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[参考译文] DRV8312-C2-KIT:电机工作但变热

Guru**** 2539500 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/719954/drv8312-c2-kit-motor-works-but-gets-hot

器件型号:DRV8312-C2-KIT
主题中讨论的其他器件:MOTORWARE

使用时、我能够以35K rpm 的转速运行电机、但电机温度在10-15分钟内达到50摄氏度。(使用实验10a)

我们有另一个 BLDC 电机控制器、使其以相同的速度运行、温度不会超过42度。

什么可能出错? 我的代码中是否缺少任何内容或配置不正确?

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    通过本次讨论: e2e.ti.com/.../717130

    您能否在另一个 BLDC 控制器上发布波形图? 您在前一个线程中显示的 IB-FB 和 IC-FB 的噪声非常大。 可能会有一些谐波失真会增加电机绕组中的总功率损耗。 您使用的是什么 PWM 频率? 您可能会从增加它中受益。

    我很惊讶、您能够使用如此高的电流波形来很好地驱动电机

    肖恩
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    Sean、

    这里是电机电压波形。我们购买了此控制器、没有太多相关信息。

    我们使用的 PWM 频率为45kHz。

     '

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    1极对是否正确? 也许您可以尝试将 PWM 频率提高到60kHz、看看您是否对电流波形有任何改进。 此外、您似乎正在使用过调制和场强减弱、对吧?

    肖恩
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    是的、它是1极对。我目前正在使用实验10a、但我没有修改调制指数或检查场强减弱。

    其次、该电机是三角形连接。 介绍电阻的信息。

    在计算 Rs 时、Instaspin 是否确定默认连接 BLDC?

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    请尝试限制调制指数0.57以将过调制限制为仅忽略1相而不是2相。 如果在该点无法达到目标速度、则可以考虑在该点启用场强减弱。

    肖恩
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    Sean、

    我尝试了没有过调制的实验9、并将 PM 频率增加到了60kHz、但仍然是一样的。

    您能否向我发送所需输出的波形。

     

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    波形有望是正弦波形、但没有太多噪声。 您是否对 EVM 进行了任何更改? 您的梯形控制器是否将电机驱动至与 InstaSPIN 相同的速度?

    肖恩
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    否、我们尚未对 EVM 进行任何更改。梯形控制器可驱动高达35K rpm、而 Instaspin 可驱动高达38Krpm。
    如果我们在两个控制器上以30K rpm 的转速驱动同一个电机,则温度差约为8摄氏度。 使用 instaspin 将其提高8度。
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    该电机的反电动势曲线可能是梯形而不是正弦? 您能显示反电动势波形吗? 如果是这样、所识别的电机参数可能与 InstaSPIN 不完全相同、InstaSPIN 依靠正弦反电动势波形来获得最佳性能

    肖恩
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    该波形使用 lab9

    顶部:IC-FB

    底部:IB-FB

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    这是分别以15krpm 和10krpm 运行的电机的反电动势。

    " BLDC 电机的反电动势不是真正的梯形。 实际上、它的形状更是正弦。 这就是 BLDC 电机可以使用梯形  或正弦换向的原因。"

    我仍然不确定它是正弦还是梯形。

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    您是否使用 proj_lab02c 来识别电机参数? 您使用了什么 USER_MOTOR_SETTINGS?

    我认为 LS 值可能 太高 、影响估算器和电流控制器的自动设置。 电流控制不好、您可以看到 ID 值未调节到0.0

    您是否已将 PI 设置中的任何一个更改为电流控制器或速度控制器?

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    您是否使用 proj_lab02c 来识别电机参数?
    我们使用实验2b 来识别电机参数。
    您使用了什么 USER_MOTOR_SETTINGS?
    (Motorware v18)
    #Elif (USER_MOTOR==我的电机)
    #define USER_MOTOR_TYPE MOTOR_Type_PM
    #define USER_MOTOR_NUM_POLE_PAIRS (1)
    #define USER_MOTOR_RR (空)
    #define USER_MOTOR_Rs (0.4278004765510559)
    #define USER_MOTOR_LS_d (0.0000011488098152)
    #define USER_MOTOR_LS_q (0.0000011488098152)
    #define USER_MOTOR_Rated 磁通(0.0129088694229722)
    #define USER_MOTOR_磁 化电流(空)
    #define USER_MOTOR_RES_EST_CURRENT (0.6)
    #define USER_MOTOR_IND_EST_CURRENT (-0.6)
    #define USER_MOTOR_MAX_CURRENT (3.0)
    #define USER_MOTOR_FLUX_EST_FREQ_Hz (60.0)
    #define USER_MOTOR_FREQ_LOW (58.33)// Hz -建议设置为额定电机电频率的10%
    #define USER_MOTOR_FREQ_HIGH (583.3)// Hz -建议设置为额定电机电频率的100%
    #define USER_MOTOR_FREQ_MAX (699.96)// Hz -建议将电机额定频率设置为120%
    #define USER_MOTOR_VOLT_MIN (1.8)//电压-建议设置为额定电机电压的15%
    #define USER_MOTOR_VOLT_MAX (12.0)

    我认为 LS 值可能太高、影响估算器和电流控制器的自动设置。 电流控制不好、您可以看到 ID 值未调节到0.0

    根据电机规格:

    电机电阻为0.78欧姆(已连接三角形)
    电感为52uH。 但 GUI 显示其2.1758uH。

    您是否已将 PI 设置中的任何一个更改为电流控制器或速度控制器?

    是的、我已经参考了 GUI 快速入门指南:InstaSPIN 通用版来修改这些值。

      这是使用实验2c。电机仍然变热、达到51 C 的温度

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    #define USER_MOTOR_LS_d (0.0000011488098152)!=添加到原始屏幕快照中的值。 请注意、GUI 位于 mh 中、 #define 应位于 H 中

    在最新的 GUI 屏幕截图中、您将显示2uH。 这基本上没什么。

    我将根据数据表设置以下内容
    #define USER_MOTOR_LS_d (0.000026)
    #define USER_MOTOR_LS_q (USER_MOTOR_LS_d)

    看看它是怎么做的

    对于这些类型的超低电感电机、有效运行 FOC 非常具有挑战性。 短路电流太大、以至于很难通过底部分流器通过单个短路采样获得准确的测量值。

    我们几年前就发布了如何通过添加电感器或使用直列式电流感应来改进电流感应、但如果您选择使用这样低成本、设计不当的电机、这通常对最终产品不具有成本效益。
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    是的、这是我的错。我知道我们必须按照 GUI 快速入门指南进行转换。

    确实有一些改进、但 ISC 仍然大约为419安培。如果我们添加电感、我们应该使用什么值。
    目前、根据数据表、电机电感为40-52uH。 如果我们使用 LCR 表进行检查、它显示大约39-40uH、但在 GUI 上显示它非常低。您是否认为串联添加25uH 的电感将会降低 ISC?
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    停止尝试识别电机。

    直接输入电机值
    #define USER_MOTOR_LS_d (0.000026)//使用您使用 LCR 测量的值的一半、因为我们的值是线中性而不是线
    #define USER_MOTOR_LS_q (USER_MOTOR_LS_d)

    您还可以尝试将值降低到大约15uH、以匹配您的手测量值。

    并从 user.h 在 proj_lab10中加载

    这是你将能够做的最好的事情。


    这是4年前外部电感器上的线程
    e2e.ti.com/.../1242590
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    我们还可以尝试提高电机的质量。 您是否认为它只是电感或电阻应该得到改善、具体是什么? 我只是想知道、这样我就可以在为未来选择电机时有一个想法
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    具体取决于您希望电机执行的操作。
    您似乎已经选择了一个低电感、高速电机、通常用于"业余"类型的应用

    它们通常非常便宜、因为它们不包含许多磁体和极少的铜线匝数。
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    在实验2c 中、一切正常。但在实验10中、我看到 ID 值不是 zero.it、它会保持波动。我明天将尝试修改电流和速度控制器。
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    在实验2c 中,我可以实现30K rpm 的最大速度。电机的最大速度为37krpm。 在实验10a 中、我能够达到36krpm 的速度。 您是否认为电压调节将帮助我们实现最大速度?

    其次什么是 ID_A? 以及如何减少它  

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    这正是实验10所做的、它会增加施加到逆变器中的电压。

    但这会使对 FOC 所需的电流进行采样变得更加困难。
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    硬件扩展是否会对此有所帮助?
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    我不理解您的建议、因此我不得不说"不"

    电流采样的问题与您的电机设计和使用低侧分流技术有关
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    我们已决定联系电机制造商重新设计几个样片的电机。


    假设、

    L=75 μ H

    R= 0.05欧姆

    因此、

    R/L = 666.66Hz = 40、000 rpm (电机额定转速为37000、具有1个极对、因此可保持稍高的转速)

    Isc=磁通/L =根据电流电机假设磁通。(当我们增加绕组时、磁通可能会增加)

    0.0129/75uH
    =172安培
    由于磁通量增加、实际值将超过172A。 (这仍然很大)

    我的计算是否正确?

    我们是否应该进一步增大电感以降低 ISC? 电阻增大会产生多大的影响?
    以及我们可以通过电阻值获得的最大值。

    我们需要将参数提供给制造商、因此需要对其进行一次验证。
    我们决定的值不是精确的、但至少比当前值更好。

    请建议。
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    根据我在这里的帖子:
    e2e.ti.com/.../885008

    我将从您的应用所需的电流和产生的扭矩开始。

    如果您可以保持 LS > 200uH、则可以从该值开始
    并限制 ISC ~= 3倍额定电流
    Rs/LS > Max_Freq_Hz

    主要是通过增大电感来降低 di/dt、以便改善电流采样、进而改善电流控制。