ZHCU083I January 2013 – October 2021 TMS320F2802-Q1 , TMS320F28026-Q1 , TMS320F28026F , TMS320F28027-Q1 , TMS320F28027F , TMS320F28027F-Q1 , TMS320F28052-Q1 , TMS320F28052F , TMS320F28052F-Q1 , TMS320F28052M , TMS320F28052M-Q1 , TMS320F28054-Q1 , TMS320F28054F , TMS320F28054F-Q1 , TMS320F28054M , TMS320F28054M-Q1 , TMS320F2806-Q1 , TMS320F28062-Q1 , TMS320F28062F , TMS320F28062F-Q1 , TMS320F28068F , TMS320F28068M , TMS320F28069-Q1 , TMS320F28069F , TMS320F28069F-Q1 , TMS320F28069M , TMS320F28069M-Q1
图 15-11 显示了此条件下的电流波形:
将 1.9Nm 的电机额定转矩瞬间施加到电机轴,产生 4A 的电流。示波器显示的电频率为 2.2Hz,大约比参考控制速度高出 3RPM。对于一个 4 线对电极的电机,此频率一旦稳定后,将得到一个 30 ± 3RPM 的转速。
使用滞后测力计将遇到转矩生成问题,并且在测力计转轴中出现的启动转矩产生了高于指令转矩的瞬时转矩,从而时常导致电机停转。这是我们为何相较之前的示例,以较慢的速率来增加测力计转矩命令的主要原因,目的是为了避免测力计产生大于致使电机暂时停转的指令转矩。
图 15-12、图 15-13、图 15-14 和图 15-15 显示 FAST 算法的表现。FAST 代表磁通量、角度、速度和转矩,这就是转矩阶跃命令影响那些变量的方法。第一个变量是电机的磁链。
图 15-13、图 15-14 和图 15-15 显示了由 FAST 提供的磁通角。如之前的测试所见,角度随着电机负载的增加和减少而变化。
放大角度图,可以看出电机加载和负载移除时的角度瞬态情况。当运行速度降低时,结合了滞后测力计的转矩脉动的信号质量,使得角度看起来不像是完好的锯齿波。即使这样,角度信息还是为 2Hz 速度满载瞬态的完全 FOC 控制提供了足够准确的信息。
若在负载从电机轴上移除时放大,可以看到瞬时角度轨迹。
速度图如图 15-16 所示。目标速度为 30RPM,并且可以看出,与 60RPM 相比,估算速度有较多的波纹。这是因为滞后测力计中出现了脉动转矩,并且估算速度的输出是瞬时的,而不是每个电周期输出。因此任何角度斜坡上的失真都会反映到速度示波器上。
FAST 变量始终支持 FOC 系统在低速下应用满转矩,即使在存在 100% 阶跃负载的情况下也是如此。
同时,当通过关闭测力计控制器完全移除负载时,即便存在很快的加速度,速度估算也与实际速度相符,如图 15-11 所示。
转矩信号如图 15-17 所示。由于估算器的频率低,而且在低速运行时,滞后测力计中出现转矩脉动,从而出现振荡。
从图 15-18 可知,电流控制器跟随指令转矩曲线变化,将 Iq 电流变为额定的 4A。