[参考译文] MCF8329EVM：磁通减弱和过调制

Marc、您好！

MCF8329A 不支持过调制、因此呈灰色。 有关此特性的说明、请参阅MCF8316A 数据表的第7.3.11.4节。  

为了确保这一点、您是否正在尝试在调制指数模式下实现所需的电机最高速度？ 否则、请更改为此模式、这会禁用速度和电流环路、有助于确定 MCF8329A 是否能够以所需的电机转速驱动电机。

可能需要对硬件进行一些更改、以便 MCF8329A 的 CSA 在电流提高电机驱动器性能时具有最佳分辨率。 首先、请使用以下公式确定 要使用的良好 CSA 增益和热敏电阻(MCF8329EVM 上的 R44)值：

如果在双向模式下使用 CSA：

1.5/(CSA_GAIN*RSENSE)= 最大峰值电机电流

如果您在单向模式下使用 CSA：

0.375/(CSA_GAIN*RSENSE)=最大峰值电机电流

确定 Rsense 和 CSA 增益的值后、请根据使用的 CSA 模式、使用以下公式对基极电流进行编程：

如果在双向模式下使用 CSA：

BASE_CURRENT =(1.5/(CSA_GAIN*RSENSE))*(32768/1200)

如果您在 单向模式下使用 CSA：

BASE_CURRENT =(0.375/(CSA_GAIN*RSENSE))*(32768/1200)

通过使用 CSA 最大可测量电流(BASE_CURRENT)集、您还可以 在 CSA 输入端添加一个滤波器 、方法是将 R45和 R43替换为10 Ω 电阻器、并在 C31上放置一个10nF 电容器。

对于寄存器更改、请尝试使用 PIN_CONFIG 寄存器 (0xA4)中的 LEAD_ANGLE 位字段(位26-22)调整超前角、以尝试提高最大速度。 我还建议启用 VDS 滤波器、 PIN_CONFIG 寄存器 (0xA4)中也包含此设置。  

此致、

约书亚

"过调制"是否与"磁通减弱"相同？  GUI 中有一些弱磁参数的非灰色磁场。  如果磁通减弱可用、这是否允许增加最高速度？  应如何设置参数？

关于调制指数模式、我确实需要让速度环路能够在我的应用中正常工作、因此我不确定这会有什么帮助。

我已经将 Rsense 更改为5毫欧、以便更好地与我的电机匹配。  我没有发现任何显著的性能变化。

能否在 CSA 单向模式与双向模式上展开？  我在数据表中没有找到对这一点的任何引用。  这种选择有什么影响？

我将使用 LEAD_ANGLE 和 VDS 滤波器进行实验。

为了澄清这一点、我相信此电路板已达到此电机、此总线电压和正弦波形可达到的最高转速。  我想了解一下 MCF8329A 是否支持以更接近梯形的波形进行驱动、以便在需要时实现更高的 RPM。  如前所述、我需要激活速度环路、而控制器的理想行为是使用正弦波形驱动电机、使其达到可能的最大 RPM。 然后、当命令时、平坦波形的顶部以实现更高的 RPM、所有这些都在速度环路的控制下。

尊敬的 Marc：

过调制和磁通减弱都用于以更高的速度旋转电机、但方法不同。 过调制将修改施加的 PWM 模式以增加基频相电压、而磁通减弱将调整 电流控制 PI 环路中的 I_DREF、以使电机达到更高的速度、但代价是降低可用的扭矩。

fei zhang1 说：

关于调制指数模式，我确实需要速度环路能够为我的应用程序正常工作，因此我不确定这会有何帮助。

建议使用调制索引仅用于调优目的、而不用于完全实施。 在此模式下、很多变量(用于电流和速度 PI 环路的变量)被关闭、所以可限制速度的变量数量较少 、而电流和速度环路是调制指数模式的新增变量。 因此、如果电机可以在调制指数模式下以所需速度旋转、那么电机将能够以该速度旋转、同时启用电流和速度环路、但可能需要对这些环路设置进行一些调整。 希望这能澄清为什么我建议使用调制索引模式进行调优。

fei zhang1 说：

您能在 CSA 单向模式与双向模式上扩展吗？

抱歉、我犯了个错误、MCF8329A 不支持单向 CSA 模式、MCT8329A 上提供了该功能。 在单向模式下、CSA 的负电流检测范围较小、允许更高的正 相电流分辨率。 在双向模式下、CSA 能够检测正负电流、但正电流的范围小于单向模式下的范围。

fei zhang1 说：

我想了解 MCF8329A 是否支持使用更接近梯形的波形进行驱动，以便在需要时实现更高的 RPM。

MCF8329A 不提供使相电流更像梯形的功能。 为了实现针对速度环路 Kp 和 Ki、超前角、磁通减弱、电流环路 Kp 和 Ki 等设置的较高 RPM 调整、将是最佳方法。

此致、

约书亚

谢谢、非常有帮助。  似乎唯一可用来增加最高速度的方法是使用磁通减弱。  关于实施它、我有一些问题。

-我在"高级调优"下看到的涉及磁通减弱的唯一控件是 FLUX_TLEGING_KP、FLUX_TLEGING_KI 和 FLUX_TLEGING_REF。  我没有看到任何东西来启用/禁用磁通减弱。  但是、在寄存器映射下有一个位称为 FLUX_THLENGTH_EN、默认为 Disabled。  还有 FLUX_LEGING_RATIO、它在"高级调优"部分中也没有暴露。

我对这五个参数进行了实验。  如果将 FLUX_TELEGING_EN 设置为 Enabled、则可使最高电机转速略微提高约1%。  改变另外四个参数似乎对最高速度没有任何影响。  这是否表示此特定电机的设计不允许随着磁通减弱而大幅提高速度？

您能否提供有关配置控制器此功能的实用建议？

尊敬的 Marc：

我们将研究 如何将缺少的磁通减弱寄存器添加 到"高级调优"页面、感谢您提请我们注意此问题。

如需获取有关调整弱磁设置的建议、我将 在周四前与您联系。

此致、

约书亚

就在此处、在本线程的第一个响应中、您建议我尝试调整 Lead_angle 参数。  尽管数据表中列出了这方面的信息、但它未在高级调优页面中显示、在寄存器映射下、它在 Field 视图中呈灰色显示。  如果我尝试将其更改为寄存器(A4)的十六进制值、这些位会立即复位为零。

此外、您建议在 Pin VDS 寄存器中启用"Pin Config"滤波器。  寄存器映射和数据表中均未提供此类设置。  在寄存器映射和数据表中有一个被称为"VdcFilterDisable"的设置、建议在 MPET 期间对其进行设置(禁用滤波器)。  这是您讨论的设置吗？您是否建议我将该位设置为零以启用滤波器？  或者您是打算将该位设置为1以禁用滤波器吗？  或者您是想在不同的寄存器中讨论" VDS 故障"使能吗？

尊敬的 Marc：

您是否愿意提供有关您的应用的更多信息、例如、此信息是否用于真空？  

请参阅以下过程来调整磁通减弱设置：

1. 使用：FLUX_WEKANING_EN = 1b 启用磁通减弱
2. 设置 FLUX_TELEGING_CURRENT_RATIO：从30-40%开始、如果需要、则增加。 甚至可以使用更小的数字来限制 ID。
3. 设置 FLUX_TLEGIN_REFERENCE：建议从70%开始、用于弱磁 KP 和 KI 调优。 调整后、建议根据最大调制指数尝试使用80%或90%。
4. 调整 FLUX_TLEGING_KP 和 FLUX_TLEGING_KI：从 KP 和 KI 的0x10开始。 如果没有看到改善、请尝试增加这些增益。 调整 Kp 和 Ki 值主要是一个试错过程。

Motor Studio 上为 MCF8329A 错误地将超前角参数设置为保留值、因此我们正在积极地解决此问题。 与此同时 、如果您有 可用的 MSP430 LaunchPad、请参阅 我们的 常见问题解答、了解如何使用 MSP430 LaunchPad 对 MCF8329A 进行编程 以更改 LEAD_ANGLE 值。

创建了一个拼写错误、我是指键入 VDC 滤波器。 如果尚未将滤波器设置为0b、建议将 VdcFilterDisable 设置为0b 来启用滤波器。

此致、

约书亚

你好、Joshua、

很抱歉、我目前无法提供有关申请的详细信息。

我按照你的程序,没有得到任何更好的速度增加比我以前-仍然只是大约1%的速度比没有磁通减弱。  您讨论的五个参数中没有一个似乎有任何明显的影响。  但是,在实验中,我发现我*was*能够通过增加"转矩 PI 环路基准[ILIMIT]"的值来获得显著的速度增加。  默认值为15%。  每一次增加都给了我更高的最高速度。  将其设置为50%可以将速度提高10%、这是我需要的。  随着 ILIMIT 的提高，我发现增大磁通减弱比使马达声音更平滑，将其设定为80%是最佳选择。  同样地、减少磁通减弱参考改善了电机的声音-将其设定为70%是最佳选择。

那么、我现在看到的是我需要的速度。  但是、我怀疑现在的可用扭矩可能减小了太多。  最后、我可能必须转向梯形驱动来获得我要寻找的速度和扭矩的组合。  它看起来像"过调制"是我真正想要的、让我以较低的速度使用 FOC 以实现最安静的运行、但当我需要最高的速度时、切换到更像梯形驱动的东西。

我没有可用的 MSP430 LaunchPad、也不想花时间对 LEAD_ANGLE 进行编程、除非您认为这可能产生高效率(在保持扭矩的同时提高速度)。

好的、我将考虑调整超前角。  预计我需要调整 ILIMIT 吗？  它是连接到磁通减弱算法、还是只是另一个被碰撞到的限制？

好的、这一切都很有道理。  我之前已经更改了感应电阻器以更好地调节电机的感应电流、但没有更改 ILIMIT 的默认设置。  这个转速可能刚刚高到足以让我的电机加速至空载。  根据我的理解、使用磁通减弱需要额外的电流来平衡磁通、然后它才会进入极限。  在较高负载下运行电机时、我可能也达到了极限值。