку гарантію, надану ST на такий продукт.
ST і логотип ST є товарними знаками ST. Додаткову інформацію про торгові марки ST див www.st.com/trademarkс. Усі інші назви продуктів або послуг є власністю відповідних власників.
Інформація в цьому документі замінює інформацію, надану раніше в будь-яких попередніх версіях цього документа.
© 2023 STMicroelectronics – Усі права захищено

Документи / Ресурси

STMicroelectronics STM32 Motor Control SDK 6 Step Firmware Sensor Без параметрів [pdfПосібник користувача
STM32 Motor Control SDK 6 Step Firmware Sensor Less Parameter, Motor Control SDK 6 Step Firmware Sensor Less Parameter, Step Firmware Sensor Less Parameter, Firmware Sensor Less Parameter, Sensor Less Parameter, Less Parameter, Параметр

Список літератури

Залиште коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікована. Обов'язкові поля позначені *