Современная электроника №6/2019

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 62 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2019 грамм. Вид формы тока с датчика тока при нагрузке инвертора на резисто- ры и синхронный двигатель показан на рисунках 6 и 7. На рисунке 6 пред- ставлена осциллограмма фазы В дат- чика тока платы инвертора. Выход дат- чика тока не подключён к плате управ- ления, т.е. регулирование от обратной связи по току отсутствует. Данный спо- соб включения является эксперимен- тальным и кратковременным, т.к. при отсутствии обратной связи по току воз- никают максимальное напряжение на выходе инвертора и максимальный момент. Программа опрашивает сен- сор Virtual. Частота ШИМ-модуляции составляет 16 000 Гц. Нагрузкой инвер- тора является синхронный двигатель, который вращается со скоростью 300 об./мин. На осциллограмме наблю- даются значения ЭДС e α и e β , необходи- мые для захвата наблюдателями типа CORDIC или PLL. На рисунке 7 показана осциллограм- ма фазы В с такими же параметрами управления, но нагрузкой в данном случае являются резисторы. В состав- ляющей тока видна только ШИМ- модуляция. Наблюдатель не может захватить обратные ЭДС при данной нагрузке в инверторе. Теперь подключим выход датчика тока инвертора ко входу платы управ- ления. В программе управления дви- гателем в качестве сенсора управле- ния установлен виртуальный датчик. Нагрузкой инвертора является син- хронный двигатель, который вращает- ся со скоростью 300 об./мин. На рисун- ке 8 показана осциллограмма датчика тока фаз АВС (конфигурация с одним шунтом) при управлении от виртуаль- ного датчика. При таких же параметрах нагруз- ки изменим в программе управле- ния двигателем сенсор управления на CORDIC – соответствующая осцилло- грамма представлена на рисунке 9. В файлах проекта, генерируемых MotorControl Workbench 5.3.3, есть воз- можность добавлять пользовательский код. Для этого необходимо разместить свой фрагмент кода в окружении спе- циальных комментариев: /* USER CODE BEGIN XXX */ Код пользователя… /* USER CODE END XXX */ З АКЛЮЧЕНИЕ Библиотека STM MC обеспечивает эффективное управление скоростью и крутящим моментом. Замечатель- ным свойством библиотеки являет- ся алгоритм измерения тока наблю- дателем на одном шунте. При очень зашумлённом выходе трёх фаз ABC на один шунт датчика тока происходит уверенный захват полезного сигна- ла. Управление полем от наблюдате- ля CORDIC вызывает автоматическую коррекциюШИМ фаз ABC и исключа- ет потери энергии, но это происходит только при благоприятных условиях во время работы наблюдателей. При работе двигателя в реальных услови- ях возникают различные ситуации, когда, например, резко изменяется нагрузка, происходят скачки, про- садки питающего напряжения, что вызывает сбой в работе наблюдателя и остановку привода в данной реали- зации. Алгоритмы обхода таких ситуа- ций в библиотеке не предусмотрены – более того, если программно разре- шить работу во время сбоя захвата сигнала наблюдателем, то результат управления может быть непредсказу- емым. Именно такие задачи по созда- нию мягких переходов от работы по управлению полем в неблагоприят- ных условиях к управлению вирту- альным сенсором и обратно, когда условия для захвата наблюдателем становятся благоприятными, предсто- ит решать пользователю библиотеки STM32 MC SDK от STMicroelectronics. Л ИТЕРАТУРА 1. https://www.st.com/resource/en/user_ manual/dm00486148.pdf 2. https://www.st.com/resource/en/ application_presentation/stm32_pmsm_ foc_sdk_getting_started.pdf 3. https://www.st.com/resource/en/user_ manual/cd00298482.pdf 4. https://www.st.com/resource/en/user_ manual/dm00490980.pdf 5. https://www.st.com/resource/en/user_ manual/cd00298474.pdf Рис. 6. Выход датчика тока фазы В (нагрузка – синхронный двигатель) Рис. 8. Выход датчика тока фаз АВС (управление – Virtual-сенсор) Рис. 9. Выход датчика тока фаз AВC (управление – CORDIC-сенсор) Рис. 7. Выход датчика тока фазы В (нагрузка – резисторы)