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[参考译文] MCT8316A:低速扭矩

Guru**** 2347060 points
Other Parts Discussed in Thread: MCT8316A-Q1
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/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1515159/mct8316a-low-speed-torque

器件型号:MCT8316A

工具/软件:

您能向我提供任何信息/应用手册、其中介绍了如何调整器件以在较低速度下获得最大扭矩? 我使用的是24V 4.5A、4极 BLDC 电机、空载最大转速为2500rpm、额定扭矩为0.38 N-m、额定转速为1800rpm、减速齿轮为5.3:1、并带有定制电路板。  在 MOTOR-STARTUP1中选择 IPD 模式、使用闭环速度控制、CBC_ILIMIT 设置为6.0A、大多数参数保留为 MCT8316A-Q1 GUI 中指定的默认值。 无启动问题、当电机达到设定速度时会施加负载扭矩。  转速为174转/分的齿轮箱后、我得到了大约50 cn-m 的温度。 当负载扭矩增加时、轴会振动、但 SYS-STATUS2指示的电机转速保持接近设定的速度、则 SYS-STATUS3中报告的直流总线电流保持在0.12A 以下。 最终会触发 MTR_LOCK 和 LOSS_OF_SYNC 故障。 在我的设置中、我的负载扭矩限制为60cn-m、超过225rpm、我看不到在该扭矩下运行的任何问题。  

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    您好 Suresh、

    什么是过零检测方法?

    在 CLOSED_LOOP3[INTEG_ZC_MTHOD]中、设置为基于积分并尝试在低 rpm 下是否获得稳定性?

    谢谢、此致

    Venkatadri S.

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    尊敬的 Venkat:

    过零检测方法设置为基于 ZC:(寄存器0x8A = 0x4c C4 01 01 01)。 我将其更改为基于集成、其他位保持不变、没有任何改进。 我还尝试更改其他位、例如 BEMF_THR1 = 0x10、INTEG_DUTY_THR_H = 3、然后为0、INTEG_CYCLE_THR_H = 0、INTEG_CYCLE_THR_L = 0、 (0x8A =0x4c 00 02 11)没有效果。  然后尝试更改 Kp、 Ki、Kp 为15、Ki 为10、分别将它们更改为40和50、这改善了闭环加速/减速、但对低速扭矩没有影响。 我将 FG_SEL 设置为1 (仅在闭环中输出 FG)。 我注意到、当电机失速时、FG 仍输出一个方波、与 SYS_STATUS2报告的电机转速吻合、而 在 失速条件下总线电流几乎没有变化。 显然、 速度环路算法将轴振动解释为轴旋转、而不会尝试更难地驱动绕组。

    我是否可以尝试任何其他设置、例如 COMM_CONTROL、PWM_MODULATION、PWM_MODE、PWM_FREQ (尝试了8KHz 和 16KHz)。

    感谢你的帮助。

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    您好 Suresh、

    我本周正在旅行、我的目标是在这个周末之前做出回应。

    能否在调制指数模式下进行测试、禁用速度环路并仅在此速度下在电压模式下进行验证?

    谢谢、此致

    Venkatadri S.

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    我将 CLOSED_LOOP_MODE 设置为0以禁用速度环路(0x8e:0x03c01404)左侧0x8a @ 0x4cc40111 (ZC_INTEG = INTEG)。 我将速度设置为0.06%、在改变之前电机轴处的转速约为150rpm、它降至大约81rpm、扭矩也更低。 我必须将设定速度改为0.09%、才能恢复到150转/分。 扭矩没有提高。  我不确定调制指数模式的含义、如果有其他设置、请告诉我。

    还有几个问题:

    1、额定空载电动机转速为2500转/分, INTEG_ZC = ZC 时,我得到的转速约为2320转/分,而= INTEG 时,我得到的转速超过2500转/分。 我的应用程序仅限于1800 rpm、但这是预期的吗?

    2.我通过1.2K 的下拉电阻器、INTEG_ZC = INTEG 且外部速度电位器为非零时使 DRVOFF 引脚接地、有时我仍然遇到 SYSTEM_STATE2.STATE = 4的启动问题。 需要重新启动才能恢复、仅当速度电位器为非零值时才会出现。 据我所知、当 INTEG_ZC = ZC 时不会发生该情况。 这不是一个问题,我可以离开 INTEG_ZC=ZC ,因为通过设置到 INTEG 模式没有改进扭矩,只是想知道为什么发生这种情况。

    3.每次我更改一个寄存器时,我都按顺序:

    1.确保状态为'电机怠速',

    2.写入所需的寄存器,

    3.通过写入 ALGO_CTRL1并重新启动来将值保存到 EEPROM。     

    如果我不想通过下电上电来保持更改、是否需要执行步骤2和3? 似乎只是向寄存器写入这些值就会在下一次电机启动时立即生效、并在下电上电之前保持有效。

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    您好 Suresh、

    CLOSED_LOOP_MODE 至0是电压模式、也称为调制指数控制。

    关键问题

    1.基于 ZC 的是硬件比较器、在更高的速度下运行更好。 INTEG 方法在低速到中速时效果更好,设置到 INTEG 设备在混合模式下工作,使用 INTEG 在低到中,并以较高的速度切换到 BEMF。 如果您看到可靠的换向、那么我们不需要更改其他阈值设置。 让我们 通过降低 CBC_ILIMIT 以使速度达到1800rpm 进行测试。

    2.状态显示 IPD 状态,您是否也看到故障? 如果存在任何 IPD 故障、器件将保持锁存模式、需要清除故障。 可以重新检查 SYSTEM_STATE 是 IPD 状态吗? 我想找出原因。

    3.是的,我们不需要写入 EEPROM ,直到您完成正确的配置工作。 我们可以写入寄存器并按原样验证。

    谢谢、此致

    Venkatadri S.

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    1.我需要将 CBC ILIMIT 设置 为6A 以获得满负载扭矩、降低扭矩会导致电机在较高负载下失速。我不担心 ZC 和 INTEG 混合方法之间没有负载速度差、只是很好奇。 换向是可靠的、直到电机在负载下失速、在失速情况下电机轴振动、锁定检测失败-在 ZC 和 INTEG 方法下都不会触发锁定故障。  此时、我真的有兴趣了解是否可以采取任何措施来增加低速扭矩? 更改为 INTEG 而不是 ZC 没有帮助。 如果无法增大扭矩、除了凭经验尝试每个电机之外、我是否可以确定给定电机可以获得最大扭矩的最低速度? 如果我可以读取反电动势或类似的值、并且超过已知阈值、器件将产生最大扭矩、我们可以更改传动比、以确保绝不会降至此阈值以下。  

    2.我只能在这种状态下得到几次,没有故障, 电机状态总是4 - IPD,电机是完全 安静的-没有振动或高音调的声音,显然电机绕组没有被驱动,重启解决了这个问题。

    3、感谢更新 EEPROM 变量。   

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    您好 Suresh、

    1、对给定的带 BEMF 的电机进行通用配置,闭环控制将可靠地达到额定转速的20%左右。 什么是 SYNC 配置丢失?

    谢谢、此致

    Venkatadri S.

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    1.对于转速为1800转/分的电机,满负荷转速可以达到360转/分以上的最大转矩吗? 在这种情况下,我们可以选择相应的齿轮箱。

    2.不同步配置:

    LOCK1、2、3全部启用。

    MTR_LCK_MODE: 0 锁存故障、nFault 有效。

    LOSS_SYNC_TIMES:2 4次。

    故障状态寄存器在由 nFault 触发的 ISR 例程中进行监控、未检测到故障。 在轴振动的情况下、电机在失速状态下保持长达20秒。 在失速期间、SYS_STATUS2报告的电机状态= 2 (电机运行)、 MOTOR_SPEED 在设定速度的10%内波动(设置速度=150rpm 空载速度的5% 3000rpm)。   

    感谢你的帮助。

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    您好 Suresh、

    1. 360转/分应该可以工作

    2. 我们能否降低 CBC 限值,并通过增大 CBC 限值来测试电机是否检测到失速或者尝试其他方向。

    谢谢、此致

    Venkatadri S.

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    我在 CBC_ILIMIT = 4A 和8A 时尝试过、没有变化仍然无法检测到失速。 在2A 时尝试、偶尔达到 CBC_ILIMIT 故障但没有失速。 从观察到的行为来看、器件内的 BEMF 检测算法似乎无法区分由转子的单向运动和振荡产生的电压。 速度环路在失速期间不会激活;通过总线电流实际下降以及 SYS_STATUS2中报告的 MOTOR_SPEED 在设定速度附近徘徊、可以看到这一点。   

    此时、我将使用20%规则来确定高于该值时可获得最大扭矩的点。

    请告诉我未来版本在这方面是否有任何变化。 我将关闭支持请求。

    感谢您的帮助。