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[参考译文] MCF8329EVM:BASE_CURRENT 和电流限制

Guru**** 2524550 points
Other Parts Discussed in Thread: MCF8329A, MOTORSTUDIO

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/1541236/mcf8329evm-base_current-and-current-limits

器件型号:MCF8329EVM
Thread 中讨论的其他器件:MCF8329AMOTORSTUDIO

工具/软件:

使用 MCF8329A 调优指南中给出的公式(RSENSE = 1m Ω;CSA_GAIN = 40V/V,因为这是相应寄存器中的值)计算得出的基极电流为 1024 或 0x400、根据我的理解、这对应于 37.5A。  
我正在以 18V 的电压和 10A 的最大电流驱动 BLDC 电机(使用台式电源的限流器)。 在默认故障配置 ILIMIT=60%、HW_LOCK_LIMIT=80%和 LOCK_LIMIT=65%中、但尝试启动电机时仍会立即收到 HW_LOCK_LIMIT 故障。 系统不能绘制(也不能绘制)80%的 37,5A 这是我的困惑的根源。  
通过反复试验、我通过将 CSA_GAIN 设置为 5V/V、但保持基极电流不变、使电机正常运行。 我认为我对基极电流和电流限值设置如何工作产生了一些误解。

附件是从 MotorStudio 导出为 txt 文件的当前配置。
在此配置中、电机正在旋转、但加速非常慢、噪音水平很高、使用提供的调优向导无法改善。

感谢您的参与、

乔治

e2e.ti.com/.../250716.txt

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    此外、我注意到的另一个奇怪之处是、当尝试运行测量 BEMF 常数和机械参数的 MPET 时、MPET 未完成、电机会持续旋转(请参阅下面的日志)。 仅测量 BEMF 常数的 MPET 运行正常、只需不到一分钟的时间。

     

    我正在驱动的电机的一些附加信息:
      相电阻:5、5m Ω
      -相电感:3、15uH
      第 21 章
      -max_speed:1730Hz

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    您好、George、

    您能否分享 MCF8329 EVM 的顶面图?  旧版本 EVM 中使用的分流电阻器存在精度问题、我们将能够通过查看 EVM 图片来确认该问题。

    对于 MPET 问题、请将 MPET 开环速度基准从 25%增加到 50%、并尝试运行 BEMF 和机械参数。

    谢谢、

    Dhinesh

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    此电路板图片如下:

    更改开环速度基准没有任何变化。 MPET 通常需要多长时间?

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    您好、George、

    感谢您分享图片。

    该特定 EVM 版本中使用的分流电阻器存在精度问题。 我们更改了 最新 EVM 中的分流电阻器。

    请更改 EVM 中的分流电阻器。

    MPET 通常需要一分钟才能完成。

    您是否在电机加载条件下运行 MPET? 如果是、电机连接了哪种类型的负载?

    谢谢、

    Dhinesh

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    尊敬的 Dinesh:
    应该更改分流电阻器的对数关系?

    没有、我在没有负载的情况下运行它。

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    您好、George、

    您可以将 EVM 分流电阻器替换为相同的 0.001 Ω 值。 如果您的电动机最大、请选择较高的值(例如:5 毫欧) 电流为 10A。

    请在更改分流电阻器后尝试 MPET。

    谢谢、

    Dhinesh

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    尊敬的 Dinesh:
    我将分流电阻器替换为一个新的 1m Ω 电阻器和一个 3m Ω 电阻器。  
    电机的行为没有太大变化。 在升级分流电阻器时、您希望发生什么变化?
    我测量了两个电阻值上的电压:
    1Mohm:

    3m Ω:

    关于我们接下来应该尝试什么的任何建议。

    谢谢、

    乔治

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    您好、George、

    感谢您分享示波器捕获。  

    我再次查看了您的 JSON、发现配置的数字死区时间为 0。 该配置位于 PERI_CONFIG1 ->  DIG_DEAD_TIME。  请将其更改为 300ns 并重新验证您的测试。

    希望您已根据分流电阻器值更改了 CSA_GAIN 和 BASE_CURRENT 参数。  

    谢谢、

    Dhinesh

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    您好 Dhinesh、

    得益于有关死区时间的信息、电压峰值要低得多、电流消耗从 2.7A 降至 0.8A。

    (返回至使用 1m Ω 分流电阻器)

    但原来的问题仍然存在。 我当前正在运行电机、使用 1m Ω 的分流器和 40V/V 的 CSA_GAIN 计算基极电流(结果为 0x400)。
    但是、如果寄存器中的 CSA_GAIN 实际设置为 40V/V、我始终会立即收到 HW_LOCK_FAULT。 当 CSA_GAIN 设置为 5V/V 时、电机旋转、但我不理解为什么。

    此外、MPET 仍然无法可靠工作、您是否有任何可以在 MPET 上提供的文档以及在哪些条件下应执行这些文档。

    这是我当前的 JSON 文件:

    e2e.ti.com/.../250723DT.txt
    谢谢、

    乔治

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    您好、George、

    请  在下面找到我的答案

    我当前正在运行电机、使用 1m Ω 的分流器和 40V/V 的 CSA_GAIN 计算基极电流(结果为 0x400)。
    但是、如果寄存器中的 CSA_GAIN 实际设置为 40V/V、我始终会立即收到 HW_LOCK_FAULT。 当 CSA_GAIN 设置为 5V/V 时、电机旋转、但我不理解为什么。

    Dhinesh>>您是否不是根据新的 CSA_GAIN - 5V/V 设置更改基极电流值? 如果 不是、则 器件对所有当前 设置的解释可能会出错。

    仅将 CSA 增益从 40V/V 更改为 5V/V、无需更改基极电流设置、可间接将电流限制限制为 8 倍。

    请确认您输入的电机电气参数(电机相电阻,电感,BEMF 常数和最大速度)是否正确。

     在故障情况下、您能否分享电机电流波形? 如果输入的速度环路比例增益 (Kp) 为高电平、我们可能会遇到 HW_LOCK_LIMIT 故障。 要检查这一点、请尝试通过更改该设置 peri_config1->CTRL_MODE 在电流控制模式下旋转电机。

    此外、MPET 仍然无法可靠工作、您是否有任何可以在 MPET 上提供的文档以及在哪些条件下应执行这些文档。

    Dhinesh>请确认输入的电机电气参数正确无误。

    在运行 MPET 时、您是否已将任何负载连接到电机? 如果不是、那么在电机连续运行时您观察到的电机相电流是多少? MPET 算法 会逐渐减小电机相电流、并尝试检测电流电平的这种变化、如果电机相电流在 MPET 操作期间非常低、则可能无法检测到此电流变化并继续运行。

    谢谢、

    Dhinesh

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    尊敬的 Dinesh:

    这是发生 HW_LOCK_LIMIT 故障时分流电阻器两端的电压(1m Ω)。

    这是使用 40V/V 的 CSA 和 0x400 的 BASE_CURRENT 测得的。
    相位之间不会发生短路 、并更改 SPD_LOOP_KP、SPD_LOOP_KI、CURR_LOOP_KP 和
    CURR_LOOP_KI 设置为零也未解决问题。 如调优指南中的建议。 使用 CTRL_MODE 还无法使电机运行。

    谢谢 George

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    您好 Dhinesh、

    我认为我没有正确理解 BASE_CURRENT 计算和 CSA_GAIN。
    据我所知、基极电流是 ADC 可以测量的最大电流。 因此、CSA 在 ADC 输入之前倍增。 根据、如果基极电流设置为 0x400 (37.5A)、并使用 40V/V CSA 进行计算、但我使用 5V/V CSA、则实际流动的电流比 ADC 测量的值高 8 倍。
    如果基极电流设置为 0x2000 (300A)、并且计算结果为 5V/V、则实际电流和测量的电流相等。
    根据该逻辑、设置为基极电流 80%的电流限制对应于相同的实际电流。 在第二种情况下、测得 80%、即 240A、这是实际电流。 在第一种情况下、测得的 80%为 30A、但 ADC 系统地低于八分之一的值、因此流过的实际电流也为 240A。

    但这里不会进行累加、因为在第一种情况(基极电流错误)下、电机运行良好、第二种情况下、立即出现 HW_LOCK_LIMIT 故障。  
    如果你能澄清我对计算的误解。

    我们的另一个想法是、可能会触发故障、因为电压尖峰高于建议的 3.3V ADC 电压。 因此、我们将分流电阻器更改为 0.5m Ω、并相应地更改了基极电流、从而降低了电压尖峰、但仍然出现 HW_LOCK_LIMIT 故障。

    感谢你能抽出时间  
    乔治

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    您好、George、

    是的、您的理解是正确的。 只有将 CSA 增益从 40V/V 更改为 5V/V、电流流动才会增加到实际值的 8 倍。   未使用此设置触发 FAULT、因为器件在闭环运行中尝试调节电机转速。 启动电机时、最初您将在电机启动操作(对齐和开环操作)期间看到更高的电流、在该过程中、我们进行电流控制、然后电流将在进入闭环操作后下降。  

    您能否确认输入的电机参数是否正确?

    谢谢、

    Dhinesh

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    您好 Dhinesh、

    是、电机参数正确。  

    相电阻= 5.5m Ω
    BEMF konstant = 7mV/Hz(使用 MPET 测量)
    MAX_SPEED = 1730Hz

    测得的相位电感为 3uH、但 Motorstudio 不允许我将 Lq 更改为低于 6uH、因此 Lq 设置为 6uH、Ld 设置为 3uH

    谢谢

    乔治

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    我已收到有关电机的其他信息。 最大相电流为 180A、因此我根据调优指南设置基极电流和限制。
    RSENSE = 0.5m Ω;CSA_GAIN = 5V/V => BASE_CURRENT = 600A 、HW_LOCK_LIMIT、LOCK_LIMIT = 60%、 ILIMT 设置为 180A => 30%。
    仍会触发相同的点击声音和 HW_LOCK_LIMIT。

    我仍在等待供应商的电机参数检查我的测量值是否正确。

    此外、我注意到、当以不匹配的 Base_Current 和 CSA_GAIN 运行电机时、无法将电机旋转至最大速度。 尽管 MAX_SPEED 设置为 4230、但上限约为 3200 rpm。 更改 MAX_SPEED 对 CAP 没有影响。

    谢谢

    乔治

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    您好、George、

    请检查器件故障状态、它 可能已达到速度或电流环路饱和。

    电机转速不会因这些饱和故障中的任何一个而增加。

    对于硬件锁定限制故障、 您是否尝试在电流控制模式下运行电机?

    另请注意、当您将这些参数设置为 0 时、器件会在内部计算电流环路 Kp 和 Ki、但对于速度环路常数、情况并非如此。  

    将电流环路增益 (CURR_LOOP_KP) 从 0x3a0 减小到 0x310 、并检查电机运行。

     

    谢谢、

    Dhinesh

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    您好 Dhinesh、

    降低电流环路增益改变了该行为。 电机开始旋转一小段时间、然后突然停止、我收到 ABN_BEMF 故障。
    这是否与使用小分流电阻器时的电流检测问题有关、如下所述:  
    e2e.ti.com/.../5949237

    使用电流控制模式不会改变电机行为。

    附件是当前寄存器设置。
    e2e.ti.com/.../250729ABNB.txt

    谢谢

    乔治

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    错误的链接抱歉。  e2e.ti.com/.../mcf8329evm-abn_bemf-in-motor_open_loop-state

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    您好、George、

    您是否能够确认电机电气参数?  电机 BEMF 参数输入不正确可能会触发异常 BEMF 故障、

    此外、这可能与电流检测问题有关。  您可以尝试使用更高的分流电阻器吗?  当使用较低值的并联电阻器时、请尝试使用并联分流电阻器、以尽可能减小寄生电感。

    请接受我朋友的请求、详细讨论此主题。

    谢谢、

    Dhinesh

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    您好 Dhinesh、

    我接受了你的请求,并私下给你发信息。

    乔治