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[求助] 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)

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该用户从未签到

发表于 2019-9-20 10:31 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国上海

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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?

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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2019-9-20 10:43 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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
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 楼主| 发表于 2019-9-20 10:58 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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?
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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2019-9-20 12:54 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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?
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 楼主| 发表于 2019-9-20 13:11 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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。
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发表于 2019-9-20 13:16 | 显示全部楼层 来自: 中国广东
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
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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2019-9-20 13:35 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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
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 楼主| 发表于 2019-9-20 13:39 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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
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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2019-9-20 13:48 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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
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 楼主| 发表于 2019-9-20 13:52 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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?
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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2019-9-20 14:22 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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
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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2019-9-20 14:23 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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
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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2019-9-20 14:26 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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
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 楼主| 发表于 2019-9-20 14:36 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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。

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18201975434 + 3 有结果回帖说一下,多谢

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 楼主| 发表于 2019-9-23 09:37 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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?
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发表于 2019-9-23 10:20 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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
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 楼主| 发表于 2019-9-23 11:31 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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?
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发表于 2019-9-23 11:57 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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
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 楼主| 发表于 2019-9-23 12:21 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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?
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发表于 2019-9-30 14:46 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
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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