[参考译文] TMS320F28027F：电机 RPM &gt 时的电机抖动问题；电机最大 RPM 的90%

您在上图中显示了哪些信号？ 您能否布置示波器使用电流探头捕获的电机相电流波形？

当电机高速运行时、请检查变量"gMotorVars.Vs"、"gMotorVars.OverModal"和"gUserParams.maxVsMag_pU"的值是多少。

上述信号在其中一个高侧栅极上测量。 我已经订购了电流探头、因此需要一天或两天时间才能显示这些采集结果。

以下是您要求的值：
gMotorVars.Vs = 0
gMotorVars.OverModulation = 0.5
gUserParams.maxVsMag_pu = 0.5

我在下面拍摄了几个示波器截图、其中显示了一个单相、上面有一个2kHz 低通滤波器。 在前两个图像中、我将运行电机角度的无传感器算法。 第一个波形图是24V 电源上的1、000 RPM、其中控制良好。 第二幅图是在1、175 RPM 时、电机开始失去控制。 第三幅图仅使用霍尔效应传感器(无传感器)、这幅图恰好显示了控制开始出现故障的速度。

在我看来、这不是无传感器算法的问题、因为有传感器和无传感器都出现了这种问题。 电流检测线路上是否可能存在过多噪声、并且电机控制因过流情况而切断？ 除了相电流之外、我还将在相电流可用时发布哪些其他信号更有用。

你是对的。 在大多数情况下、问题可能来自电流或电压感应信号或硬件板的栅极驱动器。 您可以使用 lab01b 和 lab01c 参考实验指南来验证硬件。

  如果电机正在运行、gMotorVars.Vs 的值不应等于零。 请检查您的项目中是否有以下代码、如果没有、请添加这些代码以检查 gMotorVars.vs 的值。

//按单位读取 Vd 和 Vq 矢量
gMotorVars.Vd = CTRL_getVd_out_pu (ctrlHandle)；
gMotorVars.VQ = CTRL_getVq_out_pu (ctrlHandle)；

//计算向量 vs 以标么值表示
gMotorVars.vs =_IQsqrt (_IQmpy (gMotorVars.vd、gMotorVars.vd)+_IQmpy (gMotorVars.VQ、gMotorVars.VQ))；

我在代码中添加了 Vd、Vq 和 Vs 测量值。 我还在中使用了电流探头、下面显示了这些捕获。 不稳定性从大约0.45开始、因此大约90%的时间到达我的最大值0.5。 第一幅图显示了大约1k RPM 时的良好电流和电压波形。 接下来的两个图显示了1.15k RPM 时的波形图、清楚地显示了电机缺火。

gMotorVars.SpeedRef_KRPM = 1.15
Vs = 0.4423158169
VQ = 0.4335480332
VD =-0.0134024024

在故障排除方面、还有什么关于我们可以从此处转到何处的想法？

下面是一些失去控制的更好的照片。 我尝试将死区时间增加到400ns、这似乎没有影响。 我认为我不会遇到击穿问题。

蓝色= A 相分流器
绿色=以增益20运行的 DRV 分流放大器在 A 相上的输出
黄色= A 相低侧 FET 的栅极

如图所示、在异常情况下、有大量电流流经低侧。 第一幅图已缩小、第二幅图已放大  DRV 分流放大器信号的输出(绿色)。

电流和电压感应信号对于电机驱动而言似乎不够好。 请尝试使用 lab01b 和 lab01c 首先验证您自己的电路板吗？ 以检查问题是来自采样电路还是栅极驱动。

我成功完成了 lab01b 和 lab01c、没有控制问题。

我能够修改 lab01c 的图形功能、以生成 A 相 ADC 的图形。 信号对我来说非常好。 在 lab01c 中、我能够达到大约1.2k RPM、这接近0.5 pu 的最大 RPM。

是否可以使用 project5b 进行其他测试、即使在最大 pu 为0.5的情况下、我也几乎需要过调制？ 如果固件中不包含过调制所需的电流重构、是否可能会导致在更高速度下以0.5 pu 的 pu 失去控制？

当我接近1.2kRPM 时、当反电动势接近电源电压时、电流幅度开始迅速下降(这是预期的)。 与较高 RPM 时的噪声相关的信号损失是否也可能是控制损失的根本原因？

您是否在 TI EVM 套件上遇到了相同的问题？ 您可以增大直流总线电压、以查看以相同速度运行电机时会发生什么情况？

当我增加直流总线电压时、不稳定性会消失。 就像我的帖子标题一样、问题仅在给定直流总线电压下电机最大转速超过90%时才会发生。 我认为、对于给定 的 maxVsMag_pu、我应该能够将电机加速至最大电机 RPM。

使用 DRV8353RS-EVM 达到最大电机 RPM 的100%时、即使 用1.5m Ω 分流器替换了库存的7m Ω 分流器、也不会出现任何问题。 我们将尝试在放大器之前为电流分流器添加一些额外的滤波、看看这是否有用。 话虽如此、根据我之前的帖子、由固件测量的电流分流器看起来非常好。

您似乎必须在电流重构过程中实现过调制、将其作为 lab10a、或将磁场减弱控制作为 lab09来实现电机高速运行。 通过电流重构进行过调制需要高质量的电流感应信号、  如果尝试使用 lab10a、您可以先将"USER_MAX_VS_MAG_PU"设置为(0.576)。 然后、如果电机无法达到所需的运行速度、您可以实施场削弱控制。

我们继续实施了 lab10a。 当我们到达更高的 RPM 时、我们仍然会看到类似的问题。 当我们开始出现不稳定情况时、我们还会在 DRV8353上产生大量栅极驱动故障错误。 这也是大约50%的时间会导致器件发生故障、导致器件出现永久性 GDF (栅极驱动)故障、这需要我们更换 IC。

我们还继续实时查看 ANGE_PU、看看这是否可能是一个问题。 我们在这里或那里看到角度有一些误差、但它似乎大部分是平滑的。

到目前为止，我们已经尝试了很多事情。 我们是否有机会直接从 TI 的 FAE 那里获得有关此问题的支持？

您可以增加直流总线电压、以与上述相同的速度运行电机、并查看发生了什么情况。

您是否有机会在 TI EVM 套件上运行电机？  您是否遇到了相同的问题？

我们运行了相同的固件并对 user.h 文件进行了微调。 该 EVM 可在不发生故障的情况下以全速/占空比运行电机、不会出现任何问题。 如前所述、如果我们针对给定的 RPM 增大总线电压、则问题消失了、但我们认为我们应该能够使用0.5 max_pu 实现最大 RPM、而不会导致 IC 故障。

我们今天尝试了一种新方法、仅使用扭矩控制来运行电机、并关闭速度控制器。 现在、我们可以以全 RPM 运行、而不会出现不稳定或电机驱动器故障。 话虽如此、一旦我们将 USER_MAX_VS_MAG_PU 设置为0.57以上、我们就会立即得到 GDF 故障、它会中断 DRV8353 IC 并需要更换。  在尝试从正弦换向到梯形换向时、DRV8353是否有需要更多栅极驱动功率或其他一些硬件要求的独特之处？ 我们现在使用 lab10a 来执行我们的测试、这些测试应该支持过调制以及电流重建。

您似乎必须限制 USER_MAX_VS_MAG_PU 或 PWM 占空比、因为您自己的电路板上的电流感应效果不是很好。

如果 USER_MAX_VS_MAG_PU 大于0.5、尤其是大于0.57、则过调制和电流重构仍然需要高质量的电流感应信号。

您能帮助我们量化“电流感应不够好”吗？ 我们是否有信噪比规格或有关滤波的任何反馈、以实现我们所需的结果？

我们还发现、故障模式会立即损坏 DRV8353。 我们希望 GDF、VDS 和 OCP 保护措施可能有助于防止永久损坏、从而使逆变器在生产过程中无法使用、前提是错误噪声会进入系统或出现其他可能导致电机不稳定的因素。 在过去，我们的设计中依赖 DRV 系列部件，发现它们非常可靠。 到目前为止，我们还没有在 DRV8353周围进行设计的经验。  

很难制定量化的标准。 您可以查看一些有关 PCB 布局设计和模拟信号交易调节电路的教科书。 或者、请一些人帮助检查电路板的原理图和 PCB 布局设计。

我想关闭这个线程、因为这不是 C2000控制器或电机控制算法代码的问题。 如果您对有关电机控制的参考设计代码有任何疑问、请告诉我。  

我将继续、让您继续关闭此主题、我们将通过其他渠道寻求支持。 我们已经完成了与 EVM 的进一步比较、并且看到了非常相似的电流反馈信号、因此我有一点怀疑这实际上是根本原因。 话虽如此，您似乎对我们这个问题没有任何更具建设性的反馈意见。

好的。 主要的影响可能来自 PCB 布局设计、尤其是在电流和电压信号处理调节电路上。 似乎最大/标度电流远高于 TI EVM 板。