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[讨论] 【高手问答】资深无刷电机工程师黄工:探讨FOC无刷驱动设计那些事
2019-11-5 16:14:06  8363 电机驱动 FOC 电机控制 马达驱动 驱动器
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编者导读:
本期我们邀请了电机控制版主黄工@神箭 ,来解答大家在电机控制设计上遇到的问题,时间是11.5—11.20,知识点可以覆盖FOC无刷电机,特别是针对无刷电机设计、调试、电子器件选型PCB设计等领域。

简 介:
黄工,社区用户名@神箭 电子发烧友学院讲师及社区专家,在无刷电机领域,主要致力于硬件和软件设计,设计基本采用FOC取代传统方波控制方式,FOC控制具有噪声小,寿命长,稳定性高等优点。

1、提高FOC单片机运算速度,FOC调试匹配困难点;
2、无人机FOC电调方案逐步取代传统方波控制方案;
3、FOC控制降低无刷电机噪音原理解析;
4、从抗干扰布局到小型化设计思路再到无刷电机PCB走线思路;
5、深入了解无刷电机驱动器PCB设计;
6、无刷电机设计中电路、选型、布局及PCB走线分析等;

黄工分享的往期直播(点击进入):

无刷驱动器PCB绘制实战——整体思维的培养
无刷驱动器PCB绘制实战——从原理图到PCB
无刷驱动器PCB绘制实战——布局及走线抗干扰规范
无刷驱动器PCB绘制实战——布局及走线抗干扰规范(小型化续集)
无刷驱动器PCB绘制实战——设计整体思路总结篇
手把手教你FOC无刷驱动设计——曼塔无人机无刷电调拆解
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往期回顾
【高手问答】第15期——和专家一起探讨:开发cyclone系列FPGA时遇到的事儿


8
2019-11-5 16:14:06   评论 分享淘帖
12 个讨论
@神箭  黄工好,目前想做驱动音圈电机,不知道怎么选择驱动器,想咨询一下。
目前需求是
1、峰值电流不超过2A;
2、持续电流1A;
3、仅电流环控制,电流环带宽不小于5k,要求控制电流进度达到1mA级别;
目前看了两种类型驱动器,一种是线性伺服驱动器,另一种就是通用的PWM的电机驱动器。之前做实验用的copley的驱动器,但是有一个问题是只要copley驱动器软件enable后,我有一个加速度传感器的测量噪音立马上升2倍左右,噪音有点大。
想咨询一下我用那种类型的驱动器比较合适,有没有推荐的厂家。目前通用PWM驱动器看了几家,Elmo,copley还有ACS的,不知道咋选。
2019-11-5 16:47:48 1 评论

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1 条评论
  • 神箭 2019-11-6 11:15

    音圈电机有自己独特的驱动方式。和其他电机的驱动原理相同,但是控制方式不同。这个你得自己研究一下。

本帖最后由 Nancyfans 于 2019-11-6 09:39 编辑

黄工好,我有一个问题 ,就是如何滤除电机启动和停止产生的脉冲干扰信号?


最近一个项目是控制电机的,项目很简单,我用得STM8AF6246单片机,这款单片机还是汽车级单片机了,用单片机取控制两个24V的电机正反转和停止,其中电机的电源是24V,这个24V经过TLE-4266稳压到5V,调试的时候电机只要停止转动就有一个100ns--500ns直径的一个干扰信号,这个干扰信号会通过TLE-4266进入后端,后端给5V单片机供电的,由于这个干扰信号纯在,单片机有时候会跑飞,以至于控制不了电机,我只想问问朋友们有遇到过类似的情况吗?如有遇到可否分享一下是怎么解决的,怎么滤除掉这可恶的干扰信号!我们看图说话,请大家帮忙分析

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就是这个干扰信号,看着很不爽,就是它导致了单片机跑飞,可恶是的我加了看门狗,看门狗都死机了,这个干扰 ...
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推荐课程:
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2019-11-5 16:52:53 评论

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这个问题是非常严重的。首先这个信号你要去检查是不是MOS发出的。如果是mos发出的,检查预驱电路是否正常,需要去调整预驱到MOS的线尽量短,如果产生LC震荡需要加大输入电阻的增加阻尼。如果是干扰到单片机,是不是低压端被高压端耦合干扰过来。加去耦电容。
2019-11-5 17:20:23 评论

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黄老师您好,请问PMSM 电机那个KP值如何测量哈?如果这个值精确,主要有什么影响?
2019-11-5 19:09:39 2 评论

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2 条评论
  • 神箭 2019-11-7 08:56

    KE值其实不是很精确也是可以的,不仅不会很精确,有时候因为电机的结构原因,计算的值是实际值是偏差的,所以上下可以有百分之10左右偏差是没有问题的。

  • 神箭 2019-11-7 08:58

    kE值的测量我之前做过一期视频演示过,你可以去看看。用外力把电机旋转起来。用示波器看任意两相的电压波形,取得波形的峰峰值和频率。就可以套入公式计算了

黄工好  请问你伺服控制器的参数该如何设置
2019-11-5 22:02:58 4 评论

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4 条评论
  • 神箭 2019-11-6 11:09

    目前的市面上的伺服控制器其实是智能的,不需要相电阻,相电感这种参数。只需要你配置好他的转一圈需要多少个脉冲。一般情况下控制器的数据手册上是可以查到并选择的。主要是设置细分的脉冲,有些还有虚拟齿轮箱等设置。

    王栋春 回复 神箭: 2019-11-6 12:51

    好的  如果有具体的资料还望分享一下

    神箭 回复 王栋春: 2019-11-7 15:54

    你使用的是不是市面上伺服驱动器产品。

    王栋春 回复 神箭: 2019-11-7 21:26

    对  研发没有那个实力呀  我主要是搞维修

刚好今测了这个波形,给大家分享哈,通道2是两相的电压,通道3是两相滤波后的电压,这两个通道都是差分探头测试的,通道4是某一相的电流波形,其实对应的细节也应是锯齿的,每一个PWM周期都会对相电感充放电,包络才是对应的SVPW调制基波。
1.png
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通道2对应上面电路图M1与M2之间的差分电压,
通道1对应上面电路图V1与V2之间的差分电压,
通道4对应M1那相往电机里流的电流
有没有觉得很神奇,两相电压是方波,滤波后就是正弦波了
2019-11-6 10:58:12 评论

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黄工,FOC 控制中电流环如何调节?有什么好的方法?@神箭
2019-11-6 13:38:49 1 评论

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  • 神箭 2019-11-7 09:02

    电流环其实是根据你使用的环境和带的负载有很大关系。你可以通过示波器抓取电流波形,然后通过带负载测试,看波形调整PI值。需要注意的是,电流环的上限幅和下限幅很重要,关系到你系统的可靠性。

想问下黄工,能不能算单机无穷大系统的矩阵A和特征根 1.png
2019-11-6 13:46:22 评论

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你的问题有点高端有点答不上来。
2019-11-7 08:54:21 评论

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搭建了一个无刷电机驱动,但电机不能直接启动不知道是什么问题?
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2019-11-7 18:14:12 1 评论

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1 条评论
  • 神箭 2019-11-8 09:54

    检测两地方,第一。看电机是不是已经动一下,但是启动不来。这种情况有可能是霍尔的线序不对会引起。第二,你不接入电机,用示波器看电机输出的UVW看是否有载波。如果没有就是硬件哪里有问题

受益匪浅
2019-11-8 04:51:28 评论

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黄工,一般怎么解决电机驱动电源纹波比较大的问题?

如这样
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2019-11-12 16:19:30 1 评论

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  • 神箭 2019-11-27 11:19

    这个问题一看就是预驱送到MOS管的G极产生了震荡,这种要加大G极的输入电阻。增加阻尼。

@神箭  黄工好,大佬们好,想请问一下,为什么单片机的地线,会比电机采样地线的高,单片机的地线是单独从地走的。现在单片机的地和电机采样的地都有500mv的纹波,会是哪些原因导致?
1 条评论
  • 神箭 2019-11-27 11:22

    纹波肯定是有的,纹波大小取决于你的采样电阻有没有靠近大电容,还有你是否单点接地到大电容端。采样应该采用差分走线。尽量做到高压低压分离,单点接地。

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