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[参考译文] LAUNCHXL-F280049C:采用 DRV8311H 的 InstaSpin-FOC -低电感 BLDC 电机识别问题

Guru**** 664280 points
Other Parts Discussed in Thread: LAUNCHXL-F280049C, DRV8320, DRV8311
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/1306698/launchxl-f280049c-instaspin-foc-with-drv8311h---low-inductance-bldc-motor-identification-issues

器件型号:LAUNCHXL-F280049C
主题中讨论的其他器件: DRV8320DRV8311

您好!

我有一个 LAUNCHXL-F280049C 和一个使用 DRV8311HVEM Booster Pack 模板的定制电路板(DRV8311H 是驱动器)。 我使用两个板在 BLDC 电机上运行识别。 目前我的流程是:

  1. 使用来自 [FAQ] DRV8311HEVM 的源代码:用于 MotorControl SDK 的 DRV8311HEVM 源代码 InstaSPIN-FOC -电机驱动器论坛-电机驱动器- TI E2E 支持论坛
  2. 根据 DRV8320实验、运行实验01至04以确认硬件是否按预期响应(文档名称为 InstaSPIN 项目和实验用户指南  F28004xC 的 InstaSPIN-FOC)
  3. 运行实验05以识别电机参数。

    我正在调试上面的点3、因为它识别电机后、再次设置 flagRunIdentAndOnLine (经重新校准后应以恒定转速运行电机)后便会达到电流限值。 以下是我通过识别过程获得的参数:

    • RoverL_rps - 31,000
    • Rs_Ohm - 0.084
    • Ls_d_H - 9.99e-7
    • FLUX_VpHz - 0.1797

    我的调试步骤是:

    1. RoverL -考虑到它是一个高 kV 电机(25k)、为预期值。
    2. Rs_Ohm - 数据表确实提到了 0.1欧姆的内阻 、测量结果与该电阻匹配
    3. Ls_d_H / flux_VpHz -我注意到、一旦估算器退出 斜升状态并进入 rated _flux、电机便会停止、这就是 额定磁通和电感可能出错的原因。 此时、算法将闭合环路。 从 instaphsin-foc 和运动用户指南的第6章来看、这似乎是软件对于低电感 BLDC 的限制。 具体来说、在 电机识别故障排除第6.10.1.8.1.2节中提到、对于低电感、需要额外的功能来覆盖这些限制。 很遗憾、我在早期提供的文件中找不到这些函数-是否可以访问 DRV8311的这些函数?

    还有其他要尝试的提示/建议吗?

    谢谢!

    其他可能有用的信息:

    • #define USER_ADC_FULL_SCALE_VOLTAGE_V      ((float32_t)(6.04))
    • #define USER_ADC_FULL_SCALE_CURRENT_A      ((float32_t)(13.2))
    • #define USER_VOLTAGE_FILTER_POLE_Hz       ((float32_t)(4000))//
    • #define USER_NUM_PWM_TICKS_PER_ISR_TICK      (10)
    • #define USER_PWM_FREQ_kHz      ((float32_t)(100.0))
    • #define USER_MOTOR_TYPE MOTOR_TYPE_PM
    • #define USER_MOTOR_NUM_POLE_PAIRS (6个)
    • #define USER_MOTOR_RES_EST_CURRENT_A (1.6)
    • #define USER_MOTOR_IND_EST_CURRENT_A (-0.65)
    • #define USER_MOTOR_MAX_CURRENT_A (6.0)
    • #define USER_MOTOR_FLUX_EXC_FREQ_Hz (400.0)
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      您使用的实验是否在另一个非低电感电机上很好地工作?

      您是否尝试实施了45kHz 这样的更高 PWM 频率?

      请尝试根据电机技术规格来调整您之前提到的识别变量。

      #define USER_MOTOR_RES_EST_CURRENT     (1.0)                              // A - 电机额定电流的10-30%

      #define USER_MOTOR_IND_EST_CURRENT     (-1.0)                            // A - 电机额定电流的10-30%、 刚好能够进行旋转

      #define USER_MOTOR_MAX_CURRENT           (5.0)                              //  电机额定电流的30~150%

      #define USER_MOTOR_FLUX_EST_FREQ_Hz    (40.0)                           // Hz -电机的10~30%额定频率

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      您好、Yanming:

      这些实验室仅对低电感电机进行了测试。

      目前使用的 PWM 频率为100kHz。

      电机的最大电流为6.5A、因此前3个参数处于给定的范围内。 我可以尝试增加电感电流、但电机仍然会在达到 measure_LS 之前停止旋转...

      对于  USER_MOTOR_FLUX_EST_FREQ_Hz、额定值为92,000rpm、具有6个极对。 我不确定如何准确计算该值;该机械频率还是电频率? 即、我应该使用(92K/60) x 10%还是其他任何选项?  

      谢谢!

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      它是电频率。

      您可能必须为此类高频电机实施特殊的 PWM 模式、如上所述。 到目前为止、我们没有这方面的参考。

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      您好、Yanming:

      那么、在本例中、它是92k * 6 / 60 * 10%= 920Hz 吗?

      您的意思是:

      特殊的 PWM 模式

      将  USER_PWM_FREQ_kHz 更改为100时、我可以确认是否使用100kHz 的 PWM 驱动电机。 这是它还是您指的是其他东西?

      另外、请注意侧边;目前我正在尝试获取参数识别、然后以尽可能最低的速度运行 FOC。

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      建议值适用于通用电机。 您可能需要根据测试结果调整这些参数。 我们不会使用 InstaSPIN-FOC 测试此类高频电机、否则可能难以运行或识别具有低侧电流检测功能的高频电机。

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      [报价 userid="243966" url="~/support/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/1306698/launchxl-f280049c-instaspin-foc-with-drv8311h---low-inductance-bldc-motor-identification-issues ]#define USER_VOLTAGE_FILTER_POLE_Hz       ((float32_t)(4000))[/报价]

      根据电阻分压器网络、滤波器极点似乎较高(4000)。 您为电机 ID 设置的基准 Hz 是多少?

      电机确实能够达到100KRPM、在 eBay 上看到的一些电机就像小型喷气发动机。  

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      如果其最大电气频率为9.2kHz、那么100kHz 仍然不足以用于此类更高频率的电机。 极对是6? 通常、对于此类电机、极对将是1或2。

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      最好不要测试100KRPM、但要实现这样的高速度、必须使用2极电机。

      此电机需要140-170Vdc 的电压、但图中未显示电极对、220VAC 版本配有微控制器和吹风机电机。  

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      根据数据表、驱动器(DRV8311)最高只能实现200kHz 的频率-选择此器件是因为它的尺寸更小、并且与83x2修订版(可以实现500kHz)相比、所需的 PSU 更少。 TI 是否有其他驱动器选项可以支持更高的 PWM 频率?

      我可以确认它是6个极对、但100krpm (/9.2kHz)为空载、因此负载应该更小、但还不知道多少。

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      抱歉、我对此没有任何具体建议。 您可以尝试将专用栅极驱动器与 GaN FET 配合使用、以实现300~500kHz 等更高的 PWM 频率。