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無刷電機參數(shù)測量方法

在進行電機開發(fā)時需要知道手中電機的參數(shù),不同無刷電機的參數(shù)不一樣,在進行FOC算法驅(qū)動時,電機參數(shù)的正確性尤為重要。一般這些參數(shù)在買電機時廠家會提供,如果廠家不提供,可以通過以下方法去測量。

主要測量以下參數(shù):

1.電機的極對數(shù)。

2.電阻。

3.電感。

4.反向電動勢。

5.霍爾偏移角度。

下面將會針對這幾個方面詳細(xì)講解

1.電機電阻(Rs)

相電阻Rs:萬用表測電機兩相電阻RL,可以算出RS=RL/2;

2.電機電感(Ls)

相電感(LS):電橋在1khz頻率下兩相電感LL,可以算出LS=LL/2;

3.電機極對數(shù)(P)

用示波器探頭一根線夾住電機一根線,另一根用探頭測,然后旋轉(zhuǎn)電機一圈,會在示波器上連續(xù)出現(xiàn)對應(yīng)波形,數(shù)一下波峰個數(shù),為偶數(shù)值再除以2,就是我們的極對數(shù)值。

下圖中波峰個數(shù)為6個,因此極對數(shù)為3。

無刷電機參數(shù)測量方法

4.電機反電動勢(Ke)

示波器探頭接一相,地接電機另外兩相任意一相,轉(zhuǎn)動電機測出反電動勢波形,取中間一個波形,測量其峰峰值和頻率。

計算公式如下:

無刷電機參數(shù)測量方法

(1)P為極對數(shù)

(2)Vpp為峰峰值

(3)f為頻率。

無刷電機參數(shù)測量方法

5.電機霍爾安裝角度

霍爾傳感器是可以識別轉(zhuǎn)子磁場極性的傳感裝置;霍爾傳感器根據(jù)其面對的磁極,輸出邏輯電平0或1,因此霍爾傳感器必須安裝在轉(zhuǎn)子上。

通常在三相永磁電機中安裝三個霍爾傳感器,用來反饋轉(zhuǎn)子位置信息。他們通常間隔120度或者60度。

下圖是間隔60度和120度安裝的霍爾傳感器輸出的典型波形。需要注意是,下圖是一個周期的(即一對磁極電機轉(zhuǎn)動一個周期)。

間隔60度和120度安裝的霍爾傳感器輸出波形

無刷電機參數(shù)測量方法

由于霍爾傳感器測得的轉(zhuǎn)子位置是絕對的,不需要對轉(zhuǎn)子預(yù)定位。然而,特別要注意是當(dāng)傳感器連接到微控制器輸入時,需要進行預(yù)定位。

這個軟件庫假定的條件是正向轉(zhuǎn)動是正序三相供給電機的時候轉(zhuǎn)動方向。在這種情況下為了保證正常工作。軟件庫要求間隔60度和120度間隔安裝的霍爾傳感器以上圖所示順序進行信號傳輸。

基于這些原因,當(dāng)安裝有霍爾傳感器的永磁電機與你的板子相連采取以下建議:

(1)按假定的方向手動轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子,并觀察引起的三相電動機的B-emf。為此,如果真正的中性點不可用,可通過三個電阻器的方法重新確立中性點。

(2)按照正序?qū)㈦姍C連接到硬件。讓A相,B相和C相成為由TIM1_CH1,TIM1_CH2和TIM1_CH3各自驅(qū)動的電機。

(3)按照假定的方向手動轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子,觀察三個霍爾傳感器輸出(H1,H2和H3),并通過通道1,2,和3分別與對應(yīng)的定時器連接,確保如上圖所示。

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