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  • 分享一本好书《基于线电压差的无刷直流电动机反电势检测方法》:针对无刷直流电动机传统反电势检测存在受 PWM调制策略、开关管和二极管导通压降影响的问题, 提 出一种通过检测无刷直流电动机线电压差的过零点来检测反...
  • 下面来说说这个分压网络到底是怎么回事,这是个比较经典的电动势采集电路,很多无刷电机的教材上都有照搬,我想应该也不是 MK 项目那个德国人的原创。现在我们来分析,先无视图中这几个电容,把它当成纯电阻网络。...

    图中,PHASE_A, PHASE_B, PHASE_C 分别接电机的 A, B, C 线,经过一个分压网络后分别为 NULL_A, NULL_B, NULL_C, 再连接到单片机的 ADC0, ADC1, ADC2 引脚。而MITTEL 为估测的变形后的中点电压,接单片机的 AIN0 引脚。只要在 AB 通电期间开通NULL_C 和 MITTEL 的比较;AC 通电期间开通 NULL_B 和 MITTLE 的比较;BC 通电期间开通 NULL_A 的比较,就可以成功检测出各相的过零事件。

    下面来说说这个分压网络到底是怎么回事,这是个比较经典的反电动势采集电路,很多无刷电机的教材上都有照搬,我想应该也不是 MK 项目那个德国人的原创。现在我们来分析,先无视图中这几个电容,把它当成纯电阻网络。假设 AB 相开始通电的时候,PHASE_A的电压约为 12V,PHASE_B 的电压约为 0V,C 线圈此时产生 6V 的反向感生电动势,叠加在绕组中点上后,在 PHASE_C 输出的电压应为 12V 左右,问:此时 MITTEL 点电压值是多少?NULL_C 点电压值又是多少?

    已知各点电压如上图所示,计算C点电压跟M点电压?

    1、A点电流: (VA-A)/R7  = A/R18  + (A-M)/R20             =>     12 + M = 3A

    2、C点电流: (VC-C)/R13 = C/R1   +  (C-M)/R22            =>     12 + M = 3C

    3、B点电流: (M-B)/R21  = B/R12 +  B/R4                     =>      M = 3B

    4、M点电流:(M-B)/R21  = (A-M)/R20 + (C-M)/R22      =>      3M = A + C + B

    5、由1 、2可以计算出                                                      =>      A = C

    6、由 3 、4 、5可以计算出                                               =>      3C = 4M

    7、由 2 、6可以计算出                                                     =>       M = 4V, C = 5.3V 

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  • 现在市面上无位置传感器控制的电机方案特别多,也特别火,...可以根据端电压Ubo、Uco得到电机当前线电动势Ubc,利用该电动势,可以得到当前转子位置与转速。 2.实际的端电压 以电机400rmp时候的状态为例说明。如

    现在市面上无位置传感器控制的电机方案特别多,也特别火,主要是降低了成本。
    本文分析一种基于硬件反电动势检测的开环启动方式。主要分析一下硬件反电动势的采集。

    1.电路模型
    硬件电路检测得到两相反电动势采样值作为电机启动状态判断的依据,并根据公式转换获取此时的转子角度与位置,以进行无传感的启动。硬件检测反电动势的电路模型如下所示:
    在这里插入图片描述
    根据以下公式:
    在这里插入图片描述
    可以根据端电压Ubo、Uco得到电机当前线反电动势Ubc,利用该反电动势,可以得到当前转子位置与转速。
    2.实际的端电压
    以电机400rmp时候的状态为例说明。如下图:
    绿色为B相端电压Ubo,红色为C相端电压Uco,蓝色为中性点电压Uno,橙色为线反电动势Ubc。
    在这里插入图片描述
    未上电时候的中性点电压和端电压

    在这里插入图片描述
    母线310V电压时候的端电压与中性点电压

    在这里插入图片描述
    端电压Ubo、Uco与其钱电压Ubc波形

    在这里插入图片描述
    DSP ADC口实际采集到的反电动势

    3.转子角度与速度的计算
    端电压Ubo和端电压Uco相减,得到的线反电动势Ubc及其过零点。通过线反电动势的正向过零点与反向过零点(或者过零前Ubo和Uco的正负)判断得到转子的转向;初始阶段端电压Ubo、Uco加和,若在正向过零点时小于反向过零点,转子为正向旋转,反之,为反向旋转。

    4.总结吧
    反电动势识别电机当前的转速及方向,获取转子的位置,以当前的角度拖动电机启动,当电机运转速度稳定时切入闭环正弦波控制。一般理解的是基于反电势的无感控制要求电机初始转速很高才能精确的采集到当前的反电势,那么电机低速运转的时候怎么进行无感控制呢,方法当然是有的,利用高频注入可精确的得到电机在低速运转时候的转子位置和转速。这个可以后面再进行探讨。

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  • 1.反电势项的符号问题 首先,在d-q轴下永磁同步电机定子电压方程为: 其中与分别为反电势项。 对于定子电枢绕组来说,可以视为一个感性元件,而感性元件的特点就是电流滞后于电压90°电角度,因此,在d-q坐标系...

    1.反电势项的符号问题

    首先,在d-q轴下永磁同步电机定子电压方程为:

    其中\omega L_{q}I_{q}\omega (L_{d}I_{d}+\Psi _{f})分别为反电势项。

    对于定子电枢绕组来说,可以视为一个感性元件,而感性元件的特点就是电流滞后于电压90°电角度,因此,在d-q坐标系中,q轴电流在d轴上的感应项为超前q轴电流90°的,即位于d轴的负半轴,而d轴电流在q轴上的感应项超前d轴电流90°,位于q轴的正半轴。定子电压方程中Ud中的负号与Uq中的加号即由此得来。

    2.加载过多后电机处于什么样的运行状态。

    通常当我们使用Id=0的控制策略时,Ud即由反电势项构成,Uq中Id的耦合项消失,此时可见Uq仅与Iq的值及转速w有关。若此时给定电压不变,同时给定转速n也不变,此时增加负载TL,Iq增加,当TL增加到一定程度时,Uq与Ud的合成矢量的幅值达到极限值,此时转速w会降低,转速环输出的给定Iq会增加,使得电流环输出的Uq会增加,但此时电压已经达到极限值,Iq增加至与负载转矩TL匹配后不再增加,电机在低于给定转速n的状态下运行

     

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  • 三相直流无刷电机无感反电势控制TI源代码解析 时间:20200208 作者:LJL 参考文档:DMC MATH.pdf (文档路径:C:\ti\controlSUITE\libs\app_libs\motor_control\math_blocks\v4.1~Docs) 参考源代码:com_trig.h (代码...

    三相直流无刷电机无感反电势控制TI源代码解析

    时间:20200208
    作者:LJL
    参考文档:DMC MATH.pdf
    (文档路径:C:\ti\controlSUITE\libs\app_libs\motor_control\math_blocks\v4.1~Docs)
    参考源代码:com_trig.h
    (代码路径:C:\ti\controlSUITE\libs\app_libs\motor_control\math_blocks\v4.1)
    第一次写博客文章,一方面为了加深自己的印象,将学习的东西记录下来作为日后的回顾,另一方面将自己的心得分享出来,以后会不定期更新文章,与大家交流学习,如有谬误,还请指正,多谢。

    1. 理论背景
      一般对于无刷直流电机位置检测,采用3个霍尔传感器,按照间隔120电角度的位置安装,控制器读取三相霍尔电平状态,施加相应的三相电压控制量,驱动电机运行。对于存在霍尔位置检测的电机控制存在霍尔在恶劣环境下运行不稳定的情况,且对外连接线缆较多。无刷电机的无感反电势控制,是采用检测电机转子反电动势的放法,估算电机转子位置,从而不必增加霍尔传感器检测电机转子位置,降低控制器成本,增加运行的可靠性。
      在无刷电机转动过程中,电机转子转动切割三相定子线圈,会在三相定子线圈上产生反电势,三相反电势理想波形如下图所示。
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  • 问题分析: 根据反电势计算公式: d ψ f d t + j ω e ψ f = ( u ⃗ α β − R s i ⃗ s α β − L 1 p i ⃗ α β ) e − j ω e t \frac{d\psi _f}{dt}+j\omega _e\psi _f=\left( \vec{u}_{\alpha \beta}-R_s...
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  • 针对这两点不足,提出反电势形状函数法,在软件中实现了相电压的实时计算,使转矩观测变得简洁,更易于工程实用。最后给出的仿真与实验结果证明了反电势形状函数法用于无刷直流电机直接转矩控制中的可行性与有效性。
  • 给出了单神经元比例系数不同取值时反电势估计误差,给出了推荐的取值范围,并给出了神经元比例系数的在线调整方法,补偿了由于定子电压计算不准确而引起的磁链和转矩估计偏差。最终实现了无刷直流电机的直接转矩控制...
  • 摘要:针对传统直流无刷电动机控制系统电动机转子位置检测准确度不高的状况,介绍了一种基于DSP的无...无位置传感器的直流无刷电动机控制系统是在不采用物理传感器的条件下,利用电机的电压、电流信息,通过软件算法
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    1、问:电动势过零检测rc...悬空相的电动势和另外两个通电相的中点电压相加后得到幅值(即电机内部的中心点电压)基本为0(略大于)到电源电压Vdd(略小于),方向有从0到Vdd,或者是从Vdd到0,因此有上升沿和下降...
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    电机dq坐标系下电压方程: {ud=Rid+Lddiddt−ωrφmuq=Riq+Lqdiqdt+ωrLdid+ωrφm \left\{ \begin{array}{l} u_d=Ri_d+L_d\frac{di_d}{dt}-\omega _r\varphi _m\\ u_q=Ri_q+L_q\frac{di_q}{dt}+\omega _rL_di_d+\...
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  • RFID学习笔记

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空空如也

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反电势电压