关于无位置传感器FOC，电机旋转过程中起动的问题。（又称风起）

徐海峰 · 发表于 2019-9-20 10:31

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背景：空调外机在环境有风时，扇叶会随风旋转。若此扇叶的带转电机采用无位置传感器FOC控制，那么起动时如果不知道启动位置就开mos管会出问题。
采用方案：启动之前对三相端电压采样，得到三相反电动势，直接计算当前角度，然后根据当前角度再切换到滑模。
问题：得到当前位置后切滑模容易失败。
分析：第一，采样反电动势的电路有一个0.1uF的电容，会不会导致反电动势采样相位滞后，导致计算角度有误？第二，切换滑模的时候由于开了mos管后就无法采样反电动势，那么滑模在一个周期内观测的反电动势还没有稳定，刚切换进去的一段时间，计算出来的角度会不会不准确？
请教：如何做到稳定切换到滑模？

18201975434 · 发表于 2019-9-20 10:43

1 有电容会延时是肯定的，你可以不用，0.1u是不是有点太大了？我记得我用方波的时候这个最大也就102，103都很大了，你这个基本滤平了；
2 你启动的时候也要考虑顺风和逆风问题吧？逆风还得刹车才行，就算你一开始切换的角度不那么准确，后面也会校正回来啊，误差不会很大影响就不会很大

徐海峰 · 发表于 2019-9-20 10:58

18201975434 发表于 2019-9-20 10:43
1 有电容会延时是肯定的，你可以不用，0.1u是不是有点太大了？我记得我用方波的时候这个最大也就102，103都 ...

1 电容这个，我注意，可能确实太大了。我一会儿算算，相移有多大。
2 这个smo的观测角，采用的反正切，如果反电动势观测值没有稳定，那么第一次进入滑模时转子角度是准的，之后的几次就会根据反电动势反正切计算，值变得不确定，会不会导致smo直接发散？

18201975434 · 发表于 2019-9-20 12:54

徐海峰发表于 2019-9-20 10:58
1 电容这个，我注意，可能确实太大了。我一会儿算算，相移有多大。
2 这个smo的观测角，采用的反正切， ...

你是直接用反电势计算角度？不是电流计算反电势？

徐海峰 · 发表于 2019-9-20 13:11

18201975434 发表于 2019-9-20 12:54
你是直接用反电势计算角度？不是电流计算反电势？

是的，电路中添加反电动势检测电路，直接检测反电动势实际值，可以clark变换后，直接用arctan计算转子角度。起动前，只要控制器运行就一直监测反电动势，计算角度。起动后根据最后一次计算的角度，切换入滑模，之后都用滑模观测的角度。

绿皮青蛙 · 发表于 2019-9-20 13:16

这个肯定是可以的，但是有点取巧，但是简单，避开技术难点了

18201975434 · 发表于 2019-9-20 13:35

徐海峰发表于 2019-9-20 13:11
是的，电路中添加反电动势检测电路，直接检测反电动势实际值，可以clark变换后，直接用arctan计算转子角 ...

我有点不理解啊，foc也可以检测到反电势吗，你检测到的是电压不是反电势吧？不是一个概念啊

徐海峰 · 发表于 2019-9-20 13:39

起动前还没有开管子，测到的端电压减去中性点电压，就是相反电动势了。没有问题的。起动前没有开管子，用测量的反电动势，启动后切入滑模用观测的反电动势

18201975434 · 发表于 2019-9-20 13:48

徐海峰发表于 2019-9-20 13:39
起动前还没有开管子，测到的端电压减去中性点电压，就是相反电动势了。没有问题的。起动前没有开管子，用测 ...

sorry，我看错了，我还以为你开管之后还用反电势，你们电流不做滤波吗

徐海峰 · 发表于 2019-9-20 13:52

18201975434 发表于 2019-9-20 13:48
sorry，我看错了，我还以为你开管之后还用反电势，你们电流不做滤波吗

电流采样部分有一个0.1uF的电容，软件上没有进行滤波处理。这个滤波上有问题吗？

18201975434 · 发表于 2019-9-20 14:22

徐海峰发表于 2019-9-20 13:52
电流采样部分有一个0.1uF的电容，软件上没有进行滤波处理。这个滤波上有问题吗？

你以后不是要去掉那个反电势采用滤波吗？我无感做的少，不过我们之前应该是有一点滤波的
回到你这个问题，我们之前做法就是看反电势判定顺风逆风，逆风刹车再启动

18201975434 · 发表于 2019-9-20 14:23

和我朋友交流了一下，空调上是先给电流0检测反电势，不需要电路，直到采到反电势之后切掉这段逻辑，进入顺风逆风阶段，逆风还是要刹车的

18201975434 · 发表于 2019-9-20 14:26

通过电流给0也可以检测到反电势，只不过这个和电路有关，如果电路有采用不需要这个，没有的话需要通过控电流检测，不过检测到之后这段逻辑是要被切掉的

徐海峰 · 发表于 2019-9-20 14:36

18201975434 发表于 2019-9-20 14:22
你以后不是要去掉那个反电势采用滤波吗？我无感做的少，不过我们之前应该是有一点滤波的
回到你这个问题 ...

忘了，电流采样的0.1uF给焊掉了。反电动势的电容在做方波的时候是有的。现在做无感FOC，目前是去掉了。有个47nF的电容，好像也有影响，我正准备算算滞后有多大。

徐海峰 · 发表于 2019-9-23 09:37

18201975434 发表于 2019-9-20 14:26
通过电流给0也可以检测到反电势，只不过这个和电路有关，如果电路有采用不需要这个，没有的话需要通过控电 ...

给零电流的话，这时候观测器输出的速度是不稳定的，容易出现负数，我的起动失败检测逻辑用的是速度为负时，判断为起动失败。这个我可以暂时给关了，但是总感觉不太保险，有没有其它好的起动失败检测的方案？

18201975434 · 发表于 2019-9-23 10:20

徐海峰发表于 2019-9-23 09:37
给零电流的话，这时候观测器输出的速度是不稳定的，容易出现负数，我的起动失败检测逻辑用的是速度为负时 ...

我上次在群里不是说了吗，可以试试下管一个一个打开，测电流

徐海峰 · 发表于 2019-9-23 11:31

18201975434 发表于 2019-9-23 10:20
我上次在群里不是说了吗，可以试试下管一个一个打开，测电流

一个一个管子开，想不明白啊。上桥全关，下桥一个一个开的目的是什么？我感觉还是制动啊，如果此时A相反电动势为正，BC为负,开了A相下桥，那电流从A流向BC，还是制动吧？

18201975434 · 发表于 2019-9-23 11:57

徐海峰发表于 2019-9-23 11:31
一个一个管子开，想不明白啊。上桥全关，下桥一个一个开的目的是什么？我感觉还是制动啊，如果此时A相反 ...

只是为了采集相电流，根本还是为了计算反电势，然后滑行启动

徐海峰 · 发表于 2019-9-23 12:21

18201975434 发表于 2019-9-23 11:57
只是为了采集相电流，根本还是为了计算反电势，然后滑行启动

跟开三个下管或者直接给0电流的区别是什么？一个一个的开也是制动，也会产生大电流啊。

还有另外一个问题需要请教，讨论时没整明白。有速度的时候给0电流，只要滑模做的好，就没问题。但是要是上电不知道电机是在转还是停的时候，怎么确定这时候该给零电流还是三步起动呢？

yylj2019 · 发表于 2019-9-30 14:46

顶一个，这个问题在风扇类的产品中还是比较关键的。大家多讨论讨论啊

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