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伺服电机扇区判断正确，但电流畸变，什么原因呢 点击：5214 | 回复：15



Kama

    
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发表于：2011-12-23 14:19:06
楼主



     上面两幅图是观察电机开环状态下扇区和电流波形，扇区表顺序为1 5 4 6 2 3，为正方向旋转，是正确的，但为什么电流出来会是这样呢？是因为扇区判断时间太短还是？谢谢高手指点

我的扇区分区如下：

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波恩

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发表于：2011-12-25 17:37:05
1楼
只给了电压矢量？三相电流都是这个模样？
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Kama

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发表于：2011-12-25 18:28:58
2楼
回复内容：
对：波恩关于 只给了电压矢量？三相电流都是这个模样？ 内容的回复：
恩，现在只给的是电压矢量，给定UDREF=0，UQREF=一固定值；然后PARK逆变换后输入SVPWM来控制电机，其它两相我也观察过，基本和这相类似，不道是个什么原因，现在怀疑是自己扇区切换程序有问题
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波恩

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发表于：2011-12-26 13:15:32
3楼

波形周期是电角度旋转360度的周期吗？

 

三相全桥中的6个功率开关是否确认全部完好？

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Kama

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发表于：2011-12-26 21:08:59
4楼
回复内容：
对：波恩关于 波形周期是电角度旋转360度的周期吗？ 三相全桥中的6个功率开关是否确认全部完好？ 内容的回复：

电角度是360度一个周期的，用的是IPM，这个我也每个管子单独测过，都是好的。
1.下图是实际电机运转时对捕获脉冲计算得到的SIN、COS波形，波形虽然有些畸变，但为-4096－－+4096（Q12格式）


2.测试UVW相电流时，发现有V相电流和电压和其它两相不太一样，所以下面把三相的相电压波形图和各自的相电流波形也放上来，感觉现在是不我调压器有些问题，出来的三相就不平衡了？（线电压由380V输入，经过调压器调节后供给整流电流，整流后为直流母线电压－－--方法是我直接把三相电压通过调压器调到一个比较小的电压给电机供电
（1）V（黄）和W（绿）相电压观察

（2）U（黄）和W（绿）相电压观察

（3）U（黄）和V(绿）相电压观察－－V相相电压比U相大

（4）V相相电流观察－－-这相电流感觉是有问题的

（5）U相相电流观察

（5）W相相电流观察

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波恩

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发表于：2011-12-27 13:48:54
5楼
建议做电流矢量闭环，被测电机让其它伺服电机低速匀速拖动，看电角度变化波形是否线性，Sin，Cos波形，以及相电流波形是否足够正弦。
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Kama

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发表于：2011-12-28 08:56:19
6楼
回复内容：
对：波恩关于 建议做电流矢量闭环，被测电机让其它伺服电机低速匀速拖动，看电角度变化波形是否线性，Sin，Cos波形，以及相电流波形是否足够正弦。 内容的回复：

波恩大侠是感觉我电机可能本身有问题，这个测试了下，下面的图分别表示SIN，COS，与电角度波形（电机是4对极的）－－－－这说明我程序应该是没多大问题的，后面的SVPWM模块程序也单独测试过，发现是正确的。
另一电机拖动时测得的波形

（1）SIN波形


（2）COS波形

（3）电角度


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波恩

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发表于：2011-12-28 09:37:08
7楼

看Sin，Cos波形和电角度波形感觉没有问题。

 

接下来“被测电机由其它伺服电机低速匀速拖动下，电流矢量闭环时的相电流波形正弦度如何”

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Kama

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发表于：2011-12-28 11:14:15
8楼
回复内容：

对：波恩关于 看Sin，Cos波形和电角度波形感觉没有问题。 接下来“被测电机由其它伺服电机低速匀速拖动下，电流矢量闭环时的相电流波形正弦度如何” 内容的回复：
您指的电流矢量闭环是如下结构形式吗，我给定IQREF和IDREF（可以不加PI)，然后采集IA 、IB或IC相电流这样？


       刚又把拖动情况下：给定UDREF和RQREF，捕获脉冲进行角度计算，然后逆变换后直接SVPWM，观察了下扇区情况，发现扇区有点畸变，这个影响是不很大？

（1）COS波形


（2）电角度


（3）扇区观察－－是否我扇区计算模块有变量数据存在溢出情况呢

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波恩

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9楼

楼主已根据实际反馈完成了电角度的自动更新，实现了电压矢量的“自控式”运行。此时电流尚未受控，速度也还是开环，所以无法实现匀速。从电角度曲线不够直，是速度不稳的体现。从扇区的交互规律看没有问题，扇区的非均匀性是否也和速度不够均匀有关？

 

电流闭环框图没有问题，电流闭环后，低速对拖时，对拖电机的速度越均匀越好，观察3个相电流的波形是否正弦，形状是否一致。

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Kama

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发表于：2011-12-28 16:47:13
10楼
回复内容：
对：波恩关于 楼主已根据实际反馈完成了电角度的自动更新，实现了电压矢量的“自控式”运行。此时电流尚未受控，速度也还是开环，所以无法实现匀速。从电角度曲线不够直，是速度不稳的体现。从扇区的交互规律看没有问题，扇区的非均匀性是否也和速度不够均匀有关？ 电流闭环框图没有问题，电流闭环后，低速对拖时，对拖电机的速度越均匀越好，观察3个相电流的波形是否正弦，形状是否一致。 内容的回复：

您好，电流闭环时发现个问题，我电流HALL实际测得是逆变器给电机动力线上的A 、B，这样只要上电，动力线上就会有电压，电机就会转动。那么我拖动时就会做反功，阻止它的运动？
如果不把SVPWM控制程序输出脉冲给到逆变模块IPM上，整个电路又形成不了回路，所以电流闭环时拖动情况有些不明了?谢谢您的指点

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波恩

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发表于：2011-12-29 08:38:08
11楼

拖动电机低速运行即可，与被测电机出力方向反向时，被测电机处于发电态，与被测电机出力方向同向时，拖动电机处于发电态。速度低，发电能量有限，不会对测试产生什么影响。

 

测试目的在于在观察相电流波形的正弦度，建议用示波器+电流探头测试。

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Kama

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发表于：2012-01-05 17:30:13
12楼
回复内容：

对：波恩关于 拖动电机低速运行即可，与被测电机出力方向反向时，被测电机处于发电态，与被测电机出力方向同向时，拖动电机处于发电态。速度低，发电能量有限，不会对测试产生什么影响。 测试目的在于在观察相电流波形的正弦度，建议用示波器+电流探头测试。 内容的回复：
（1）这是通过一电机匀速拖动，整个电流闭环时测试的IW相电流波形（下面的图是放大后波形)，波形基本呈现正弦。




（2）下面图是我进行转速环和电流环双闭环，测试的电流波形和电角度计算情况－－电角度不是太直，可能速度不是太均匀

（3）重新测试了开环情况下电流波形和扇区判断情况－－本质感觉还是扇区计算情况，但扇区也如前面单独测试过，计数应该是对的



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波恩

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发表于：2012-01-06 10:07:10
13楼

被匀速拖动下的电流闭环的相电流波形，除了过零点的波形失真，总体波形看不错哪里不正确。

 

速度闭环后的电流波形是相电流还是Q轴电流？

 

开环运行时电角度是否已“闭环”，或曰已实现正交，此时电机运行是否平稳，看电流和电角度波动较大，建议也用低速对拖的方法，看看电流波形，看看电角度波形的锯齿波是否足够直，扇区轮换是否均匀正确。

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Kama

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发表于：2012-01-06 17:22:57
14楼
回复内容：
对：波恩关于 被匀速拖动下的电流闭环的相电流波形，除了过零点的波形失真，总体波形看不错哪里不正确。 速度闭环后的电流波形是相电流还是Q轴电流？ 开环运行时电角度是否已“闭环”，或曰已实现正交，此时电机运行是否平稳，看电流和电角度波动较大，建议也用低速对拖的方法，看看电流波形，看看电角度波形的锯齿波是否足够直，扇区轮换是否均匀正确。 内容的回复：

（1）是用示波器测得W相电流

（2）开环运行时，电角度是通过实际捕获A、B脉冲计算得到的；在开环运行电机不太速度均匀，电机有点声音，也观察过它的电角度情况，如下图1－－图3：
－－－－现在整体感觉问题本质还是在实际电机运行时，扇区判断就开始有问题（但电角度计算虽说不是太直，但基本正确）！但用别的电机拖动着运行观察电角度、扇区都计算正确，如前面的回复。

图1－－相电流U波形


图2－－电角度观察－－-有些不是太直，因为电机运动不是很稳


图3-=此时的扇区波形－－-刚开始还好，后面就开始畸变了


（3）开环时用别的电机均匀拖动运行，测电机相电流，不是正弦，－－测试过很多遍，电流波形都不是太好，如下图


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波恩

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发表于：2012-01-07 09:32:07
15楼

电解度经由反馈计算得到，也就是实现了本人所谓的“电角度闭环”，或“电压矢量闭环”，此种情况下，电角度可以随着电机的转动自动更新，无论电机在外力作用下转与不转、转快转慢、正转反转，都可以保证电子换相关系的正确性，使电机始终保持单向出力状态。

 

目前电角度锯齿波斜边不直和扇区不匀的根本原因还是速度不均匀。

 

建议试着降低母线电压看看。如果还不行，就只能抠扇区轮换顺序和每个逻辑扇区的实际输出电压矢量和功率开关的开通关断关系了。

 

 

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