BLDC方波启动方法分析

2019-07-21 06:04发布

目前电机控制很火，但是发现大部分都是FOC算法，而且都是TI、ST、NXP自己的库，好难，于是就先从传统的方波控制开始。在做启动的时候发现了一些问题：
方式1：
      首先对齐1~2次，使转子固定到设定的扇区，然后直接闭环，通过第一次拖动使电机转动，然后采集反电势进行换相算法。
好处：方式简单，易于实现。
对应的问题：
      1：电机电感小，在对齐之后，因为电机电感小，电感电压是U=L(dI/dt)，那么不通电相的反电势就很小，在切到闭环时采集不到正确的过零点，然后转不起来，电流变大。
      2：航模电机，并装载2212等叶桨，这时因为负载阻力很大，在对齐之后，电机根本拖不动，检测不到反电势过零，然后转不起来。
结论：这种方式使用与负载很小，电感大的电机，并且对齐电压要大时间要长。

方式2：
      对齐1~2次之后开始开环拖动，因为在对齐之后已经知道了扇区的位置，那么每隔T1个时间手动换下一个扇区，就像步进电机一样，硬拖，控制好占空比范围，以及换相的时间，让电机加速度启动，就是电机恒频升压的方式，拖起来之后，在速度达到某个阈值之后切闭环，进行反电势过零换相，自动换相。
好处：可以拖动带负载的电机，以及电感小的电机（大部分都是使用这种方法）。
对应的问题：因为是手动拖动，不是根据惯性以及对于关系转动，很不顺滑，而且电机噪音很大，而且占空比范围以及时间很难确定。

好赢电调的启动方式分析：

根据网上其他人的拆解可以发现，全NMOS并联搭建，12个MOS，可能是为了大功率吧，但是使用过好赢电调的都知道，好赢电调启动和运行都很顺滑，而且用的还是8051内核，膜拜，疯狂舔一波。。。。四流，四流。。。

然后通过示波器抓取三个驱动对地的电压，可以发现波形很规整，然后一点点解析，第一个图是缩略图，第二个是第一个的放大图。

   可以发现，好赢电调肯定用了对齐，个人认为好赢的方式：
   对齐4次，4个连续的扇区，对于的占空比都是7%，然后四个扇区对于的时间是39ms--8ms--34ms--12ms，一开始不理解为什么这样对齐，时间一长一慢，然后通过朋友讲解，
因为在对齐的时候时间都很长的话，在对齐一个扇区后，电机已经存在了惯性，如果强制保持在这个扇区，电机就会抖动，会产生电压电流等各种干扰，而且抖动过大的话还会导致启动失败。这时如果下一个扇区对齐时间短的话，电机可以顺势到时间短的那个扇区，通过惯性直接到第三个扇区，通过编写算法测试发现这种方式对齐的确桨不怎么抖动。

   然后发现好赢是变频的，第二波形很容易看到前一半波形没后一半波形密集，通过测试发现前一半是8K的频率，后一半是16K的频率，中间是频率从8K一点点变成16K，好家伙，会玩，好处很明显，频率低，高电平时间也就高，那么电机受力就大，估计是为了兼容不同规格的桨吧，好厉害。

以下是我测试的结论：
1.  将拖动最后一个扇区拖动时间变长，基本上就是每次都成功
2.  拖动2次，长时间拖动，拖动成功概率高400ms3.  4个扇区拖动，开环加速度小一些，与对齐速度差不多4.  开环加速度800rpm/s，对齐占空比6%，时间36ms5.  20Khz，开环加速度是1500~2000rpm/s，启动成功率高，但是有明显的加速过程。开环拖动的加速度越大，启动失败率越高，感觉是拖动速度很慢，忽然开环加速度变大，使扇区对不齐，拖动失败，6.  对齐开环拖动均使用20kHz，需要保持对齐加速度与开环加速度相差不能太大，开环拖动就稳定。  当开环加速度很大时，对齐正确，开环拖动就拖不起来，出现抖动或者反转。7. 目前对齐四次100ms、25ms、100ms、25ms，对齐占空比6%，开环拖动起始占空比7%，加速度1500rpm/s，最佳配置。

但是目前遇到的问题就是，不管怎么调整参数，因为是手动拖动，那么就不是根据电机惯性等特性顺滑的换相，肯定会出现由于惯性，电机本应换相了，因为是手动换相，需要在这个扇区再停留一会，那么就移植惯性，那么就算开环调的很稳，电机还是会有噪音的。

那么问题来了：
1：好赢是怎样拖动的？
2：方波拖动有什么其他的好方法？

希望大佬们讲解讲解？

接下来在设计怎么做到旋转中启动。

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