CN113721145A - 一种无感电机电压注入时间t1的调试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种无感电机电压注入时间T1的调试方法，包括进入调试模式的步骤；电机初始化；初始赋值：通过所述交互窗口给电压注入时间T1、电压释放时间T2进行赋值；定位测试步骤：对转子在所有的启动位置进行一轮定位测试；如果转子在任意一个启动位置发生反转，则调整电压注入时间T1以及电压输出时间T2的值后，重新执行所述赋值的步骤；如果转子在所有的启动位置均没有发生反转，则执行下一步；调试完成：将此时电压注入时间T1、电压释放时间T2值记为最终的调试数据。本发明的调试方法无需频繁的关闭以及开启电机；并且效率高。
Description
技术领域
本发明涉及电机堵转测试技术领域，特别是涉及一种无感电机电压注入时间T1的调试方法。
背景技术
BLDC(无刷电机)分为有感方案的电机以及无感方案的电机；有感方案的电机具有感应器，感应器能实时获取转子的位置，电机启动时能快速的判断出转子的位置，因此能够快速进行无反转启动。无感方案的电机(本发明中简称为无感电机)由于没有感应器，并不能实时的获取到转子的位置，但是为了在启动时能够达到有感方案的无反转启动的效果，则需要无感方案在启动前需要对电机转子的位置进行定位获取。
一般的无感电机的转子定位获取方式包括电感法，高频注入法，转子对齐法等。
其中，电感法主要是通过在起动过程中对电机绕组施加探测电压来判断其电感的变化，所以需要给电机注入6/12个电压矢量，再通过ADC(模数转换器)将注入后的电压进行采集，再进行幅值对比，大致判断出转子位置的一种方式。在这个注入的过程中，涉及到两个非常重要的参数即电压注入时间T1和电压释放时间T2，这两个参数的数值大小会直接影响定位的准确性。决定这两参数的大小的关键因数是电机的电阻和电感值，所以不同型号的电机都需要进行详细的调试；电压注入时间T1的值大致可以由公式一：T1＝L/R来获得，其中L是电机的单相电感，R是电机的单相电阻，但是公式一是理想化模型的公式，实际上与理想化模型会存在一定的差异，所以需要对T1进行更加细致的调试。
结合图1，给出了现有技术中电压注入时间T1的调试方式，包括以下步骤：
(1)给T1和T2赋值，一般T1＝T2；同时给测试的轮询次数n附初始值N；比如一次测试需要测试10轮，则轮询次数n的初始值N为10；调试初期T1和T2的值为设计值，即T1＝L/R；
(2)编译程序，其中将上述T1、T2、N的值编译到程序中；
(3)将编译好的程序下载至驱动板；
(4)将电机的转子转动到做了标记的起始位置。
(5)启动电机，观察电机启动有没有反转情况，如果没有反转现象，执行下一步骤(6)；如果电机有反转的情况，则需要关闭电机，修正T1、T2的数值后重新执行步骤(1)。每一轮开始启动时，转子的启动位置就是起始位置。
(6)判断转子的轮询次数n是否大于0，如果大于0，说明没有测试完成，需要调整转子的启动位置后执行下一步，其中启动位置的修正是将电机的转子在上次启动位置的基础上沿顺时针/逆时针偏移M度(一般M为5)；之后执行步骤(7)
如果轮询次数n＝0，此时T1、T2的值就是最终的调试结果。
(7)判断转子是否轮询一圈，如果没有，则执行步骤(5)；
如果判断转子已经轮询一圈，则轮询次数-1后再执行步骤(5)。
从上述的流程可知，现有的T1、T2调试方式比较繁琐，一般一个轮询的检测需要将转子在多个位置进行检测；在一个轮询的检测中，都会不由避免的会发生若干次反转的现象，而一旦转子在某一个位置发生反转，则需要重新给T1、T2赋值，下载编译程序到驱动板，并且还需要关闭电机以及重新启动电机，效率非常的低下。现有技术的调试系统的主控芯片均是选用8051单片微型计算机，不能够实现在线调试功能；并且确认T1和T2的方式比较感观，是通过直接观看电机是否反转的来进行确定的，由操作人员来观看确认存在较大的不确定性，会出现对结果判断失误或者漏看的现象。这种方法T1与T2需要经过数次尝试才能最终确定下来，这一过程对于测试人员来说是非常繁琐的，工作量也是非常的大的。
发明内容
本发明旨在提供一种无感电机电压注入时间T1的调试方法，该方法解决了现有的调试方式中频繁的启动、关闭电机以及效率低下的问题；本发明采用以下技术方案实现：
一种无感方案的电机电压注入时间T1的调试方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备步骤：具体包括编译调试程序，并将所述调试程序下载至测试驱动板上，连接好测试驱动板与电机；所述测试驱动板为控制所述电机的转子转动的驱动板；
进入调试模式的步骤：进入调试程序的调试模式，其中调试模式为能够动态的调整测试参数的模式；所述调试模式具有修改测试参数的交互窗口；所述测试参数包括电压注入时间T1、电压输出时间T2；
电机初始化：转动电机的转子至标记的起始位置，之后启动电机；
初始赋值：通过所述交互窗口给电压注入时间T1、电压释放时间T2进行赋值；
定位测试步骤：对转子在所有的启动位置进行一轮定位测试；如果转子在任意一个启动位置发生反转，则调整电压注入时间T1以及电压输出时间T2的值后，重新执行所述初始赋值的步骤；如果转子在所有的启动位置均没有发生反转，则执行下一步；
调试完成：将此时电压注入时间T1、电压释放时间T2值记为最终的调试数据。
本发明的调试方法中，一旦转子在某一个启动位置发生了反转，仅需重新调整参数然后重新进行测试即可，再此过程中不需要给电机断电并且重新启动电机，非常的简便，从而让大大提高了调试的效率。在所述定位测试步骤中，转子的所有启动位置是转子在360度转动时，按照一定的角度间隔等间隔设定的。
具体地，所述交互窗口还具有显示转子当前位置的位置变量rotor_pos，通过对所述位置变量rotor_pos的数据判断转子位置，以此在所述定位测试步骤中来判断转子是否发生反转。
该具体地技术方案中，改变了现有技术通过观测转子的机械运动来判断是否反转的局限，转子的翻转往往是一瞬间的，如果单纯的通过观测转子的机械运动来进行判断，会因为调试人员的失误而造成误判断的情况；通过位置变量rotor_pos的变化来直观的观察是否发生反转，其准确性会更高；更优化地，位置变量rotor_pos的变化通过程序自动来判断，这样还会避免了人工误判带来的失误。
进一步地，所述测试参数还包括定位测试轮数；在所述定位测试步骤之后、所述调试完成步骤之前还包括测试轮数判断的步骤；所述初始赋值步骤中还包括给所述定位测试轮数进行初始赋值为N，具体地，通过所述交互窗口修改所述定位测试路轮数的初始赋值；
所述测试轮数判断的步骤包括，将定位测试轮数减1后记为新的定位测试轮数，之后判断新的定位测试轮数是否等于0，如果等于0，则执行下一步；如果大于0，则重新执行所述定位测试步骤。
该进一步地技术方案中，定位测试需要测试N轮，当N轮定位测试中，转子在各个位置均没有发生反转的情况下，才会认为最终调试成功，从而也能够让最终调试出的电压注入时间T1、电压释放时间T2更加准确。
具体地，在所述定位测试步骤中，对转子的每一个启动位置的定位测试为连续进行P次测试；在同一个启动位置的任意一次定位测试过程中，转子发生反转的现象，则判断转子在该启动位置发生了反转。
具体地，转子在每个启动位置的P次定位测试的时间间隔为0.5s。该时间间隔具体可调，根据启动位置的选取个数以及实际的使用需求(比如整体的调试时间)。
优选地，所述初始赋值步骤中，电压注入时间T1＝电压释放时间T2。
本发明的有益技术效果：
本发明的无感方案的电机电压注入时间T1的调试方法，能够在不关闭电机的情况下就实现了电压注入时间T1的调试，交互窗口能够将的转子的位置变量rotor_pos实时显示出来，使得用户能直接通过位置变量rotor_pos的值是否发现变化来判断电机是否出现反转；并且效率高。
附图说明
图1是现有技术的电压注入时间T1的调试方法的流程图；
图2是本实施例提供的电压注入时间T1的调试方法的流程图。
具体实施方式
为了更加清楚地理解本发明的技术方案，以下结合实施例对本发明作进一步说明，具体实施例仅限于方便解释本发明的方案内容，本发明保护的内容不限于具体实施例揭示的内容。
结图2，本实施例给出了一种无感电机电压注入时间T1的调试方法，至于电压释放时间T2，一般T1＝T2即可，不需要单独调试，具体地，本实施例提供的调试方法包括以下步骤：
S1、编译程序，并将程序下载至驱动板上(即准备步骤)；
S2、进入调试系统的调试模式，其中调试模式为可以采取手动调整测试参数的模式；测试参数包括电压注入时间T1、电压输出时间T2、轮询次数(即进入调试模式的步骤)(本实施例中，使用的是keil开发工具，在keil的调试模式下能够通过SWD调试接口实施监测数据，具体地此处不赘述)。
在本步骤中，在调试模式下，具有能够进行手动调参(调整上述的测试参数)的交互窗口，可以通过该交互窗口对电机的状态进行实时监控。具体地，本实施例中，交互窗口为“Watch”窗口，将电压注入时间T1与电压释放时间T2直接引到调试模式的“Watch”窗口中，便于后续的实时修改。同时需要将表示转子定位位置的位置变量rotor_pos也引到“Watch”中，通过查看位置变量的数值来方便查看转子是否有反转。具体地，可以设置当位置变量rotor_pos的值为0时，表示发生了反转现象，说明此时的T1、T2设置的不准确，需要修正。
S3、将电机的转子转动到标记的初始位置，启动电机(即电机初始化的步骤)；
S4、在交互窗口中，给电压注入时间T1、电压释放时间T2进行赋值、对定位测试轮数n进行初始赋值N(即初始赋值的步骤)；
本实施例中，定位测试轮数n(即轮询次数n)的初始值为N；初始赋值完成后，整个调试系统会进入步骤S6的自动定位调试模式；其中N>＝1,本实施例中N＝10(当然N根据实际的需要N可以任意赋值)。
S5、对转子进行N轮定位测试，其中转子实施定位测试时的位置记做启动位置；具体地，本步骤包括：
S51、判断转子在当前启动位置是否发生反转，如果发生反转，则调整电压注入时间T1以及电压输出时间T2的值后，重新执行步骤S4；如果没有发生反转，则调整转子的启动位置后执行步骤S52；
具体地，转子的启动位置的调整是将电机的转子在当前启动位置的基础上沿顺时针偏移M度(一般M为5)。
初始测试时，启动位置就是步骤S3中所述的初始位置；一旦发生反转，则需将定位测试轮数n进行初始赋值，以使得最终的调试完成时定位测试完成N轮。
本实施例中，在每一轮定位测试中，所述转子在每一个启动位置的定位测试为连续测试P次，每一次的定位测试的时间间隔为0.5s；如果转子在该启动位置的任意一次定位测试发生了反转，则都判断该启动位置发生了反转。如果位置变量rotor_pos在P次的连续定位下，其值未发现变化(或者变化量在一个范围内)，此时不变更T1以及T2的值，调整转子的启动位置之后再进行测试。
其中转子的位置通过位置变量rotor_pos表示；通过对位置rotor_pos的监测来判断电机是否有反转的现象。
具体地，比如说，在某一个启动位置，位置变量rotor_pos的数据为0时则说明发生了反转的现象，进一步说明T1与T2的数值设定的不合适，需要进行修改；具体的如果T1和T2的数值调整方法为：当位置变量rotor_pos为0时(说明发生了反转)，尝试增加T1的值(具体的增加的负的根据实际情况修正)；在调试过程中，一旦T1增加至3T时(T＝L/R来获得，其中L是电机的单相电感，R是电机的单相电阻)，还是不能够让所有的位置均无反转情况，则可以将T1以T为基准向下调整。本实施例给出的T1的具体数值的调整方法仅是一个具体的是实施例，应当知道，可以根据实际的需要以及调试人员的经验灵活的进行调整。
S52、判断转子的定位测试是否轮询一圈，如果没有，然后执行步骤S51；
如果轮询一圈，则将定位测试轮数n-1后记做新的定位测试轮数然后执行步骤S53；
此处所述的轮询一圈指的是在当前的T1、T2的值的基础上，转子在360度上的每一个启动位置均完成了定位测试。
具体地当某一个启动位置的P次定位都一致时，说明该启动位置没有发生反转，需要调整启动位置的位置进行下一个启动位置的测试，具体地每一次转子的启动位置的调整是将转子在上次将启动位置的基础上沿顺时针偏移5度左右；当然在其他实施例中，可以是沿着逆时针方向调整，每次调整的度数也根据需要灵活的设定，并且需要确保转子在360度内的每一个启动位置都是无反转启动才能够最终确定T1以及T2的值；当然还需要进行N圈的测试。
如果一旦出现某一启动位置的位置变量rotor_pos出现变化的情况，则证明T1和T2的数值不对，需要修改T1和T2的数值，此时数据的修改是直接在交互窗口中修改的，此时不需要关闭电机。
S53：判断当前的定位测试轮数是否等于0，如果等于0则说明调试完成，将此时T1、T2的值记为最终的调试数据；
如果当前的定位测试轮数大于0，则重新执行步骤S51。
本实施例的调试方法，能够在不关闭电机的情况下就实现了电压注入时间T1的调试，交互窗口能够将的转子的位置变量rotor_pos实时显示出来，使得用户能直接通过位置变量rotor_pos的值是否发现变化来判断电机是否出现反转。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，不经创造性所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种无感电机电压注入时间T1的调试方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备步骤：具体包括编译调试程序，并将所述调试程序下载至测试驱动板上，连接好测试驱动板与待测电机；所述测试驱动板为控制所述电机的转子转动的驱动板；
进入调试模式的步骤：进入调试程序的调试模式，其中调试模式为能够动态的调整测试参数的模式；所述调试模式具有修改测试参数的交互窗口；所述测试参数包括电压注入时间T1、电压输出时间T2；
电机初始化：转动电机的转子至一标记的起始位置，之后启动电机；
初始赋值：通过所述交互窗口给电压注入时间T1、电压释放时间T2进行赋值；
定位测试步骤：对转子在所有的启动位置进行一轮定位测试；如果转子在任意一个启动位置发生反转，则调整电压注入时间T1以及电压输出时间T2的值后，重新执行所述初始赋值的步骤；如果转子在所有的启动位置均没有发生反转，则执行下一步；
调试完成：将此时电压注入时间T1、电压释放时间T2值记为最终的调试数据。
2.根据权利要求1所述的调试方法，其特征在于，所述交互窗口还具有显示转子当前位置的位置变量rotor_pos，通过对所述位置变量rotor_pos的数据判断转子位置，以此在所述定位测试步骤中来判断转子是否发生反转。
3.根据权利要求1所述的调试方法，其特征在于，所述测试参数还包括定位测试轮数；在所述定位测试步骤之后、所述调试完成步骤之前还包括定位测试轮数判断的步骤；所述初始赋值步骤中还包括给所述定位测试轮数进行初始赋值为N，具体地，通过所述交互窗口对所述定位测试轮数进行初始赋值；
所述测试轮数判断的步骤包括，将定位测试轮数减1后记为新的定位测试轮数，之后判断新的定位测试轮数是否等于0，如果等于0，则执行下一步；如果大于0，则重新执行所述定位测试步骤。
4.根据权利要求1所述的调试方法，其特征在于，在所述定位测试步骤中，对转子的每一个启动位置的定位测试为连续进行P次测试；如果在同一个启动位置的任意一次定位测试过程中，转子发生反转的现象，则判断转子在该启动位置发生了反转。
5.根据权利要求4所述的调试方法，其特征在于，转子在每个启动位置的P次定位测试的时间间隔为0.5s。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的调试方法，其特征在于，所述初始赋值步骤中，电压注入时间T1＝电压释放时间T2。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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