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[参考译文] MCT8315EVM:在整个温度范围内保持恒定的速度

Guru**** 2444860 points
Other Parts Discussed in Thread: MCT8315EVM, MCT8316A

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/1377998/mct8315evm-holding-constant-speed-over-temperature

器件型号:MCT8315EVM
主题中讨论的其他器件: MCT8316A

工具与软件:

您好、MD 团队:  

客户正在测试 MCT8315EVM。 我没有确切的电机器件型号、但它是非常小的电机-消耗160mA 最大稳定状态。 他们想要测试驱动器在热处理室中保持恒定2k RPM 的能力。 他们的目标是将2k RPM 保持在1%的容差范围内(我认为那里还有谈判的余地)。 它们使用外部工具测量速度。  

无论如何、他们在-10°C 至50°C 的温度范围内运行曲线、结果并不理想。 在室温条件下、速度还行、但在极端温度条件下、无法保持2kRPM、转速要低得多-几乎就像没有对电机转速进行闭环控制。 在>40C 时,速度迅速下降-几乎就像零件过热。

我为您提出的问题:  

1.要实现最精确的恒速控制、正确的 GUI 设置/设置是什么? 我建议的一个改进是使用外部时钟。  

2.这种速度变化是否是预期的?  

我还想说一点、无传感器控制是否由于电机特性而无法控制恒定速度? 有传感器的方法是否会在温度范围内提供更好的速度精度?

谢谢!

Tyler

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    您好、Tyler:

    使用内部振荡器时、整个温度范围内的速度环路精度为3%、使用外部精度时、精度为1%。

    当温度高于40°C 时、您看到了多大的差异?  

    电机和器件是否都处于相同温度下?

    当电机温度发生变化时、电阻变化、这可能会影响一定程度上的电流降低、并且速度可能会在不进行调节的情况下降低(如果是电压模式)。 MCT8316A 默认为电压模式、我们可以启用速度环路并验证性能。

    即使我们使用传感器、调节速度也需要速度环路。

    BEMF 传感方法有两种,一种是过零,另一种是 BEMF 积分方法。 通常、对于低速积分方法来说很有用、基于高速比较器的过零检查很好。  如果使用基于 INEGRATION、则尝试更改为基于 ZC、因为速度更高。

    您能否确认电机的极对? 我想了解2000RPM 时以电气 Hz 为单位的速度。

    谢谢、此致

    Venkatadri S.

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    尊敬的 Venkatadri:

    对您的问题的回答:

    极点数: 4.

    当温度高于40°C 时、我们看到了多大的差异: 在40°C 以上、RPM 降至约400 RPM、但闭环控制并未开启

    电机和器件是否处于相同温度下: 是的

    客户动态:我能够在启用闭环控制的情况下重复进行加热室实验、并发现 RPM 在我进行循环的-10c 至50c 范围内保持恒定。 我发现、在您设置电机时可以选择的默认配置文件中未启用闭环。 我已经弄清楚如何启用闭环控制、并且开始对我们的系统进行调优。

     新的客户问题: 我在评估套件上遇到一个问题、似乎我的更改实际上没有写入 EEPROM、或者该评估板上的 TI 微控制器在上电时写入某些 EEPROM。 我注意到、上电时 EEPROM 会与上次设置的内容不同。

    您能否提供将设置保存到 EEPROM 的指令? 需要关注的复杂问题有哪些?

    Tyler

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    您好、Tyler:

    感谢您提供这些信息。 我明天会回复这个主题

    谢谢、此致

    Venkatadri S.

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    您好、Tyler:

    对于新的客户问题、我想查看 GUI 上的电机状态读数是多少?

    电机不应处于运行状态或 HW BRAKE 状态。

    请检查此项并告诉我。

    谢谢、此致

    Venkatadri S.

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    尊敬的 Venkatadri:

    谢谢。  

    电机状态应处于什么状态? 仅供参考、客户希望在独立模式下使用此器件-在该模式下、它将在上电时开始运行。  

    Tyler  

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    您好、Tyler:

    MOTOR_STATUS 应为 MOTOR_IDLE。

    您能否让客户读取所有 EEPROM 并共享 JSON、我们将验证默认加载的内容。

    谢谢、此致

    Venkatadri S.

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    尊敬的 Venkatadri:  

    用于 MCT8351EVM 温度测试的 JSON 文件、请参阅随附的。  

    请注意、客户的 目标是2000 rpm 的恒定转速。 温度范围为-10°C 至50°C 电机有4个极、最大转速为9450rpm、24V 时的最大工作电流为0.163A。

    目标1是温度范围内的速度精度(目标为2kRPM)。 请验证设置/设置以实现此目的。  

    e2e.ti.com/.../Customer-MCT8315-EEPROM-Settings.json

    Tyler

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    您好、Tyler:

    感谢您共享 JSON 文件。 在之前的讨论中、客户提到速度调节是有效的。 他们是否仍面临问题?

    我还注意到 TBLANK 时间为10us、这是非常大的、它们可以在浮动状态期间在 OUTx 节点上进行测量、并尽可能地应用。  

    如何对 Kp、Ki 下速度环路的瞬态、稳定行为进行编程? 任何振荡?  

    是否有关于 EEPROM 写入问题的任何更新?  

    谢谢、此致

    Venkatadri S.

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    您好-  

    他们能够使用内部时钟在3%范围内获得2kRPM 的温度变化。 因此、在数据表规格内。 他们计划尽快尝试使用外部时钟来验证1%。  但他们想知道可以使用哪些其他技术进一步改进(如果有)。  

    此外、他们还对旋转过程中的速度变化(几乎像是时钟上的抖动)感到好奇。 是否有关于该部分性能的任何注意事项?

    建议的 TBLANK 设置是什么? 缩短这段时间对性能有何影响?

    客户尚未测试瞬态/趋稳行为、重点介绍速度控制环路。 无振荡报告-但如何定义电机控制中的振荡? 他们确实注意到在较高温度下速度的变化会变得更糟(但仍在+/- 3%以内)。 闭环速度控制在较低温度(低于20°C)(< 0.5%)时效果非常好。  

    EEPROM 写入问题仍然存在。  

    谢谢!

    Tyler

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    您好、Tyler:

    我能否获取有关该问题的更多详细信息"他们还对旋转过程中的速度变化(几乎像是时钟抖动)感到好奇。 有任何关于该部分性能的注意事项吗?"  是速度抖动吗?   

    它们需要测量开关时 OUTx 上的振铃时间。 使用示波器高分辨率模式测量 PWM 开启时的振铃、由于寄生电感将会发生振荡、为 TBLANK 提供一些缓冲器。

    请按照以下过程操作、以确保成功写入 EEPROM:  

    预期的器件状态为电机空闲(器件未驱动电机)、器件未处于制动状态

    1. 上电时、将0x00008000字值写入寄存器0xE8 (DEVICE_CTRL)。 此启用的速度命令覆盖(第15位)。 该字还可确保写入零速命令、从而使电机处于电机空闲状态。 在此状态下、EEPROM 写入将成功。
    2. 在步骤1之后、开始通过 I2C 发送其余调优寄存器。 保持100us 的字节间延迟
    3. 通过 I2C 向器件传输的所有寄存器数据完成后、读回数据并进行验证
    4. 现在向寄存器0xE6 (ALGO_CTRL1)发出 EEPROM 写入命令0x8A500000
    5. 等待至少800ms
    6. 成功完成 EEPROM 编程后、读回0xE6并确保0xE6值自动清除
    1. 在0xE6值变为零之前、请勿断电或发出速度命令或应用制动状态。
    2. 清除0xE6后、对电路板执行下电上电、然后读取内容以进行重新检查

    谢谢、此致

    Venkatadri S.

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    是的、速度抖动。 他们希望了解通过单次旋转来使速度保持多恒定-以及任何改善该情况的方法。 他们还没有确认他们方面的任何问题-只是希望进行优化。

    FOC 控制(与梯形控制相反)在速度调节或速度抖动方面是否有任何好处? 或类似性能?

    我已将其他信息转发给客户、并将提供建议。  

    谢谢!

    Tyler

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    您好、Tyler:

    FOC 中不会出现扭矩纹波、我们指定的速度误差在内部时钟的极端温度条件下最高为2.5%、在外部时钟条件下最高为1%。

    谢谢、此致、

    Venkatadri S.