FOC控制工程应用

一路上

一、电机参数的测量

定子电阻与电感测量

1.PMSM的定子电阻可通过万用表测量:

• 使用万用表测量电机任意两条相线的电阻值R ,则定子相电阻可计算为:Rs=R/2。
  

2.PMSM的电感可使用数字电桥进行测量：

• 将电桥两端分别连接任意两条相线,另一条悬空。
• 使转子在不同位置保持静止,并测量电感,记录测得电感的最大值(Lmax)与最小值(Lmin) 。
• 电机电感计算为:    La=Lmin/2    Lq=Lmax/2 。
  

反电动势系数的测量

1.PMSM的反电动势系数定义为:

• 定子开路条件下，电机以1000RPM旋转时的定子线电压有效值,记为Ke(V/Krpm)
  

2.旋转电机转子,分别测量:

• 线电压峰峰值(Vppi,单位:V)
• 正弦信号周期(T,单位:ms)
  

3.反电动势系数可计算为:
       ，其中P为电机极对数

4.右图示例中,反电动势系数：
      

二、电流采样

采样分流电阻的电流采样硬件拓扑

典型电流采样电流及其电路参数计算

典型的电流采样电路

1.右图为典型的电流采样放大电路：

• I:被采样电流,流入电机方向定义为正
• Vin:采样信号,输出至运放
• Vout:运放输出信号,连接AD ,进行转换
  

2.右图为典型的电流采样放大电路：
     

三、PI控制参数的整定

电流环PI参数的整定

1.考虑dq坐标系下PMSM的电压平衡方程：
     
2.考虑速度相关项为扰动项,模型简化为一阶低通环节：
     
3.使用PI控制器的电流环的传递函数为：
     
4.PI参数可设计为：
     
5.其中,ωn和ξ分别为电流环带宽、阻尼系数。