代码收藏家技术教程 2023-09-24

STM32 BLDC驱动详解

文章概览

😶‍🌫️ 说在最前面 + 实现功能

👀 PART1 【电机极对数】测量

1.1 【电机极对数】方法1：给电机供电（低电流），手动旋转感受卡顿次数

1.2 【电机极对数】方法2：电机不供电，霍尔传感器供电+连单片机，传感器数据用UART串口传回并打印

👀 PART2 【相电阻】测量

2.1 【相电阻】方法1：用万用表，电阻档进行测量

2.2 【相电阻】方法2：用LCR数字电桥仪器测量

👀 PART3 【相电感】测量

3.1 【相电感】方法1：用LCR数字电桥仪器测量

3.2 【相电感】方法2：没有LCR，是用示波器，根据对某两相绕组施加阶跃电压激励后测得的电流情况，计算得到相电感的近似值

👀 PART4 【交轴&直轴电感】测量

4.1 【交轴&直轴电感】方法1：使用LCR，一个表笔接U相，另一个表笔同时接V相和W相（并联），然后计算求得

4.2 【交轴&直轴电感】方法2：参数辨识，RLS方法(递推最小二乘法)

👀 PART5 【反电动势常数】测量

👀 PART6 【磁链常数】测量

😶‍🌫️ 说在最后

😶‍🌫️ 说在最前面 + 实现功能

本文主要想为后续电机控制的仿真和实验多测试出一些电气参数（以参数辨识的离线辨识为主）。目前包括：极对数；相电阻；相电感；交轴直轴电感；反电动势常数；磁链常数的测量内容。
因为笔者水平有限，本文以资源整理为主，有的部分我也主要是看别人的博客学习，所以就直接附出参考来源，直接跳转阅读即可。

如果文章中有什么错误和待改进的地方，欢迎在评论区指出交流，共同学习和进步！✊

👀 PART1 【电机极对数】测量

1.1 【电机极对数】方法1：给电机供电（低电流），手动旋转感受卡顿次数

给电机通电流比较低的电，手动缓慢旋转转子一圈，感受卡顿次数。感受到了几次卡顿，电机极对数就是几。（说法参考：🧀（1）三相同步电机基础参数测量_逐梦之程-CSDN博客）

这个方法我没用过，具体电压电流怎么给可以参考这两篇文章：
🧀三相电机相电感，相电阻和极对数的测量_异想天开的男孩-CSDN博客；
🧀无感FOC电机参数测量方法_只写不看小叶子-CSDN博客；

1.2 【电机极对数】方法2：电机不供电，霍尔传感器供电+连单片机，传感器数据用UART串口传回并打印

这种方法不给电机供电，因为也是单纯用手去转，转动的时候也尽量慢一点平稳一点（有条件可能还可以考虑两个电机用联轴器连一块儿，这样应该能更准确地保证是完整刚好地转动一圈）。
根据转一圈，看打出了多少轮1~6扇区的信息，几轮就是几对极。

霍尔传感器一般是5根线，2根通电相关的（红线+黑线，3.3V / 5V + GND），3根信号线（三相的顺序如果厂家没有提供，可能需要自己提前确定一下，因为涉及到从 3 位霍尔信号对应到 6 块扇区的换算）。
关于霍尔相序的确定方法看这里👉【STM32】BLDC驱动&控制开发笔记 | 03_测霍尔相序+测BLDC无刷直流电机相序👈。

如果你的程序中是按照 U, V, W 位计算对应相区的，那么应该像下表所示，正转打出相区数据为：1，3，2，6，4，5，反转同理；如果你有强迫症（像我一样），可以在程序里先统一进行换算（1对应1，3对应2，2对应3，…），对应好后打出相区值1 ~ 6。
霍尔三相对应表
（🧀图片来源：【FOC无刷电机控制】六步换向、FOC，STM32cubemx从零开始搭建BLDC六步换相代码、FOC代码（基于霍尔传感器）_知立-CSDN博客）

然后用串口在每次触发换向（TIM定时器里面的HALL中断）时对应的扇区信息打出来，去看转完一圈打出了多少组“1 3 2 6 4 5”，对我的 T-MOTOR 电机而言打出了14组，所以极对数是14，与真实信息相符。
（一点点碎碎念：像是这种极对数比较多的情况，个人感觉其实用手转也不算特别靠谱，只能作一个参考吧…因为手转其实也分不太清是不是准确转了360°。刚开始我以为已经转好了一圈，但一看打出来的数据，才12组…😂）