ZHCUAO5 November   2022

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统说明
  7. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 TMS320F280039C
      2. 2.3.2 UCC21530-Q1
      3. 2.3.3 OPA607-Q1
      4. 2.3.4 LM25184-Q1
      5. 2.3.5 TCAN1044A-Q1
    4. 2.4 系统设计原理
      1. 2.4.1 三相 PMSM 驱动器
      2. 2.4.2 PM 同步电机的磁场定向控制
      3. 2.4.3 弱磁 (FW) 和每安培最大扭矩 (MTPA) 控制
      4. 2.4.4 具有自动振动补偿功能的压缩机驱动器
      5. 2.4.5 电机驱动器的硬件必要条件
        1. 2.4.5.1 电机电流反馈
          1. 2.4.5.1.1 采用三分流器的电流检测
          2. 2.4.5.1.2 采用单分流器的电流检测
        2. 2.4.5.2 电机电压反馈
  8. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
      1. 3.1.1 硬件板概述
      2. 3.1.2 测试条件：
      3. 3.1.3 电路板检验所需测试设备
    2. 3.2 测试设置
      1. 3.2.1 硬件设置
      2. 3.2.2 软件设置
        1. 3.2.2.1 Code Composer Studio 工程
        2. 3.2.2.2 软件结构
    3. 3.3 测试步骤
      1. 3.3.1 1 级递增构建
        1. 3.3.1.1 工程设置
        2. 3.3.1.2 运行应用程序
      2. 3.3.2 2 级递增构建
        1. 3.3.2.1 工程设置
        2. 3.3.2.2 运行应用程序
      3. 3.3.3 3 级递增构建
        1. 3.3.3.1 工程设置
        2. 3.3.3.2 运行应用程序
      4. 3.3.4 4 级递增构建
        1. 3.3.4.1 工程设置
        2. 3.3.4.2 运行应用程序
        3. 3.3.4.3 调整弱磁和 MTPA 控制
        4. 3.3.4.4 调整振动补偿
        5. 3.3.4.5 CAN FD 命令接口
    4. 3.4 测试结果
      1. 3.4.1 MCU CPU 负载、存储器和外设使用
  9. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 物料清单
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标

2.4.5.2 电机电压反馈

FAST 估算器需要电压反馈，以在最宽的速度范围内实现最佳性能，相电压直接从电机相位测量，而不是使用软件估算。此软件值 (USER_ADC_FULL_SCALE_VOLTAGE_V) 取决于感测电机相电压反馈的电路。图 2-20 显示了如何使用基于电阻分压器的电压反馈电路对电机电压进行滤波和调整以适应 ADC 输入范围。类似的电路用于测量压缩机电机和直流总线。

考虑到 ADC 输入的最大电压为 3.3V，该参考设计中的微控制器可测量的最大相电压反馈可通过Equation32 进行计算。

Equation32. V F S = V A D C _ F S × G v = 3 . 3 V × 293 。 955 = 970 . 05 V

其中 Gv 是衰减因子，可通过以下公式进行计算

Equation33. G V = R 26 + R 27 + R 28 + R 30 R 30 = 499 K + 499 K + 499 K + 5 . 11 K 5 . 11 K = 293 。 955

对于该电压反馈电路，在 user_mtr1.h 中进行以下设置：

//! \brief Defines the maximum voltage at the AD converter
#define USER_M1_ADC_FULL_SCALE_VOLTAGE_V         (970.05f)

FAST 估算器中需要使用电压滤波器极点，以便准确检测电压反馈。滤波器的电压应足够低，以便能够滤除 PWM 信号，同时允许高速电压反馈信号通过滤波器。通常，使用几百 Hz 的截止频率便足以过滤掉 5 至 20kHz 的 PWM 频率。只有在运行超高速电机时生成 kHz 量级相电压频率的情况下，才需更改硬件滤波器。

在该参考设计中，滤波器极点设置可以通过下面的Equation34 进行计算：

Equation34. f f i l t e r _ p o l e = 1 2 × π × R P a r a l l e l × C = 664 。 94   H z W h e r e ,   C = 47 n F   R P a r a l l e l   =   499 K + 499 K + 499 K × 5 . 11 K 499 K + 499 K + 499 K + 5 . 11 K = 5 . 0926 k Ω  

下面的代码示例显示了 user_mtr1.h 中是如何定义该极点的：

//! \brief Defines the analog voltage filter pole location, Hz
#define USER_M1_VOLTAGE_FILTER_POLE_Hz           (664.94f)
图 2-20 电机电压检测电路