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研究电调是如何让无刷电机发声的
阅读: 1880 |  回复: 30 楼层直达

2021/03/12 21:05:43
1
雅兄[版主]
电源币:3 | 积分:21 主题帖:20 | 回复帖:71
LV5
营长

最近对无刷电机的FOC控制比较感兴趣,在研究FOC之前,我接上了大疆的420LITE。

▲本次测试的电调

由于没有接PWM信号,此时的电机是停止的,并且有间歇提示音。于是我接上了示波器的3个探头。幸亏我现在有4通道示波器了,双通道还真搞不定。这篇文章旨在记录下测试数据,方便以后开发时借鉴。

▲3相输出使用示波器3个探头

首先使用示波器滚屏功能看一看声音间歇规律。通过波形可以看出,声音是报警410ms,间歇120ms。

▲间歇报警

下面看一下声音的频率。大约870Hz左右。800Hz是中低音的分频点,所以这是一个中频信号,人耳听着并不刺耳。

▲声音频率870Hz

我好奇的是电机并没有转到,那看看三相是如何工作的呢?我继续放大波形。首先紫蓝通电10us,再反向通电6us,最后紫绿通电10us。这也可能是矢量算法。后面等我研究完FOC控制算法后再告诉大家。

▲电机的3个线圈电压波形

▲一个完整的信号周期

▲一个完整信号的放大图

2021/03/13 09:27:41
2
ltjltjltj
电源币:341 | 积分:3 主题帖:2 | 回复帖:34
LV3
排长
这个技术可以,把蜂鸣器都省了
2021/03/13 11:51:40
3
雅兄[版主]
电源币:3 | 积分:21 主题帖:20 | 回复帖:71
LV5
营长
昨天想了想,之所以音频定在870Hz,可能还是因为电机外壳太重,频率高了不容易响。
2021/03/14 18:57:35
4
雅兄[版主]
电源币:3 | 积分:21 主题帖:20 | 回复帖:71
LV5
营长

根据大疆的MOS驱动封装,找到一个封装一样的芯片,引脚兼容,用于分析。这个芯片就是MIC4604,半桥驱动。

当电机去掉后,只有B相有高电平脉宽。

CH4HI脚电平,CH1HS脚电平。CH1的斜坡是上下管悬空的自放电。突然变到0是因为此时下管给了一个200nS加速放电脉宽。同时,这个下拉能给自举电容很好的充电。为B通道变高提供条件。

其他两相只有下管有对应脉冲(测量的LI)。脉冲宽度10uS。

2021/03/14 19:50:22
5
雅兄[版主]
电源币:3 | 积分:21 主题帖:20 | 回复帖:71
LV5
营长

最后总结:可以用一幅图表示出来。

2021/03/15 17:58:24
6
自由前行
电源币:0 | 积分:3 主题帖:2 | 回复帖:12
LV2
班长
很实用的帖子  
2021/03/22 17:21:37
9
飞翔2004
电源币:3979 | 积分:14 主题帖:183 | 回复帖:879
LV9
军长
有没有FOC控制的资料,学习下。。。
2021/03/23 07:48:40
10
雅兄[版主]
电源币:3 | 积分:21 主题帖:20 | 回复帖:71
LV5
营长

有一个开源的套件可以了解一下:ODvrve。






这是原理图:


/upload/community/2021/03/23/1616457165-82993.pdf



源代码我还在看,用到的知识有C++,FreeRTOS,usb总线,CAN总线,STM32F405,矢量算法等,后面几个我也是刚接触,读起来很吃力。编译环境也全是开源的GCC编译器,略微懂一点LINUX及Markfile会好很多。正如8楼所说,知识点太多,研究起来大有学问,研究会了在嵌入式界也算可以了。


2021/03/24 14:51:53
14
k6666
电源币:976 | 积分:6 主题帖:99 | 回复帖:594
LV9
军长
楼主到时候看完源代码给普及下电调的算法,学习下,静候更新。
2021/03/25 08:27:46
16
雅兄[版主]
电源币:3 | 积分:21 主题帖:20 | 回复帖:71
LV5
营长

新唐的M483开发板已买,M4F核,STC32F405现在太贵了。


2021/04/01 14:29:41
28
石工在线
电源币:3 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:16
LV2
班长
谢谢楼主,学习了。为何要用M4 core的芯片啊?是因为需要用到浮点运算吗?
2021/03/24 16:46:49
15
boy59
电源币:1622 | 积分:113 主题帖:88 | 回复帖:365
LV9
军长
嵌入界…… 学习了!
2021/03/20 20:42:13
7
XHH9062
电源币:1770 | 积分:38 主题帖:13 | 回复帖:530
LV8
师长
可以哇,还没接触过电调部分,跟大佬学习
2021/03/20 21:12:31
8
电源初学2017
电源币:2 | 积分:20 主题帖:3 | 回复帖:16
LV2
班长
电调看着没多少东西,细研究起来大有学问,涨知识!
2021/03/23 11:35:23
11
ZH电子达人
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:20
LV2
班长
4通道示波器是个好东西,分析的比较全面,可惜我只有2个通道的,看来工具还是很重要的。
2021/03/23 15:29:56
12
www297743
电源币:7 | 积分:20 主题帖:0 | 回复帖:18
LV2
班长
工具不齐,可以想办法到办公室去搞啊,公司的东西应该比较齐全的
2021/03/23 21:35:20
13
zhanceshen
电源币:2 | 积分:6 主题帖:1 | 回复帖:18
LV2
班长
感谢楼主的精彩分享,电调应用还是很广泛的,学习了
2021/03/25 11:38:39
17
yujunice
电源币:26 | 积分:47 主题帖:3 | 回复帖:114
LV4
连长
电机发声原理,那一个是正确的啊?1,由于线圈上通电后,定子铁芯中的硅钢片受到磁场的作用力,会向一个方向运  动;当电断掉后,硅钢片又会回到原来的位置,如此以一定的频率通电断电、硅钢片就会往复振动,当振动频率在20Hz~ 20000Hz内时,就会发出人耳能听到的音频了  2,另一种理论认为,发出声音的是振动的转子:我们在用手去转动无刷电机转子  的时候,是不是有明显的一格格的感觉? 从第章的分析知道, 磁路总是倾向与走磁阻最小的通路,所以转子在平时静止时的位置,肯定是磁阻最小的位置,如果你用手去拨动转子,等于打破了原来的平衡,肯定要受到阻力,转子总是倾向于回到它原来磁阻最小时的位置。因此,如果对线圈通电,转子受力会向一个方向运动;若通电时间很短,当断电时,转子又会回到它原来的平衡位置,如此也能造成振动效果而发出声音。
2021/03/26 15:27:39
18
lihui710884923
电源币:495 | 积分:1 主题帖:177 | 回复帖:550
LV9
军长
电调的话,主要是FOC算法,对于stm32单片机来说非常占优势,单片机是C语言吧,用了实时操作系统
2021/03/27 16:57:20
19
雅兄[版主]
电源币:3 | 积分:21 主题帖:20 | 回复帖:71
LV5
营长
ODrive用的是C++。占用ROM比较多。
2021/03/31 11:29:40
20
dy-nrX3Dmeb
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:9
LV1
士兵
有没有foc的资料
2021/04/01 09:58:11
25
雅兄[版主]
电源币:3 | 积分:21 主题帖:20 | 回复帖:71
LV5
营长
ODrive了解一下
2021/03/31 14:06:19
21
占广
电源币:5 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:23
LV3
排长
楼主使用的普通探头还是差分
2021/03/31 17:22:26
23
雅兄[版主]
电源币:3 | 积分:21 主题帖:20 | 回复帖:71
LV5
营长
普通探头,电压才12V。
2021/04/02 15:09:19
30
占广
电源币:5 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:23
LV3
排长
普通探头直接测不接地线?
2021/03/31 14:07:51
22
占广
电源币:5 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:23
LV3
排长

大疆的电调好像是正玄波需要配合他的电机才有效率,普通电调是矢量的

2021/03/31 17:35:05
24
雅兄[版主]
电源币:3 | 积分:21 主题帖:20 | 回复帖:71
LV5
营长
现在还没研究工作的波形,等我找个接收机再试试
2021/04/02 09:26:36
29
占广
电源币:5 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:23
LV3
排长
不用接收机,PWM波就可以驱动
2021/04/01 11:17:56
26
iszjt
电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:15
LV2
班长
一种理论认为,是由于线圈上通电后,定子铁芯中的硅钢片受到磁场的作用力,会向一个方向运动;当电断掉后,硅钢片又会回到原来的位置,如此以一定的频率通电断电、硅钢片就会往复振动,当振动频率在 20Hz~20000Hz 内时,就会发出人耳能听到的音频了
2021/04/01 13:42:06
27
1260086278
电源币:21 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:11
LV2
班长
请教一下,能否降低噪音呢?我有一个大疆无人机,都很好就是感觉噪音有点大
2021/04/02 15:10:41
31
占广
电源币:5 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:23
LV3
排长
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