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[参考译文] LAUNCHXL-F28069M:LAUNCHXL-F28069M + BOOSTXL-DRV8301上的 InstaSPIN-FOC 低电感高速电机

Guru**** 1986165 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8301
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/568886/launchxl-f28069m-instaspin-foc-low-inductance-high-speed-motor-on-launchxl-f28069m-boostxl-drv8301

器件型号:LAUNCHXL-F28069M
主题中讨论的其他器件:DRV8301

您好!

在 LaunchXL F28069M http://www.ti.com/tool/LAUNCHXL-f28069M + BoostXL DRV8301 http://www.ti.com/tool/BOOSTXL-DRV8301上运行低电感高速电机时遇到问题

这是我的电机  

电机类型:PMSM

相位数:3.

极对数:5 (共10个极)

绕组配置:3个 Y 形连接的线圈

相间电阻:1.4欧姆

相间电感:0.66mH

Kt = 6.3mNm/A

 

这是12V FOC 中的转矩速度曲线

 

因此、在低速时、我们具有大约18mNm 的电流、并且电流应该大约为3A。我想使用12V FOC 将电机推至25krpm。

 按照 InstaSPIN 文档中的指导原则、我应该围绕这组参数进行识别:

 

为了识别我的电机、我在 ChristiClearman 的帖子中使用了他的建议:

设置 user.h

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/c2000/f/902/t/319433

 

 Vrai (FR)表示 true (EN)

 

我可以运行 lab2c (因为电机电感较低)并识别参数、这为我提供了远低于预期的值:

 

我还使用了 lab3a 来识别偏置电流和电压值、这些值与这些振幅有关:

i_{A、B、C}_offset (0.9246)

V_{A、B、C}_offset (0.4985)

 

然后、我使用 lab3c 来转动电机。 我首先以1krpm 的速度基准运行电机。 当它平稳运行时、消耗的电流为0.10A、但有时意外地达到0.43A、并且电机速度在0.4krpm 和1.6krpm 之间振荡。 如果我用手指施加负载、电机通过消耗比空载(0.14A 而非0.10A)更大的电流来平稳运行。

 在斜升速度时、同样的振荡问题反复出现(消耗的电流可能高达0.70A)、直到 I 达到13krpm。 在13krpm 时、消耗的电流为0.21A、电机在12.94和13.05krpm 之间平稳运行。

之后、我尝试达到25krpm、但它达到的最大速度为13.1krpm。

如何提高速度? 为什么它无法达到更高的值?

非常感谢您的帮助和祝您愉快的一天、

纪尧姆

 

 以下是我的 user.h 文件

e2e.ti.com/.../8463.user_5F00_j1.h

e2e.ti.com/.../6825.user.h

 

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    您好 Guillaume、


    你从哪里获得转矩-速度图? 看起来场强减弱被用来达到电机的全速、您能确认吗?

    此外、您的电机的参数还表明、某些场强减弱应该是可能的。 您是否已尝试使用 lab9进一步提高速度?

    您还可以查看 LAB5并调整速度和电流环路的 PI 控制器。 这有助于降低电流消耗并使电机以更高的速度稳定下来。

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    您好、Simon、

    感谢您的快速回答! 扭矩-速度图由我们的供应商提供、但它更像是一个原型而不是大规模生产的电机。 我可以确认使用了磁通减弱。 我没有尝试 lab9、所以我会看一下!

    我还将进一步了解 LAB5、看看 PI 控制器是否能为我们提供帮助。 尽管如此、我在1krpm 时遇到了问题、甚至可能更低、因此这不仅是高速不稳定性的问题(例如、由于基频较高而缺少阶跃)。

    您是否看到 user.h 文件有任何错误? 我们的做法是否正确?

    此致、再次感谢您、

    纪尧姆

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    您好 Guillaume、
    对我来说很好、我没有发现错误。
    我想您可以通过调整 PI 参数来改善行为。 我假设终端应用会向电机施加一些负载、使用此阻尼、您可能还会看到运行更平稳。
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    您好、Simon、

    -调整实验5的 PI 参数对我们没有帮助,我们找不到一组适合我们所有速度的参数。

    我们尝试了 InstaSpin-MOTION 而不是 FOC,这是一项重大改进,不再是问题,所以我们将继续使用它! 然而、最大速度为14krpm。

    然后、我们尝试了场强减弱的实验9。 遗憾的是、它使用 InstaSPIN-FOC、因此对于"低速"(低于10krpm)、电机仍然不能平稳运行(与开始时暴露的问题相同)。 但是、我们可以达到所需的实际全速(12V 时为22krpm)。

    最后、我们尝试了实验10b 和12b、以便在 InstaSPIN-MOTION 中使用场强减弱。 我们没有成功、因为当我们提高速度时、空间矢量过调制似乎会导致一些问题。 我们如何禁用它、但仍然使用场强减弱的 InstaSPIN-MOTION?

    感谢您的帮助、  

    纪尧姆

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    您好 Guillaume、

    我不确定,但我认为在 lab12b 中不应激活过调制。 您能检查一下吗?

    在 user.h 中、您可以找到以下定义。 如果将其设置为0.5、则调制指数不应超过100%。

    #define USER_MAX_VS_MAG_PU      (0.5)  //如果不使用电流重构技术,则设置为0.5。 有关更多信息、请查看 lab10a-x 中的模块 svgen_current。

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    您好、Simon、

    您适合 lab12b。 我们将重点介绍 lab10b。 您对 USER_MAX_VS_MAG_PU 的指示有助于我们消除过调制、因此我们是否进行过调制。

    我们可以通过本实验来稳定系统并做一些不错的事情、因为过调制有助于我们在不增加直流源电压的情况下增加电机电压。 此外、场强减弱效果良好。

    然而、无论是否过调制、无论是否存在场强减弱、当我想超过16krpm 时、系统都不考虑这个值。 例如、我将 gMotorVars.SpeedRef_KRPM 更改为17、但 gMotorVars.SpeedTraj_KRPM 保持15.99999999、正如 gMotorVars.SpeedRef_KRPM 为16时一样。

    该限制来自何处、如何更改? 我已经尝试更改 PWM 频率、系统带宽、USER_MAX_VS_MAG_PU 和 USER_MOTOR_MAX_SPEED_KRPM、但是没有任何影响 gMotorVars.SpeedTraj_KRPM 被限制在16kRPM。

    谢谢、祝您愉快、

    纪尧姆

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    您好、香榭丽舍

    我们讨论了这种情况、但仍有限制以低于15.99kRPM 的速度运行

    目标是实现约1700Hz el。 频率。 您能否帮助找出限制原因并解释实现目标速度所需采取的步骤?

    除了滤波器极之外、还需要进行其他修改吗?

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    您好 Guillaume、

    请首先使用 lab10a、检查最大电流和 SVM 输出。
    通过在 ctrlHandle 的 pid_iq.refValue、pid_spd.UI 和 pid_spd.outMax 中进行监控、检查 USER_MOTOR_MAX_CURRENT 是否足以实现 MOto 高速。 当电机高速运行时、如果 pid_spd.UI 高于 pid_spd.outMax、则最大电流是不够的。
    2.检查 gMotorVars.Vs、gMotorVars.OverModulation 和 gMotorVars.VsRef。 如果 gMotorVars.vs 等于 gMotorVars.OverModulation 且高于 gMotorVars.VsRef、dc_bus 电压是不够的。
    3.将 gMotorVars.OverModulation 更改为更高的值,但需要小于0.66。 以检查电机是否可以高速运行。
    4.增加 dc_fus 电压以检查电机是否可以运行到更高的电机。
    5.如果在项目3&4中的操作中电机能够以更高的速度运行、您需要添加磁场减弱控制以实现高速运行。
    6.结合 lab10a 和 lab9实施过调制和磁场减弱控制。
    7.将 user.h 中的 USER_SPED_POLE_rps 从100.0更改为300.0。