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全隔离高压伺服电机开源板(基于103C8)​:双ICS霍尔隔离...

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mmuuss586 发布时间:2020-8-28 14:09
全隔离高压伺服电机开源板(基于103C8)双ICS霍尔隔离采样+PWM隔离FOC电机控制板调试文档说明
技术交流QQ群:171897584
公众号:游名科技
工作电压范围:140V到310VDC或AC110V到AC220V;
电流:最大2A;
不支持自动电机参数测试;
双ICS FOC无感/有感霍尔/有感编码器等驱动;
PWM隔离、电流采样隔离、DCDC电源隔离可直接接AC220V调试;
1.png
0 t0 w3 x$ F/ W% G1 s( h9 ^& E

游名科技产品目录(2020-8-20).pdf

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1.4 MB, 下载次数: 36

收藏 评论34 发布时间:2020-8-28 14:09

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34个回答
mmuuss586 回答时间:2020-8-28 14:29:41
但报启动失败故障,这时:3 D8 d+ r/ E% y) t6 y
• 需要减低加速率,或提高开环启动电流' @# g: T: S( K5 f
如果以上方法可以解决,但是不能保证100%有效,请尝试增加定位功能。
4 u) V: Y5 {/ E" n9 L0 f9 A  D. T" R) O7 a$ ^1 ]
如果转子可以转动并且有加速动作,但是还是会停止并且报“速度反馈失败”错误,可能由以下原因导致:! f6 a$ f& }$ ^: h
   • 启动成功的限制条件过于宽松导致过早切入闭环。+ g3 e' {9 i8 L  n
   • 如下的方法可以解决这样的问题:
" w6 D( G% Q0 L' C) }5 }0 ]$ {   • 提高“连续成功启动输出测试”值,正常情况下请不要大于5。
- D; C5 w$ }% @3 ^$ n3 T   • 提高最小启动输出速度。
) u. w3 `$ m% Q, q如果采用 以上方法导致开环的最终速度过高,或没有解决问题,可以尝试以下方法:# M6 R% F4 g2 J3 i
   • 减少观测器的增益G2,它可以降低扰动对速度反馈的影响。
) d9 m3 u" z( ^( v/ O& D   • 通常G2应该按照/2,/4,/6,/8方式来减少。
& f1 |# @4 d9 X) e  s   • 放宽观测器的收敛条件,这样使观测器更容易收敛:' K. g  n# [! {0 N# o: q2 ?6 Q0 K' f
   • 使用新的电机库,可以设置速度变化波动为80%(PLL) ,或400%(Cordic)。
1 o+ n* H4 J$ I0 h6 W; g   • 这种情况下需要增加反向电动势幅度与估算速度一致性的检查。
! X: L; S- ^" w7 }! F. @  h& \  C   • 更改速度/扭矩的爬升率:根据实际负载和转子的惯性等情况,让加速度更加柔和,防止突然加速导致对反向电动势估算的扰动。
6 |; s) q& v& M- B& J) U7 j
mmuuss586 回答时间:2020-8-28 14:17:21
板子:
% x# H6 p! ]: _电源输入:
  C( ^- k( @: _2 F% |AC L:接交流电AC火线或高压开关电源正+% x, h; f5 v2 \" j  g
AC N:接交流电AC零线或高压开关电源负-
1 ?. l7 I2 s! K1 W4 j7 ~0 R3 D
2 e' ^8 L$ N5 p9 a# X电机线:; |& x, n: {2 m8 v! J+ I2 C7 }
U:接电机U或A% T& Q1 D; v) u9 n% j9 G
V:接电机V或B
( W4 W: a3 a7 B4 f8 PW:接电机W或C
$ D. o/ o& V) ^0 W; J+ Z" u* d# A! A2 O1 M- g% a$ M
霍尔或编码器接线2 M) s4 n2 L! P2 O8 j
HA:接电机霍尔传感器U或编码器A(对应550W伺服电机编码器:4脚)
/ C# Z, |: H' _$ U) OHB:接电机霍尔传感器V或编码器B(对应550W伺服电机编码器:3脚)
6 H7 ~- O! D8 B- ^HC:接电机霍尔传感器W(对应550W伺服电机编码器:2脚)
8 f) x0 P  i" \* B) SGND或0V:接电机传感器接口GND(对应550W伺服电机编码器:5脚)5 f$ a/ f  ]( {* H
+5:接电机传感器接口5V(对应550W伺服电机编码器:14脚)* z: F' v' L- W- j& m3 `
仿真调试接口及串口接线说明:
; v+ l1 _' Q0 q6 {CLK:接隔离DAP仿真器CLK或ST LINK仿真器CLK(SWD信号时钟脚)
# |7 l, W$ Y) O# nDIO:接隔离DAP仿真器DIO或ST LINK仿真器DIO(SWD信号数据脚)
8 Y6 Y0 d. Y, Q% O/ M. bGND:接隔离DAP仿真器GND或ST LINK仿真器GND. s+ A& D4 F9 V
VDD:接隔离DAP仿真器VDD或ST LINK仿真器VDD(ST LINK仿真器可不接VDD)
5 D7 _7 @* \" _, M3 J) xRST:可不接,接ST LINK仿真器RST" L+ R$ \* A6 T4 v6 M! x8 w
TX(TX接RX需交叉):接隔离DAP仿真器RX或ST LINK仿真器RX
) V* y7 G2 D# A1 nRX(RX接TX需交叉):接隔离DAP仿真器TX或ST LINK仿真器TX
4 [; `( ]' E, r; W4 E; ?
mmuuss586 回答时间:2020-8-28 14:29:19
如果启动后立即出现硬件过流保护,可能由以下原因导致:
* h* y1 K1 O$ p; q• 选择了错误的电流采样方式
% ~) q' O7 Z# j7 U# p) X3 _• 选择了错误的电流采样参数:如取样电阻值,放大倍数, ICS增益, Tnoise, Trise等.7 m6 n, }" P! v5 D$ `" z
• 电流环的调节带宽过高:3电阻采样建议为2000rad/s, 单电阻采样建议为1000rad/s" v: r9 ^7 z' O( ^2 s
• 由于布线受到干扰而导致误触发硬件过流保护,需要检查硬件设计。4 y( Z9 _8 I7 T+ T
如果出现电机只动一下,但是没有加速动作:
7 f! d" p2 C: O* B3 w* ?• 这种问题一般是因为开环电流不够大导致无法拖起转子加速,有时出现开环启动完成,
$ [+ ]6 _% d! c* r6 T# _
mmuuss586 回答时间:2020-8-28 14:13:15
一、硬件说明
1.1图纸说明
1.png
2 e- t- {+ q  F; u+ p5 {0 u
mmuuss586 回答时间:2020-8-28 14:14:43
IPM模块:选的是国产600V/15A IPM模块,国产IPM模块最好留至少5倍余量,也就是尽量不要超过3A,如果是进口IPM模块至少3倍余量;
0 V: M5 z: z# u: q( J7 b电源隔离:采用自制的DCDC隔离模块U11,给MCU,电流传感器,霍尔或编码器等供电;
+ t7 o: o/ j! ^0 yPWM隔离:采用川土微的6通道数字隔离器U10,默认低电平L输出(高电平输出则IPM模块输出全导通、造成负载短路烧坏器件);
8 p+ S( t# V6 k电流采样:采用霍尔电流传感器U7、U8实现电流采样全隔离,选的+-10A量产,单位电流对应关系为:0.132V/A。
+ e$ T) W  @! N; \
mmuuss586 回答时间:2020-8-28 14:15:08
1.2硬件布线# ]: n' c. t2 J# g4 I
电流采样由于采用霍尔电流传感器,电压输出RC滤波接到MCU即可;
/ E! \5 C4 ~+ P  G) F! R9 D           PWM输出线和电流采样线尽量不要交叉;
7 a% H& }* R# s8 i- \        电源功率地,最好是单点接地。
4 P" Z% ^1 p! n& j  t9 `, Z1 L) ]9 D1.3安全说明: C% m- W# B% _7 b6 Y+ x
   仿真器或调试器:可以用我们的隔离仿真器或加USB隔离器,当然用非隔离仿真器也可以(MCU部分和强电部分都是隔离的);. I+ s) W: n- K7 H/ r
   板子及带电端口:不要用手触摸,以免被电到。+ p0 k3 e/ i/ A. v: k" E
mmuuss586 回答时间:2020-8-28 14:16:34
1.4接线说明
1.png

4 S" [7 j, T1 N* p" D: P0 n
mmuuss586 回答时间:2020-8-28 14:19:11
关闭温度检测接口和母线电压检测(如硬件有用到则加上):
1.png
/ q3 U# D9 j4 U4 f( U# v: w
mmuuss586 回答时间:2020-8-28 14:20:36
如果是HALL接口打钩霍尔接口并输入霍尔角度;
如果是编码器接口打钩编码器接口并线数;
如果是无感可跳过;
1.png

- g1 M4 V4 B: U, T6 c  _8 ~
mmuuss586 回答时间:2020-8-28 14:22:04
比如设置HALL接口
1.png
3 T" E) p& O9 G# I6 O
mmuuss586 回答时间:2020-8-28 14:23:50
HALL或编码器接口设置(无感启动则无法设置):
串口波端口及波特率设置:波特率改为115200
串口端口引脚设置:
按键启动/停止端口设置:
设置参考如下图所示:
1.png

4 I) A% ]2 @& Y: T4 J
mmuuss586 回答时间:2020-8-28 14:25:31
AD采样时钟及UV相电流采样端口设置:
根据硬件图纸:
U对应PA5:
V对应PA4:
并降低采样时钟,设置参考如下:
1.png
+ G% h* l: M) Q5 i$ s7 u/ w
mmuuss586 回答时间:2020-8-28 14:26:28
无感启动界面设置为5段式启动(速度、电流最好慢慢爬升上去,最高速度1336要适当高于切入闭环的速度1226),参考如下:
1.png

1 i- w4 \& y/ \4 j$ S2 f% t" \6 w
mmuuss586 回答时间:2020-8-28 14:28:10
打开工程后提示TIMx错误,更改TIM1,编译程序直至OK
1.png
0 |! c, ~6 U6 c- [! b# P
mmuuss586 回答时间:2020-8-28 14:28:47
三、调试补充说明- e2 T+ Z. w( y; Z6 h
最好先确定下电机参数(电机找电机厂或自己测试或用我们IPM05F+NUCLEO-F302RE板子进行测试)。
5 B, H& {3 s4 M: Z8 X7 S) j" `首先,需要再次确认ST MC Workbench中所有设置的参数是否和实际的硬件
3 p' J" Z5 j5 F% r6 o& E0 C) A参数一致:如电机的相关参数,驱动部分的参数,单片机IO设置等。
5 i. y) }+ b/ i0 p• 如果有其中任意一个参数设置错误,可能导致电机永远也无法正确启动。
0 L3 ?7 o7 k+ t* P3 H- [0 M- b• 如果有需要,可以让电机运行在开环模式,来测量Tnoise和Trise相关参数。
: E9 O$ z2 ~0 G8 f1 O* w8 `2 i
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