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[参考译文] TMS320F28069M:针对 FOC 和意外电机速度进行 VD/VQ 调节

Guru**** 2609955 points
Other Parts Discussed in Thread: 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/687607/tms320f28069m-vd-vq-scaling-for-foc-and-unexpected-motor-speeds

器件型号:TMS320F28069M
主题中讨论的其他器件:MOTORWARE

下午好!

我修改了 lab01b、以便进一步了解我的硬件和 motorware 中的 FOC 方法。 我已将编码器连接到电路板、以便直接测量电角、现在我将在 lab01b 中的 FOC 方法中使用该值进行换向。 此测试中有一些有趣的观察结果。

首先、Vd 和 Vq 电压似乎与我的数据记录器记录的 gAdcData.V 不匹配。 根据我的配置、Vs 为0.18376、Vd 和 Vq 根据0.3和0.4的 Vdq_Gains 计算为0.055和0.0735 (我们将在下一个问题中再次讨论)、但是、我看到的电压波形振幅大约为0.025pu、对应于0.6伏。 如果根据 IQ 满量程以 pu 为单位报告 Vd 和 Vq、那么我如何看到 VQ 和测量电压之间存在如此大的差异? 我认为我的电压 IQ 和 ADC 比例因数是正确的、因为我正在读取正确的10V 直流总线电压。

其次、电机速度的命令速度为10kRPM (或500Hz 电频率)、但我的周期为~163个样本@ 20kHz = 8.15ms 或~ 122Hz。 您可以在第一个图中看到从我的电角开始的周期、或在接下来的两个图中看到两个电压波形。 我已确认 Vs_freq.Freq = 0.408、基于1225Hz 满量程 IQ 速度、应为命令的500Hz。 由于 lab01b 被驱动为开环、命令电压波形如何与输入速度/频率不匹配?

第三、我将测量 gAdcData.I、它是一个幅度约为0.25pu 的正弦波形、基于81.25安培满量程 IQ 值、应该为~20安培。 但是、我在电源上只能看到~1.9A 的连续电流。 对于测量电流为何与我的电源不匹配有任何建议? 下面的第一幅图显示了电压波形、下面的两幅图显示了 A 相和 B 相的电流波形

最后、我发现该实验在 vs_freq.c 的第100行将 Vd 电压设置为_IQ (0.3)、我发现以10kRPM 的速度运行该实验时、它从我的电源中拉出1.9A。 根据我对 FOC 的理解、不应将 Vd 设置为0.0以最大限度地减少能源浪费。 在将第100行更改为将 Vd 设置为0.2、然后设置为0.0后、在10kRPM 的命令速度下、我只会看到~1A、然后看到0.4A、这是性能的巨大改进! 在本实验中、Vd 如何固定为 Iq (0.3)?

再次感谢您的支持。

此致、

Chris

  • 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。
    1) 1) Vd/q 和 gAdcData.V[]之间没有明显的关系、除非您已经通过 Clarke 和 Park 变换传递了相电压(a、b、c)。 您需要使用适当的缩放将值转换为标么值、以便直观地比较它们。 在数据记录器中、Vd/q 看起来像一个直流值

    2) 2) Lab01b 仅用于低速硬件验证。 在本实验中、我们不主张良好的速度控制、因此我们了解到、您可能会在这里看到一些差异、尤其是在如此高的速度下

    3) 3)您无法像这样比较直流总线电流和电机线路电流。 测量总体功耗更有意义、但对于三相电机驱动、电压/电流从直流转换为交流

    4)与项目(2)一样、我们使用本实验进行硬件验证、因此我们以这种方式设置 Vd 和 Vq。 正确的是、在典型 FOC 中、PMSM 电机的 ID = 0

    我相信项目(2)和(4)也会回答您在 e2e.ti.com/.../687653上发布的问题
    项目(1)应回答以下问题: e2e.ti.com/.../687655

    如果您认为正常、我们将仅通过此主题继续提供支持

    如果您有兴趣以如此高的速度旋转电机、请考虑在运行电机 ID 后继续执行实验4、5或10

    肖恩
  • 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。

    下午好、Sean、

    感谢您的快速回复和回答! 我不确定您是喜欢多篇帖子、其中包含单个问题、还是一篇帖子包含多个问题。 我将继续将我的所有问题直接发布到此主题。

    1)我已将 Park/Clarke 变换应用于我的固定 Vd 和 Vq 输入(计算得出的 Vd 和 Vq 设置为0.055和0.0735)、并发现 Vabc 电压的振幅应为0.09pu。 但是、这与我测得的大约0.025pu 的电压不对应。 Vs_freq Vd 和 Vq 输入的单位是多少? 如何根据目标 Vabc 电压确定命令占空比。

    2) 2)我知道 lab01b 不用于高速控制、但我的电压波形的命令频率与目标频率之间存在很大差异。 即使闭环性能为零、您是否仍然希望开环命令频率与我所需的输入频率相匹配? 在此示例中、所需/目标频率为500Hz、但所需的电压频率为~122Hz。

    3) 3)我应该如何最好地比较总体功耗? 在10V 或19W 时、流耗为~1.9A、电流波形的振幅为~20A。 如何根据电流通道的振幅计算功耗?

    4) 4)好的、谢谢!

    请注意、

    Chris

  • 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。
    对于 lab01b、我们不使用 Park 和 Clarke 变换、因为没有闭环控制。 VQ 和 Vd 被馈入 iPark 变换、随后是 SVGEN、以-0.5至0.5刻度(0.0 = 50%)生成占空比。 然后、针对三相输出将其转换为 CMPA 值。 我很困惑您是如何读取相电压的0.025pu 的。 这是相对于直流总线而言吗? Vd 和 Vq PU 值与此处的 Vabc 值不相关、不确定如何在这之外提供帮助。 在电机控制方面、这并不是一个有意义的比较

    对于(2)、我认为开环控制无法将频率驱动到您的命令值。 效率极低、开环控制无法达到目标频率

    对于(3)、您将需要一个直流总线功率分析仪和一个三相功率分析仪工具。 尽管我们无传感器地计算 V 和 I、但该值不够精确、无法为输入和输出提供真正的功率比较

    肖恩
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    早上好、Sean、

    再次感谢您的快速回复。 这就解释了为什么我没有看到预期的施加电压、因为它将所需的 Vd 和 Vq 电压转换为 PWM 输入、这可能与 ADC 读数不匹配(没有闭环反馈来确保所需的 PWM 频率与目标电压 Vd 和 Vq 匹配)。 为了回答您的问题、我将读取 gAdcData.V 读数并绘制这些读数、如上一篇文章中所示。 该信号的振幅为~0.025pu。

    关于电机频率、命令的频率与实际频率不匹配是有道理的、因为 V/Hz 开环控制器仅驱动恒定 PWM、并且不会反馈实际电机速度。

    我将结束这个帖子、因为这个帖子回答了我有关 lab01b 的所有问题。 我在 lab01c 中有一些有关闭环电流控制的问题、我将单独发布。

    此致、

    Chris