RC有感無刷電機(jī)拆解,原理講解、FOC匹配以及檢驗(yàn)與換向方法

目錄
拆解
信號(hào)線解釋
Odrive匹配
檢驗(yàn)與換向
????有感電機(jī)是遙控車用無刷電機(jī)中的特殊品種,僅增加一組傳感器線,它就克服了無刷電機(jī)難起步的問題,提供更平順的動(dòng)力,從而用于漂移車、越野車等。網(wǎng)絡(luò)上對(duì)該電機(jī)結(jié)構(gòu)的深入討論較少,筆者拆解了手頭漂移車用的好盈酷跑電機(jī),詳細(xì)介紹有感電機(jī)的構(gòu)造與調(diào)整。

拆解
電機(jī)由前蓋上三顆m3長(zhǎng)螺絲固定,擰下即可取下前蓋,并拔出轉(zhuǎn)子。

可用看到,酷跑3650的轉(zhuǎn)子是單塊柱形磁鐵,這種結(jié)構(gòu)不會(huì)爆轉(zhuǎn)子,適合高速模型使用。取下后蓋就能夠看到有感電機(jī)特有的傳感器,以及傳感器線的ABCT四根信號(hào)線線序。

下面,我們將逐步揭開ABCT四根線的作用。
信號(hào)線解釋
首先測(cè)量T線。T線的作用是反饋溫度。一個(gè)熱敏電阻連接在負(fù)極和T線之間。


ABC線對(duì)應(yīng)的則是霍爾傳感器,用于反饋轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。如下圖所示的具有三個(gè)引腳的貼片即霍爾傳感器。在兩個(gè)電源引腳通電的情況下,特定磁極掃過它將會(huì)使它的第三個(gè)引腳產(chǎn)生一個(gè)高電平信號(hào)。

下面,我將轉(zhuǎn)子插回去,給傳感器通入4.8v電源(與電調(diào)電源輸出相同),并用一小片磁鐵來標(biāo)明轉(zhuǎn)子磁極方向,用電壓表分別測(cè)量abc三根傳感器線和負(fù)極之間的電壓,觀察abc分別對(duì)應(yīng)的霍爾傳感器。



結(jié)論如下:
A相高電平:

B相高電平:

C相高電平:

至此,我們以及了解了有感電機(jī)的傳感器構(gòu)造。下面,我們嘗試用Odrive來驅(qū)動(dòng)這個(gè)電機(jī)。
Odrive匹配
裝好電機(jī),連接odrive。使用odrive的5v輸出給傳感器供電。傳感器abc線分別連接odrive的abz編碼器線接口。

打開odrive GUI,先用在向?qū)Ю镌O(shè)置。
選擇控制板類型

設(shè)置剎車電阻

校準(zhǔn)電機(jī)

選擇霍爾編碼器

后面的先不管,點(diǎn)擊finish退出向?qū)?,開啟一個(gè)編碼器位置采樣,用手撥動(dòng)電機(jī),可用看到位置信息發(fā)生變化


設(shè)置編碼器和電機(jī)參數(shù)。因?yàn)檗D(zhuǎn)子是單磁鐵、兩級(jí),所有極對(duì)數(shù)是1。電機(jī)有三個(gè)霍爾傳感器,每個(gè)霍爾傳感器有高低電平兩種狀態(tài),所以cpr數(shù)為1*3*2=6

cpr數(shù)很低,意味著數(shù)據(jù)跳動(dòng)比較大。為了取得平穩(wěn)控制,應(yīng)使用低一些的帶寬

內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量小,速度環(huán)pi參數(shù)適當(dāng)減小

校準(zhǔn)編碼器,開啟速度模式,開啟閉環(huán)控制?,F(xiàn)在發(fā)送速度指令,就能看到電機(jī)平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)了。

設(shè)成位置控制模式,也可以讓電機(jī)按固定圈數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)。只是cpr數(shù)過低,位置控制精度很低,并不適合用作伺服。
檢驗(yàn)與換向
寫到這里似乎以及講得很清楚了。但是細(xì)心的朋友應(yīng)該會(huì)發(fā)現(xiàn),不僅電機(jī)的傳感器線有abc編號(hào),動(dòng)力線也有,它們有什么關(guān)系呢?我們做一個(gè)簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)來探究:
將bc動(dòng)力線連接負(fù)極,a動(dòng)力線連接正極,通電并盡快斷電(以避免發(fā)熱)。觀察到電機(jī)轉(zhuǎn)子在電流作用下跳動(dòng)到一個(gè)特定角度。

此時(shí)測(cè)量abc傳感器線上的電平,發(fā)現(xiàn)a線為低電平,其余兩線為高電平。
交換動(dòng)力線連接的正負(fù)極,再次通電,電機(jī)跳動(dòng),此時(shí)a線為高電平,其余兩線為低電平。
得出結(jié)論:通高電平的動(dòng)力線和低電平的傳感器線為同樣標(biāo)號(hào),通低電平的動(dòng)力線和高電平的傳感器線為同樣標(biāo)號(hào)。也就是說,傳感器線和動(dòng)力線具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
該方法可用幫助我們判斷陌生有感電機(jī)的線序,以及檢驗(yàn)霍爾傳感器是否正常工作。
眾所周知,有感電機(jī)的說明書常常提到有感電機(jī)不能改變旋轉(zhuǎn)方向。而基于上述實(shí)驗(yàn),我們可用大膽推測(cè):只要在交換兩根動(dòng)力線的同時(shí)交換對(duì)應(yīng)的傳感器線,有感電機(jī)就能夠改變旋轉(zhuǎn)方向!
下面我們進(jìn)行測(cè)試,先交換ab傳感器線。用鑷子將塑料插頭里的電極挑出,互換再插回去

將傳感器線插入好盈原廠電調(diào),再連接動(dòng)力線,連接時(shí)同樣交換ab兩線

上電,推油,成功了!電機(jī)以有感模式反向旋轉(zhuǎn)!