最新的无感FOC正弦驱动时代开始来临！

纸飞歼轰

电调内置逆变器么？要是没有就还不是通过PWM调整占空比来“拟合”正弦波

dasuantou

纸飞歼轰 发表于 2016-6-5 08:51
电调内置逆变器么？要是没有就还不是通过PWM调整占空比来“拟合”正弦波

电调本质上就是一个变频器。
FOC里面含有SVPWM（空间矢量调制PWM）来生成正弦电流，但实际的过程远不只此，要比那种伪正弦的方式复杂的多。
无感FOC是通过分析电机电流和电压来间接推算电机转子位置，进而对电机进行正确的换向来维持运行。

scu319hy

dasuantou 发表于 2016-6-5 11:27
电调本质上就是一个变频器。
FOC里面含有SVPWM（空间矢量调制PWM）来生成正弦电流，但实际的过程远不只 ...

刚才看了网上关于SVPWM的文档, 这玩意还是PWM啊. 只是不是死板的分步发送PWM, 而是按目标磁场方向发送和目标矢量对应的PWM信号.
归根结底, 就是控制的更精细的PWM. 而不是"生成正弦电流". 因为传统方法生成正弦电流, 必然要在MOS管上有大量损耗. PWM本身就是为了克服这个问题产生的, 不可能再退回去啊.


水平有限, 以上仅为个人理解. 不知道对正确与否?

nankey

scu319hy 发表于 2016-6-7 17:58
刚才看了网上关于SVPWM的文档, 这玩意还是PWM啊. 只是不是死板的分步发送PWM, 而是按目标磁场方向发送和 ...

求文档。当一次伸手党。

lvfv

再次看到楼主感觉很欣慰啊，听说ZTW在用英飞凌的代理提供的方案做FOC，不知是否是楼主的？

纸飞歼轰

scu319hy 发表于 2016-6-7 17:58
刚才看了网上关于SVPWM的文档, 这玩意还是PWM啊. 只是不是死板的分步发送PWM, 而是按目标磁场方向发送和 ...

普通方波电调就是 按照目标磁场方向 发送的，不然怎么能够持续旋转？这个所谓的“正弦波”如果是真正的正弦必然会因为线性工作区造成巨大损耗。所以说它还是方波，只不过方波的 密度－时间 函数画出图像是正弦。而且它驱动的电机功率密度只有普通方波电调的二分之跟号二。所以说所谓的“FOC正弦波”就是个噱头不然这个帖子发出来这么久也没有那么多电调用过它呢

scu319hy

纸飞歼轰 发表于 2016-6-8 10:26
普通方波电调就是 按照目标磁场方向 发送的，不然怎么能够持续旋转？这个所谓的“正弦波”如果是真正的正 ...

多谢指教, 看来我理解的没有错~

scu319hy

nankey 发表于 2016-6-8 02:13
求文档。当一次伸手党。

百度 "SVPWM", 我也是乱看.. 分不清好坏

dasuantou

纸飞歼轰 发表于 2016-6-8 10:26
普通方波电调就是 按照目标磁场方向 发送的，不然怎么能够持续旋转？这个所谓的“正弦波”如果是真正的正 ...

这个理解是不对的！这个正弦可不是你想像的电阻分压的方式来生成的！是通过PWM调制来实现，不可能工作在线性区的！
如果有兴趣可以购买大疆E310动力套装试试，他是DJI使用美国TI公司的芯片方案做出的可以商用的无感FOC电调。

不是没有人去使用，而是广大的电调厂家还开发不出这种电调，就算有些厂家给了一些基础的程序，但离商用还远着呢！想想连开源的BLHELI方波电调软件都会让我们国内的电调厂家去学习，你觉得开发无感FOC不是太扯了么？

当然，也不是没有国内的工程师可以做出来，大家有兴趣可以看看YOUKU上的精灵2配自己DIY的无感FOC电调飞行的视频。

纸飞歼轰

dasuantou 发表于 2016-6-8 13:34
这个理解是不对的！这个正弦可不是你想像的电阻分压的方式来生成的！是通过PWM调制来实现，不可能工作在 ...

前几句话我是说它不可能工作在线性区的原因，没说它线性区。。

我想表达的是通过PWM密度来拟合正弦波驱动直流是没有必要。无刷直流电机就是通电时后面的电磁铁推永磁前面的电磁铁拉永磁。一开始后面推力强前面拉力弱后来后面推力弱前面拉力强，合起来扭矩是恒定的。方波电调可以完美控制。
而你那FOC适合为交流电机调速。交流电动机比较高效调速的是变频法。它适用于异步电机因为异步电机转速和频率是不同的，而同步电机频率不同就会失步，无法使用。故变频调速同步电机很难。同步电机基本上是恒定速度运转。但是同步电机效率比异步电机高，所以说建议把FOC用在交流电机调速领域提升效率。而不是用在直流电机上面。

PS：直流电机把PWM频率调高就可以降噪和平稳运行，调整进角可以适应不同感抗的电机，比如SimonK就可以22kHz驱动，性能比8kHz好得多。

dasuantou

纸飞歼轰 发表于 2016-6-8 16:42
前几句话我是说它不可能工作在线性区的原因，没说它线性区。。

我想表达的是通过PWM密度来拟合正弦波 ...

哈哈，兄弟的回答让我这个搞了8年的电机控制工程师无言以对，但我很欣赏兄弟能够将一些破碎的片段知识，拼凑成一种能让自己觉得可信，且能自圆其说的完整的编辑能力，佩服！
开个玩笑，但真实的情况真不是这样的，有空再叙。

dasuantou

lvfv 发表于 2016-6-8 09:37
再次看到楼主感觉很欣慰啊，听说ZTW在用英飞凌的代理提供的方案做FOC，不知是否是楼主的？

没有哈！也许是我一直用英飞凌的芯片做电调在阿莫论坛上放了视频（后来那个网站随便封号搞钱，我也未能幸免，就把所有视频都删了，哈哈，做网站的人不能太霸道，网站从来就不是唯一选项啊！），别人看到了也会问问英飞凌这个芯片是不是真的可以做航模无感FOC吧！毕竟我和英飞凌的兄弟还是比较熟的。
英飞凌早在N年前就有自己的无感FOC方案的，说实话，现在无感FOC方案的优劣其实主要还是和无感方波一样，就看谁的启动算法更好，还有一个就是对高速的支持能力，但高性能的启动一直都是重中之重的。目前来说，只有DJI基于TI INSTA FOC的方案做的最好！
原来本来想搞搞无感FOC的提高版的，但现在方波的市场做的太烂，都在搞BLHLEI那套，厂家自己都不用动脑筋研发了，又变成了硬件制造商，所以也没什么动力去玩了。
等我有兴趣了，也许会放点视频在这里给大家看看。但看来很多玩航模的人都不太爱接受新生事物，这个不是真正的爱好者的行为哈，很奇怪！

纸飞歼轰

dasuantou 发表于 2016-6-9 17:39
没有哈！也许是我一直用英飞凌的芯片做电调在阿莫论坛上放了视频（后来那个网站随便封号搞钱，我也未能幸 ...

我猜FOC：
1、直接平稳启动，转速0时扭矩最大(即使外力堵转它)。而传统电调会卡顿。
2、转速没有上限，因为只要电磁场矢量超前于永磁就会提速。(什么Kv都应对自如)
3、最大动力加速相当于交流同步电机临界载荷状态，电调自动调节使相位差＝90度，制动反之亦然。

dasuantou

纸飞歼轰 发表于 2016-6-9 21:47
我猜FOC：
1、直接平稳启动，转速0时扭矩最大(即使外力堵转它)。而传统电调会卡顿。
2、转速没有上限， ...

看来兄弟对无感FOC蛮感兴趣的。航模无刷电机（BLDC）都是同步电机，无感方波和无感FOC控制的都是同步电机，只不过BLDC和PMSM的差别在于反电势波形一个是梯形，一个是正弦，就我们大 陆做航模电机的那个德性，一般都不是什么专业的电机工程师设计，以前说不定都是些做五金起家的工厂，所谓的方波其实都是正弦，这也好，就可以用无感FOC来跑了。

1.无感FOC同样面临启动问题，而且更复杂！传统方波电调使用别的启动算法也可以大力矩启动，只不过一般航模不需要这种技术。
2.无感FOC没有无感方波支持的速度高，指一般情况下哈。
3.在添加速度环的情况下，无感FOC电调会自动将加速力矩变为减速力矩，如果是和一般无感方波电调的那种开环方式，就没有了。

在高压四轴的无感方波控制中，对消磁的把握是最关键的地方，不然猛加油门时就会嘎嘎地响，接下来就很可能会有青烟和火苗出现，然后就悲剧了。虽然作为开源圣经的BLHELI程序也有所谓的消磁补偿，但还没看到有人用在50V的高压植保机上哈，估计早就试过了还没搞定。还需要等待老外给出答案给大家抄吗？

纸飞歼轰

dasuantou 发表于 2016-6-10 10:16
看来兄弟对无感FOC蛮感兴趣的。航模无刷电机（BLDC）都是同步电机，无感方波和无感FOC控制的都是同步电机 ...

BLDC不是BLAC。它是直流电机只不过线圈内部电流是交流电(有刷电机线圈电流也是交流)直流电机于交流同步电机是两种不同的电机。直流电机旋转靠两端电压产生电流，转动产生反电动势(BEMF)当BEMF=电源EMF时电机空转。电机有载荷时转速随载荷增加而下降，电流随载荷增加而增加。无刷电调=有刷电调＋换向器。无刷电调根据转子磁铁位置来选择相应电流方向给定子绕组。调速是改变电机两端电压达成。而交流同步电机转速取决于电源的频率和极对数。调速是改变电源频率而不是电压。还有你既然说了BEMF是方波/梯形波你还拿正弦驱它岂不是降低效率。
长话短说：直流无刷电机的扭矩来源于电源电压与反电动势之差。而交流同步电机扭矩来源于磁铁与绕组磁场的相位差

nankey

找了一些文档读了读，然后个人觉得在驱动思路上和传统电调是完全不一样的，传统pwm调制是基于有刷直流+换向算法得来，foc如果是空间矢量的话，那其实是交流电机驱动方式吧。这种方式系统匹配完美了可能有效率上的提升，但是就同一个电机的总输出功率和加速性能的对比来说，是没有传统无刷多的，毕竟要模拟驱动角度始终为90度。所以原本直流算法的电源总线电压被生生切掉了一部分。飞机上这么做值不值得我不知道，电房这边看起来并不需要这个技术。

冷夜茶

纸飞歼轰 发表于 2016-6-9 21:47
我猜FOC：
1、直接平稳启动，转速0时扭矩最大(即使外力堵转它)。而传统电调会卡顿。
2、转速没有上限， ...

兄台专业。做交流伺服的？

冷夜茶

dasuantou 发表于 2016-6-9 17:39
没有哈！也许是我一直用英飞凌的芯片做电调在阿莫论坛上放了视频（后来那个网站随便封号搞钱，我也未能幸 ...

FOC没有像BLDC之类的启动算法。BLDC驱动的电机转矩特性类似串激电机，FOC的应该类似同步电机。就是说FOC的转矩特性要硬。

dasuantou

冷夜茶 发表于 2016-6-11 18:51
FOC没有像BLDC之类的启动算法。BLDC驱动的电机转矩特性类似串激电机，FOC的应该类似同步电机。就是说FOC ...

BLDC , BLAC, PMSM可能名称有所区别，但都是同步电机。
FOC有像BLDC之类的快速启动算法，只是一般的公司搞不定而已，像一些国内做芯片的公司搞的所谓无感FOC方案，它的启动是完全不能算是适合航模的，启动非常暴力，而我们的可以非常轻柔的快速启动，完全静音，就和DJI用的TI 方案一样。
上面有些兄弟对电机控制的理解是有很大偏差的，需要更加深入地去了解，不然似是而非的理解会误导自己和别人的。

lvfv

dasuantou 发表于 2016-6-14 15:29
BLDC , BLAC, PMSM可能名称有所区别，但都是同步电机。
FOC有像BLDC之类的快速启动算法，只是一般的公司 ...

请教下楼主，随着电机速度的增加，开关电源电流达到了限定值，电调里要如何检测这个值？看大疆的420s是随着油门增加，电压慢慢变小了。