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[参考译文] MCT8316A:该驱动器能否在速度闭环下在负载下保持非常低的速度(2% PWM)而不出现失速?

Guru**** 2448780 points
Other Parts Discussed in Thread: MCT8316Z

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/1375198/mct8316a-can-this-driver-sustain-really-low-speeds-2-pwm-under-load-at-speed-closed-loop-without-stalling

器件型号:MCT8316A
主题中讨论的其他器件:MCT8316Z

工具与软件:

您好!  

我将调优一个运行速度高达40k RPM 的小型高速33V 电机低电流(各相之间的电阻为5.5 Ω)。

当以最大速度怠速运转时、它从电源中消耗-150mA。 它很少 在重负载下升至1A。

它以40k RPM (每分钟速度)和667Hz 的频率运行、以1K RPM (每分钟速度)运行20Hz

我可以在不到一秒的时间内快速启动它、从0到全速、开环以及闭环速度模式、调整 Kp 和 Ki。

但我需要保持1K RPM 下的速度、在闭环速度模式下相当于2%的 PWM  (如果使用模拟输入、则相当于0.16V 的速度)。 因此、我需要它在这种极慢的速度下工作、并且电机不应在负载下失速。 闭环 PID 应该以足够快的速度增加速度和电流、以使这个小速度在负载下保持稳定、但到目前为止还没有发生这种情况。

PID 在保持负载下速度的情况下非常有效、直到达到5% PWM (即4K RPM)、但在接近2K-3K RPM 时、如果我触摸我的手指、但对电机轴的压力很小、它将停止运转。 所以 PID 无法将速度保持在这些较低速度、停止且电机停止。

我不需要它在全速范围内以相同的方式工作。  我只需要在将最大速度设置为5K RPM 的情况下使用此低速恒定速度。 因此、我可为此电机添加两种设置、一种适用于较高的速度、另一种适用于较低的速度(例如、从5K 到1K RPM)。 但是、现在我将为所有选项尝试一个设置。

我正在努力使它在这些较低的速度(2%-3% PWM)下以闭环速度工作、而不会停止和停止。

我相信在这个较低的速度下会产生反电动势、因为电机在2% PWM (1K RPM)的速度下以开环方式运行、但如果勉强用手指触摸电机轴、失速会更加容易。

下面、这是我迄今为止所做的调整... 如果有人可以指出,如果它是可能的在某些方面改进在这些较低的速度,我会感到满意!  

我用作 Fast _start 配置的基础、并在下面修改了每个寄存器:

  • 在 ISD_CONFIG I 启用时、ISD、反电势静止至15mV (2h)
  • 在 START_MOTOR_STARTUP1时、我将电机设置为以100V/s 的速度对齐和对齐电压斜升速率(Bh)
  • 在 FAST_START_MOTOR_STARTUP2处、我将开环占空比限制设置为10%、将 OLAccel_1设置为(18h) 200Hz/S / OLAccel_2设置为(15h) 125Hz/S  、将开闭环切换到8hz (2h)、将  最小 Operationa 占空比设置为1.5%    
  • 在 CLOSED_LOOP1时、I 将闭环加速和减速速率设置为32767V/S、输出 PWM 为100kHz (但即使在5Kz 下也尝试)、高侧 PWM 调制、 单模式 PWM 模式。
  • 在 CLOSED_LOOP2时 、我将电机停止设置为循环模式、启用 AVS、将 CBC 从0.1V 更改为1.5V、在我所需的低速时没有差异)
  • CLOSED_LOOP3是在默认 Fast_Startup 设置下设置的。
  • 在 CLOSED_LOOP4时、我仅启用快速减速
  • 在 CONST_SPEED 时、我仍然与 Kp 和 ki 混淆、但 Kp 为500 (十进制)、Ki 为100 (十进制)似乎不错。 饱和上限 I 在100%中设置、饱和下限在0%中设置。 设置为速度环路的闭环模式
  • 在  CONST_POWER 中、我将速度设置为40K RPM (667HZ)  
  • 150_DEG_PH_PROFILE 被设置为默认值
  • 150_DEG_TWO_PH_PROFILE 也被设置为默认值
  • 150_DEG_THREE_PH_PROFILE 也被设置为默认值
  • TRAP_CONFIG1也设置为默认值
  • TRAP_CONFIG2 I 仅在对齐期间将占空比限制更改成了10%
  • 在 FAULT_CONFIG1上没有任何更改
  • 在 FAULT_CONFIG2时、零占空比阈值设置为(0h) 1%
  • 在  GD_CONFIG1压摆率设置为200V/us 时、过压保护设置为禁用(使用33V 直流)
  • 在 GD_CONFIG2处、仅设置降压稳压器中的3.3V 输出
  • 在 PIN_CONFIG1上、我将其设置为速度控制模式下的 PWM 模式
  • 保留了 PIN_CONFIG2和 DEVICE_CONFIG 默认值。

  • 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。

    尊敬的 Rodrigo:

    遗憾的是、 您遇到了 无传感器换向算法的局限性、该算法依赖于使用电机产生的反电动势来运行闭环换向。 当电机速度下降时、生成的反电动势也会降低、转子位置检测(基于反电动势过零)的可靠性会降低、并且很容易导致电机失速/失去同步。

    如果您需要在负载下以低%输入占空比运行、我会推荐使用有传感器换向算法的驱动器、如 MCT8316Z。

    此致、
    Eric C.