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[参考译文] DRV8301-69M-KIT:电机在负载下发出奇怪的声音

Guru**** 2540720 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8301, MOTORWARE

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/605381/drv8301-69m-kit-motor-makes-strange-sounds-under-load

器件型号:DRV8301-69M-KIT
主题中讨论的其他器件:DRV8301MOTORWARE

HY、

我的黑客电机在负载较低时会发出奇怪的噪音或高音调的声音。
我驱动一个发电机来测试我的电机、它开始运转正常、但大约11A 和1600rpm、电机开始发出高频声音、消耗电流15A、转速不变。 我想测试高达30A - 40A 的电流。
在没有负载的情况下、电机的转速达到6500rpm、流耗为2A、看起来一切正常。

它是 一个348kV、60A、24V 电机、我的电源具有24V 50A (40A 保险丝)。

我按照实验5b 的说明调整了速度控制器、但不知怎么说它不起作用-它也是如此。 (稍后我想构建一个电动踏板车或其他东西、从而构建速度控制器)

这些是我的新计算值:
KP_SPD=8.6
KI_SPD=0.117
Kp_idq=0.0912
KI_Idq=0.0134

这些是原稿:
KP_SPD=21.3
KI_SPD=0.142
Kp_idq=0.0638
KI_Idq=0.140

什么可能导致这些声音?如何解决?




另一个问题是、我可以在通用 GUI 中看到 ISC 的值、它说 ISC 为2.31A
但我认为 ISC 是磁通/(2 π*L)

电机磁通为0.0142、L 为9、9e-06。 我计算出的 ISC 为231A、其中哪一个是正确的?



提前感谢

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    当我尝试 lab5a 时、我必须将 iqref_a 设置为10、然后电机开始以0、7A 的负载旋转。 如果我将 iqref_a 增大到50、它将消耗10A 电流并上升到60、电机开始发出类似 lab5b 中的奇怪声音。

    我不确定是否应以安培为单位显示 IQref_A?


    有一点奇怪、当我使用速度控制器(lab_5b)并输入3000rpm 的速度基准和500的加速度并开始时、它会非常快地达到1700rpm (乘10A)-在2秒内- rpm 保持不变、接下来的2-3秒没有发生任何情况、 之后、电机开始发出咔嗒声-它们变得更加频繁、最后开始发出这种高音调的声音。
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    您是否使用 lab02b 或 lab02c 来识别电机参数?
    您能否发布电机的一些测试电流波形有奇怪的声音?
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    我使用了 lab2c、当我将其与数据表进行比较时、结果看起来非常好。

    数据表黑客电机-> Rs:21m Ω;Ls:~22uH

    21m Ω/2 -> USER_MOTOR_Rs (0.011347506195306778)

    以下是 lab2c 识别的结果:

    #Elif (USER_MOTOR== HASH_A50)
    #define USER_MOTOR_TYPE                MOTOR_Type_PM
    #define USER_MOTOR_NUM_POLE_PAIRS      (7)
    #define USER_MOTOR_RR                  (空)
    #define USER_MOTOR_Rs                  (0.011347506195306778)
    #define USER_MOTOR_LS_d                (0.0000124581)
    #define USER_MOTOR_LS_q                (0.0000124581)
    #define USER_MOTOR_Rated 磁通          (0.0143760)
    #define USER_MOTOR_磁 化电流 (空)
    #define USER_MOTOR_RES_EST_CURRENT     (6.0)
    #define USER_MOTOR_IND_EST_CURRENT     (-6.0)
    #define USER_MOTOR_MAX_CURRENT         (40.0)
    #define USER_MOTOR_FLUX_EST_FREQ_Hz    (110.0)


    但我刚刚尝试了 lab2b、结果类似于 lab2c。

    是的、我有一些、图片中有一些奇怪的尖峰。 黄色通道是电源的电压、有趣的是、电压随着电机速度的增加而增加。 从25V (0rpm) 到27V (1700rpm)。
    但我不知道这是不起作用的原因。 这是两个串联的12V 50A 开关电源。


    第一张图片在达到1700rpm 后立即显示、之后保持不变。  在第二张图片中、有第一个尖峰、我认为这是导致"咔嗒噪声"的原因。

    1.启动

    2.第一个尖峰

    在第三张图片中可以看到更多尖峰。
    3.

    最后两张图片显示了奇怪的"高频噪声"
    4.

    5.

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    电压不随转速增加、而是由示波器提供、当我使用电压表时、情况良好。 我尝试了电池、但没有任何变化。 我不是很担心、但我认为这不是硬件问题。 这是一个新电机,我只在 user.h 中更改了电机参数。
    我还尝试了不同的 PWM 频率。

    我已经使用(六步梯形)电机控制器工作/玩了一年、但我不知道这是什么。
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    您好、Yanming、

    我刚刚发现、如果我将电机的最大电流设置为40A、那么使用恰好为10A 的转速将达到1770rpm。
    如果我将最大电流设置为20A,则电机在负载为2.7A 时达到750 rpm。

    这有何关联?

    我是否可以是 drv83001 -> 10V/V;40V/V 的分流放大器增益?


    10A 和2.7A 在电源而不是相位上测量。



    谢谢你
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    最大电流限制电机扭矩输出、这将限制带负载的电机最大速度、您可以根据硬件板和电机最大/额定电流设置最大电流。
    2.您可以通过设置 DRV8301控制寄存器的放大器增益位将内部放大器的增益更改为10/20/40/80VpV、默认增益为10V/V、您还必须在 user.h 中更改 USER_ADC_FULL_SCALE_CURRENT_A。

    请注意、具有 DRV8301套件修订版 D 的 InstaSPIN 实验室项目使用增益为20的外部放大器进行电流采样。
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    好的、感谢您的回答、这听起来是合理的、但我不知道为什么电流限制为10安培而不是40安培。

    当您说"您可以根据硬件板和电机最大/额定电流设置最大电流"时、这对我来说就意味着
    我必须为电机"USER_MOTOR_MAX_CURRENT_"和"USER_IQ_FULL_SCALE_CURRENT_A"以及 dr8301-69m 套件的"USER_ADC_FULL_SCALE_CURRENT_A"分配值。


    我的价值观是、

    USER_MOTOR_MAX_CURRENT = 40
    USER_IQ_FULL_SCALE_CURRENT_A = 41.5
    USER_ADC_FULL_SCALE_CURRENT_A = 82

    这就是为什么我不能真正理解为什么它被限制在10安培?
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    您好、Yanming、

    我的老师认为这可能取决于 PI 调节器的增益、或者他认为调节器的输出会限制的电流
    电机。 有可能吗? 如果是、我如何更改它?



    在 lab4中、我可以将"iqref_a"设置为"40"、尽管它限制在10安培。(在电源测得的电流为10安培)

    然后、我尝试在 lab4a 中调整电流控制器- Ki 和 Kp 的值不同-但没有成功。 电流每次限制在10A。





    您有什么想法、我可以做什么或测试什么来解决这个问题吗?
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    您好!
    这是我的 user.h、您可能会发现问题。

    e2e.ti.com/.../7853.user.h

    我很确定电机识别的 Rs 是正确的、但如果 Ls 是正确的、我不知道。
    我很快就会得到一个 L 表来检查这个问题。

    谢谢你

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    正如您所说的、没有电流限制为10A、您可以将最大电流设置为 USER_IQ_FULL_SCALE_CURRENT_A 如果您设置了更高的最大电流、您遇到了什么问题? 您是否监测了 C2000控制器和 DRV8301驱动器上的 PWM 输出?

    为 DRV8301设置更大的过流(VDS)、它将输入过流以禁用 PWM 输出、从而限制输出。
    在 drv8301.c 中、将 DRV8301_VdsLevel_0p730_V 更改为 DRV8301_VdsLevel_1p491_V 或其他高电平。

    void DRV8301_setupSpi (DRV8301_Handle handle、DRV_SPI_8301_Vars_t * SPI_8301_Vars)

    DRV8301_RegName_e drvRegName;
    uint16_t drvDataNew;
    uint16_t n;

    //更新控制寄存器1
    drvRegName = DRV8301_RegName_Control_1;
    drvDataNew =(DRV8301_PeakCurrent_0p25_A |\
    DRV8301_Reset_Normal |\
    DRV8301_PwmMode_Six 输入|\
    DRV8301_OcMode_CurrentLimit|\
    DRV8301_VdsLevel_0p730_V);
    DRV8301_writeSpi (handle、drvRegName、drvDataNew);
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    嗨、Yanming、感谢您的帮助、



    我将 CCSv7与 Motorware 版本1.01.00.18和 TI v17.6.0.STS 编译器配合使用。 我按照"InstaSPIN 项目和实验室用户指南1.0.16"中的说明进行操作。

    My Projekts 文件夹-> C:\ti\motorware\motorware_1_01_00_18\sw\solutions\instaspin_foc\boards\drv8301kit_revD\f28x\f2806xF\projects\ccs...

    这是可以的吗?



    1)
    抱歉、我说10A 电流不应限制、但有一个。
    我将 USER_IQ_FULL_SCALE_CURRENT_A 设置为41.25A、并将 USER_MAX_MOTOR_CURRENT 设置为40A、如 user.h 中所示




    2)
    我的问题是、当我在 lab4中将 iqref_a 设置为40时、负载仅为10A。

    这里有两个短视频、我在其中使用 lab5b 来为电机提供两种不同的最大电流。 第一个视频使用的 USER_MAX_MOTOR_CURRENT 为40A。
    我输入的转速为3000rpm、但电机仅达到1700rpm、您可以看到电机使用的负载为10A。 几秒钟后出现奇怪的噪音。
    在 GUI 图片中、您可以看到我的5b 设置。

    在第二个视频中,最大电流设置为20A,但在负载为2.8A 时,电机转速仅达到700rpm。

    USER_MOTOR_MAX_CURRENT = 40:

    e2e.ti.com/.../20170725_5F00_140421.mp4

    GUI 图片:



    USER_MOTOR_MAX_CURRENT = 20:

    e2e.ti.com/.../20170725_5F00_141029.mp4




    3)
    我拍了几张 PWM 输出的照片。 但它们看起来都很好。



    在 C2000和 DRV8301之间测量的六个 PWM 输出:




    a 相和 b 相的栅极、高侧和低侧(c 看起来相似):





    三个相位上的电压:





    4)
    关于 DRV83001的过流:我将 VdsLevel 从0P_730设置为1p491及更高值、但没有任何变化。




    我出了什么问题?

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    现在、我检查了电机的 LS、它大约为24-26 μ H。 (相间)
    识别的电机参数都应该正常。


    已经超过一个月了、请帮我、我真的想让它正常工作
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    您好、

    我正在尝试、但我无法使其正常工作。 它是否可以取决于电机类型、因为它是无刷直流外转式、而不是 PMSM。
    我是否应该为此类电机使用六步梯形?

    PS:我使用这种类型、因为它们对我们的滑板非常有用。


    提前感谢

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    Daniel、您好!

    InstaSPIN-FOC 应该适合这个应用并且具有比梯形控制更好的噪声。 请您在下面回答几个问题吗?
    1.发布您的 user.h
    2.您将使用哪种控制模式? 扭矩模式还是速度模式? 哪个实验室项目是您的最终参考项目?
    3、速度环路的 Kp 和 Ki 似乎太高、需要调整速度和电流调节器的 PI 参数。 对于低、额定、高速和低、重负载、最好使用几组不同的参数。
    4.确保在重负载下高速不会出现电流溢出、这意味着电路板的最大电流足以满足电机的最大电流。
    5.速度和负载的运行条件会产生明显的噪声?
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    Yanming、非常感谢您的支持!

     

    1. user.h

    e2e.ti.com/.../4087.user.h

     

    2.控制模式,最终项目

    当我输入40的 IQref_A 时、我尝试了 lab4仅查看电机消耗的电流大小以及达到的速度。

    对于我们的应用、我希望使用速度模式、我的最后一个项目是 lab5b。

    Kp 和 Ki 参数

    我认为控制器的 Kp an Ki 可能过高、因为我尝试了很多不同的速度 Kp Ki 和电流 Kp Ki 值。
    值较低时、疯狂的噪声几乎消失、但性能相同。
    只能达到10A。

    如何为高速和低速、低负载和重负载设置不同的设置?
    在我正确调节稳压器之前、电机是否不会工作?

     

    4.电流溢出

    我不确定您的意思是、我曾禁用过流保护 DRV8301一次、以查看发生了什么情况、但没有任何变化、行为相同。
    是否有另一个电流溢出我必须检查?

    5.明显噪音的运行条件

    仅当我尝试在重负载下将电机从零 rpm 转至最大 rpm 时、才会产生噪音。

    当电机处于最大转速并且我开始加载时、这些疯狂的声音会再次出现、但不像我在重负载下启动电机那样沉重且响亮。

    当我以高速加载电机时、它在短时间内达到17A 电流、然后电流立即降至10A。
    电动机负载越大,声音越大,但电流不会超过10A。

    在轻负载低于10A 的情况下、它工作良好、电机声音良好。


    此外、我还使用另一个具有相似特性的 BLDC 电机测试了所有器件、有趣的是、没有疯狂的声音、但负载的行为相同。
    我的 user.h 中的电机是 GT4030。



    6. ISC-GUI

    我不知道这是否相关,但通用 GUI 的 ISC (短路)计算错误。 出现逗号错误。
    因为、在 GUI 的图片中、它是2.33A、但当我计算它时、它应该是233A。
    是否可能与性能/功率有任何关系?
    我使用 v17.6.0.STS 编译器。