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本篇主題：PWM 與 BLDC

各位先進最近我拿到一顆40W的BLDC~ 依照HALL SENSOR的訊號~我可以正常驅動但是遇到一個問題~ 當我PWM 的duty cycle 增加時~BLDC速度是有變快~但是沒快很多~ 是我duty cycle 還不夠長嗎?但是我已經調到80%了!!(頻率15KHz) 請問先進們~我還要需要注意哪些地方??

本話題由許朝貴於2008-03-20 00:00:00 發表
目前共有30人回覆，最後回覆時間： 2008-05-14 16:02:35

PWM 與 BLDC　

許朝貴　 2008-04-02 11:53:09

各位先進~ 是我提供的資訊不夠讓各位無法回答嗎? 因為我一直被這問題困擾著...希望有人幫我解答一下!!

PWM 與 BLDC　

林聖賢　 2008-04-02 13:41:22

一般應該不會這樣應該需要看看電路才能比較正確回答

PWM 與 BLDC　

許朝貴　 2008-04-02 15:41:13

sansam 您好~ 我不知道怎麼貼圖耶? 方便留信箱~我寄給您嗎?

PWM 與 BLDC　

林聖賢　 2008-04-02 21:56:04

按下我的名字就會出現mail了或是直接sansam@shine-da.url.tw

PWM 與 BLDC　

陳瑞雄　 2008-04-03 08:34:22

轉速是跟pwm的頻率成關係，如果只是變動duty 那只是改變供給線圈電壓提高，頻率並沒有變化轉速當然也沒有變化。bldc馬達雖然電源是直流電但是透過控制電路將直流電轉換為交流電，因而其運轉原理與交流同步馬達相類似。

PWM 與 BLDC　

林聖賢　 2008-04-03 09:06:39

BLDC_motor是利用Hall sensor偵測轉子位置,藉以此達到自動換相目的. PWM的duty 變大時,供給線圈電壓增加,因此可以增加轉速吧!

PWM 與 BLDC　

蘇煜欽　 2008-04-03 10:41:02

TO Kevin兄 1.您有做過交叉測試嗎？使用不同的馬達與版子去互相測試。 2.您說Duty cycle調到80%是使用示波器看的嗎？ 3.運轉時馬達的電壓與電流各為多少？轉速上不去時電壓是不是有往下掉？

PWM 與 BLDC　

許朝貴　 2008-04-03 14:08:26

關於newton與sansam的論點...好像大家一直有爭議.. 在這個版好像已經討論過好幾次...但都沒結論其實我兩個都有試過..(雖然我速度拉不起來...=.=") 固定duty..改變頻率...頻率越快馬達速度也越快　固定頻率..改變duty...duty越長馬達速度也越快後來我想想...當固定duty..頻率越快... 以時間軸來看..導通時間比例也越高呀這樣不就跟固定頻率增加duty的意思一樣.... 我不知道這樣的想法對不對...請newton與sansam兩位前輩還多指點另外abc630前輩 1.我這邊只有一顆馬達...所以沒辦法用其他馬達測測看 2.我是用SCOPE看的沒錯 3.轉不上去時...電壓沒明顯往下..所以我覺得我電流應該夠大謝謝大家熱情的回應~

PWM 與 BLDC　

蘇煜欽　 2008-04-03 18:51:04

TO Kevin兄一般我們都是固定PWM的頻率然後去改變Duty Cycle，如果你說Duty Cycle固定而改變PWM頻率，這樣子馬達的轉速會變化就很奇怪了！你確定你固定了Duty Cycle的"%"嗎？假設你現在PWM是10KHz，Duty為50%=50us 又如果PWM是15KHz，則Duty = 33.33us=50% 以上跑起來馬達的轉速都是一樣的，只是一個載波的聲音比較明顯。另外想請問你，你是使用For BLDC Motor driver的IC還是使用MCU or DSP來驅動BLDC的？

PWM 與 BLDC　

黃正毅　 2008-04-05 12:07:40

1.BLDC的轉速是跟換相激磁的頻率有關，不是跟PWM的頻率。換相的速度愈快轉的也愈快。 2.但，換相激磁的頻率也不是由您來決定，是由轉子的位置來決定。當轉子轉到某些位置時，您就必須切換激磁相。不然轉子就會被吸住抖動。 3.所以為了讓馬達的轉的快，必須讓轉子轉的更快。對一個已穩定運轉的馬達而言，表示您輸出給馬達的功和馬達輸出的功及損失已達到一個平衡。要讓轉子轉的更快就必須給馬達更多的能量，所以您必須提供更多的電壓給馬達，也就是相對於增加馬達DUTY。因為輸出給馬達的平均電壓相當於是Vbus*duty 另外附註幾點： 1.Duty固定，增加PWM的頻率會增加轉速=>這是錯的 pwm頻率的改變主要是影響您控制的電流精度，在一個pwm的週期裡電流是不受到控制的。所以您必須了解到在這一個pwm週期裡的電流變化量是不是您能接受。 2.馬達平均電流的大小，不是您所決定的，是由負載決定。因為驅動器是控制電流來滿足負載的需求。 3.pwm控制的最簡單的方式就是用平均電壓的觀點來理解。 TO:Kevin 因為您在BLDC控制的觀念上似乎有點問題。最好是將您控制的想法跟大家說一下。重點是您有沒有如sansam所說的，"利用Hall sensor偵測轉子位置,藉以此達到""自動""換相目的"。所謂的自動是指由轉子位置決定。千萬不要用控制步進馬達的想法來控制BLDC。

PWM 與 BLDC　

許朝貴　 2008-04-07 10:04:24

TO abc630前輩抱歉~我好像講的不太精確.. 我所謂固定duty..是指一直固定HIGH的"時間"..也就是說只要LOW的"時間"越短~HIGH+LOW的頻率就變快了..讓您誤會不好意思另外~我目前是用DSP來控制...但是用MCU應該也可以啦...因為我現在沒用到PID控制..所以還沒用到DSP的運算能力...只是單純對應HALL SENSOR回授做出對應的輸出 TO foretell前輩我測試的方式~剛剛上面有再提過一次~不知道您知道我意思了嗎? 我都是靠HALL SENSOR訊號丟出相對應的相位...並沒有主動想要去驅動BLDC...

PWM 與 BLDC　

湯傑翔　 2008-04-10 16:59:02

我是以偵測HALL SENSOR的位置然後對下一相激磁進而達到換相的效果當沒有做回授的時候速度可以到達2190rpm不過此時20W的BLDC電壓已經吃到25V電流2.7A然後馬達也產生很大的熱量!這樣做錯了嗎?

PWM 與 BLDC　

蘇煜欽　 2008-04-10 21:50:17

TO Kevin兄你的問題解決了嗎？ TO Jackson兄 1.馬達本身是吃幾V的？ 2.無載的狀況下電流不會吃那麼大，除非你換相不正確！ 3.正反轉的轉速與吃的電流都相同嗎？

PWM 與 BLDC　

許朝貴　 2008-04-11 10:19:36

TO abc630前輩昨天終於有突破性的進展了~ 目前已經可以把轉速拉起來~ 看很多廠商的solution 還蠻有用的~也要感謝大家的幫忙不過轉速出來之後接下來就是位子控制.. 我靠HALL SENSOR轉換當作移動距離的依據幾次正反轉下來~位置有跑掉~無法回到原點不知道各位前輩在位置控制上是如何做的?? TO Jackson兄我的BLDC是40W的~我是給他24V啦無載情況下也沒看過他飆超過1A(高轉速) 您的情況我有碰過~ 應該是換相不正確或是驅動用的MOS沒完全導通~給您參考一下

PWM 與 BLDC　

湯傑翔　 2008-04-14 00:37:17

我想請問一下剛拿到一顆馬達上面沒有標明UVW是哪三條還有HELL的相對位置，那我要怎麼去定義出來呢?正常有那個時序圖照個切偵測就對了，但是我馬達拿到的時候是沒有告訴我UVW是分別哪幾條，也沒說哪個是HELL1 HELL2 HELL3!那我該怎麼去找出來呢?

PWM 與 BLDC　

許朝貴　 2008-04-14 08:50:46

TO Jackson兄我用的方法比較不科學啦~ 我是用手去轉動馬達~利用它的反電動勢去找三組相對應的關係

PWM 與 BLDC　

蘇煜欽　 2008-04-14 10:52:20

Kevin兄的方式還蠻科學的，只是一般動用動力計去帶馬達。 Jachson兄，記得正反轉都要試一下看相序對不對。

PWM 與 BLDC　

湯傑翔　 2008-04-14 14:50:22

只是這樣的反電勢一定對嗎?那他的相對又是如何呢? 還有換相不正確應該無法動吧?還是說還是能動只是會發生電壓電流吃緊的事情!!!!

PWM 與 BLDC　

許朝貴　 2008-04-15 09:04:08

反電動勢應該不會錯吧..U領先V~V領先W HALL 的部分我就不確定每家是否都相同~因為我只有一顆裝了HALL的馬達換相不正確要看你錯的有多嚴重..有時候是可以動的...電流也的確會增加~有點像提前換相的效果..這是我的淺見

PWM 與 BLDC　

許朝貴　 2008-04-15 10:19:08

TO abc630前輩請問您用過Capture module 來做HALL Sensor 的讀取嗎? 我不太清楚..用Capture的用意如果要測量馬達速度..應該也只需要抓一組就可以...為什麼三組都要抓?是不是Hall Sensor的state都要抓到才行?

PWM 與 BLDC　

蘇煜欽　 2008-04-16 15:39:34

TO Kevin兄不要叫稱呼我前輩啦，小弟不敢當，網路上請稱呼我abc630即可。我想capture最主要的用意，是事件發生後硬體自動擷取你想要的資訊，後等你來讀取，就像是當hall sensor一發生變化之時，即執行capture的動作，抓取前一刻hall sensor變化至這一刻變化中間的時間，並將計時器歸零，等待下一次事件觸發，而此時你便可以至暫存器中讀取資料。抓一組與抓三組都可以，就是你的解析度問題，一般轉子八級的無刷馬達，裝三個hall sensor，機械角是15度，如果你只抓一個hall sensor，那你便是用45度的機械角在算轉速了。

PWM 與 BLDC　

許朝貴　 2008-04-30 09:03:17

TO abc630兄請問您在做速度控制時,判斷HALL SENSOR的時間,是把三組HALL SENSOR切成六個state嗎?還是以一整個HALL SENSOR的週期來判斷速度是否要補償?..不知道我的意思您明白嗎??

PWM 與 BLDC　

賴忠裕　 2008-04-30 21:01:47

看了以上各位討問的議題上,覺得大家都少做一件事,就是拿DAQ卡約有10Chanle的AI,量測反電勢相電壓及線電壓與hallensor的關係.當您做此實驗後所有問題會迎刃而解,尤其旋波控制.因為程式要如何給電做電子換相是此顆馬達的問題,程式軟體是用來補機械硬體之不足,bldc控制不好是各位的電機機械學習上的問題.

PWM 與 BLDC　

藍庭正　 2008-05-01 11:15:00

Duty越高當然轉速越高，但是，如果馬達已經到達飽和，繼續增加的能量，卻大部分都轉成熱能了，定子是不是BH值已經完全到達巔峰，跟設計是有關的，舉例來說，定子分成作用區、繞線區、閉路區，作用區是定子與轉子的作用面，繞線區是繞線區域範圍，閉路區是N-S極內部磁力線的迴路區域，一般在市面上買到的現品，各部位尺寸都是亂搭配的是有問題的。

PWM 與 BLDC　

許朝貴　 2008-05-02 09:03:20

TO lai 會來這邊詢問的~我想都是在學習馬達控制上遇到瓶頸的人如果已經像您一樣厲害的..就不需要來這邊發問等待好心人的回答看了您的留言~看不出跟我發問的問題有什麼關聯~ 不過還是謝謝您的指教跟批評~ 相信大家都有盡力克服在學習上的問題!!

PWM 與 BLDC　

賴忠裕　 2008-05-03 12:02:53

當您作了實驗後會有幾個重要的收穫,如:反電勢是旋波還是方波,馬達反電勢與hallsensor的對應關係如何,hallsensor是否有相位超前擺放,Ktke有時還可算出來... 若分析過馬達反電勢與hallsensor的對應關係後,您可以知道在哪一hallsensor狀態下需激勵相對應之MOSFET,而且不需要馬達廠提供的時序表. 接下來我會建議先用專用IC來驅動如MC33035作Openloop control,由datasheet您會了解hallsensor還有另一種擺放(只是較少用),另外也可以改變pwm的頻率或Duty來看看馬達最高無載轉速是多少?當電壓命令超過某一值時,只做單純全壓給予六步切換,不作pwm切換,這時您可以了解馬達是不是如規格所述.若有時間可以再搭配Mc33039 作closeloop speed control. 再接下來利用MCU/DSP來完成就沒有問題,目前我是用Microchip dsPIC30F系列來完成旋波與向量空間調變,當您作這方面的控制時前述的反電勢實驗百分之百對您非常有幫助,另外理論的部分您可以參考劉昌煥教授所出版的書籍. 由於每家晶片的寫法特性及功能不一,若您沒用此晶片來討論也是幫不大 ....

PWM 與 BLDC　

翁順章　 2008-05-03 23:01:06

TO: Kevin 一般馬達做好額定轉速已經固定了,不管你PWM再怎麼加快也只能到額定轉速,不可能再高了,所以你應該用你馬達的額定電壓加進去的時候轉速是多少,就是你的最高轉速了.所以你的PWM最高也是到這裡而已． TO:lai mc33039加上mc33035才能做closeloop speed control

PWM 與 BLDC　

蘇煜欽　 2008-05-07 19:10:45

TO Kevin兄我目前的作法是Hall sensor一有變化即抓取轉速，就是你說的一個週期當中切成六個state。

PWM 與 BLDC　

洪振傑　 2008-05-08 10:56:28

你要先確認你的馬達額定轉速是多少才能知道當DUTY 80%時對應的電壓因該是多少轉速，有些如果還加上減速機那速度增加會更少

PWM 與 BLDC　

許朝貴　 2008-05-14 16:02:35

TO abc630兄我現在的作法與您相同但是我馬達線性好像不是很好~ 在補償方式上花了不少時間在思考跟測試~ 不過現在已經穩定了~

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