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研究電調(diào)是如何讓無刷電機(jī)發(fā)聲的

最近對無刷電機(jī)的FOC控制比較感興趣，在研究FOC之前，我接上了大疆的420LITE。

▲本次測試的電調(diào)

由于沒有接PWM信號，此時(shí)的電機(jī)是停止的，并且有間歇提示音。于是我接上了示波器的3個(gè)探頭。幸虧我現(xiàn)在有4通道示波器了，雙通道還真搞不定。這篇文章旨在記錄下測試數(shù)據(jù)，方便以后開發(fā)時(shí)借鑒。

▲3相輸出使用示波器3個(gè)探頭

首先使用示波器滾屏功能看一看聲音間歇規(guī)律。通過波形可以看出，聲音是報(bào)警410ms,間歇120ms。

▲間歇報(bào)警

下面看一下聲音的頻率。大約870Hz左右。800Hz是中低音的分頻點(diǎn),所以這是一個(gè)中頻信號，人耳聽著并不刺耳。

▲聲音頻率870Hz

我好奇的是電機(jī)并沒有轉(zhuǎn)到，那看看三相是如何工作的呢？我繼續(xù)放大波形。首先紫藍(lán)通電10us,再反向通電6us,最后紫綠通電10us。這也可能是矢量算法。后面等我研究完FOC控制算法后再告訴大家。

▲電機(jī)的3個(gè)線圈電壓波形

▲一個(gè)完整的信號周期

▲一個(gè)完整信號的放大圖

全部回復(fù)(33)
正序查看
倒序查看
ltjltjltj
LV.1
2
2021-03-13 09:27
這個(gè)技術(shù)可以,把蜂鳴器都省了
0
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2021-03-13 11:51
@ltjltjltj
這個(gè)技術(shù)可以,把蜂鳴器都省了
昨天想了想，之所以音頻定在870Hz，可能還是因?yàn)殡姍C(jī)外殼太重，頻率高了不容易響。
0
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2021-03-14 18:57

根據(jù)大疆的MOS驅(qū)動(dòng)封裝，找到一個(gè)封裝一樣的芯片，引腳兼容，用于分析。這個(gè)芯片就是MIC4604,半橋驅(qū)動(dòng)。

當(dāng)電機(jī)去掉后，只有B相有高電平脈寬。

CH4為HI腳電平，CH1為HS腳電平。CH1的斜坡是上下管懸空的自放電。突然變到0是因?yàn)榇藭r(shí)下管給了一個(gè)200nS加速放電脈寬。同時(shí)，這個(gè)下拉能給自舉電容很好的充電。為B通道變高提供條件。

其他兩相只有下管有對應(yīng)脈沖（測量的LI）。脈沖寬度10uS。

0
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2021-03-14 19:50

最后總結(jié)：可以用一幅圖表示出來。

1
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2021-03-15 17:58
@雅兄
最后總結(jié)：可以用一幅圖表示出來。[圖片]
很實(shí)用的帖子  
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XHH9062
LV.9
7
2021-03-20 20:42
可以哇，還沒接觸過電調(diào)部分，跟大佬學(xué)習(xí)
0
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2021-03-20 21:12
電調(diào)看著沒多少東西，細(xì)研究起來大有學(xué)問，漲知識(shí)！
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飛翔2004
LV.10
9
2021-03-22 17:21
@雅兄
最后總結(jié)：可以用一幅圖表示出來。[圖片]
有沒有FOC控制的資料，學(xué)習(xí)下。。。
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2021-03-23 07:48
@飛翔2004
有沒有FOC控制的資料，學(xué)習(xí)下。。。

有一個(gè)開源的套件可以了解一下：ODvrve。




這是原理圖：


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


源代碼我還在看，用到的知識(shí)有C++，F(xiàn)reeRTOS,usb總線,CAN總線,STM32F405，矢量算法等，后面幾個(gè)我也是剛接觸，讀起來很吃力。編譯環(huán)境也全是開源的GCC編譯器，略微懂一點(diǎn)LINUX及Markfile會(huì)好很多。正如8樓所說，知識(shí)點(diǎn)太多，研究起來大有學(xué)問，研究會(huì)了在嵌入式界也算可以了。


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2021-03-23 11:35
4通道示波器是個(gè)好東西，分析的比較全面，可惜我只有2個(gè)通道的，看來工具還是很重要的。
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www297743
LV.1
12
2021-03-23 15:29
工具不齊，可以想辦法到辦公室去搞啊，公司的東西應(yīng)該比較齊全的
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zhanceshen
LV.2
13
2021-03-23 21:35
感謝樓主的精彩分享，電調(diào)應(yīng)用還是很廣泛的，學(xué)習(xí)了
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k6666
LV.9
14
2021-03-24 14:51
@雅兄
有一個(gè)開源的套件可以了解一下：ODvrve。[圖片][圖片][圖片]這是原理圖：/upload/community/2021/03/23/1616457165-82993.pdf源代碼我還在看，用到的知識(shí)有C++，F(xiàn)reeRTOS,usb總線,CAN總線,STM32F405，矢量算法等，后面幾個(gè)我也是剛接觸，讀起來很吃力。編譯環(huán)境也全是開源的GCC編譯器，略微懂一點(diǎn)LINUX及Markfile會(huì)好很多。正如8樓所說，知識(shí)點(diǎn)太多，研究起來大有學(xué)問，研究會(huì)了在嵌入式界也算可以了。
樓主到時(shí)候看完源代碼給普及下電調(diào)的算法，學(xué)習(xí)下，靜候更新。
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boy59
LV.9
15
2021-03-24 16:46
@雅兄
有一個(gè)開源的套件可以了解一下：ODvrve。[圖片][圖片][圖片]這是原理圖：/upload/community/2021/03/23/1616457165-82993.pdf源代碼我還在看，用到的知識(shí)有C++，F(xiàn)reeRTOS,usb總線,CAN總線,STM32F405，矢量算法等，后面幾個(gè)我也是剛接觸，讀起來很吃力。編譯環(huán)境也全是開源的GCC編譯器，略微懂一點(diǎn)LINUX及Markfile會(huì)好很多。正如8樓所說，知識(shí)點(diǎn)太多，研究起來大有學(xué)問，研究會(huì)了在嵌入式界也算可以了。
嵌入界…… 學(xué)習(xí)了！
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2021-03-25 08:27
@k6666
樓主到時(shí)候看完源代碼給普及下電調(diào)的算法，學(xué)習(xí)下，靜候更新。

新唐的M483開發(fā)板已買，M4F核，STC32F405現(xiàn)在太貴了。


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yujunice
LV.5
17
2021-03-25 11:38
@zhanceshen
感謝樓主的精彩分享，電調(diào)應(yīng)用還是很廣泛的，學(xué)習(xí)了
電機(jī)發(fā)聲原理，那一個(gè)是正確的啊？1,由于線圈上通電后，定子鐵芯中的硅鋼片受到磁場的作用力，會(huì)向一個(gè)方向運(yùn)  動(dòng);當(dāng)電斷掉后，硅鋼片又會(huì)回到原來的位置，如此以一定的頻率通電斷電、硅鋼片就會(huì)往復(fù)振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)頻率在20Hz~ 20000Hz內(nèi)時(shí)，就會(huì)發(fā)出人耳能聽到的音頻了  2,另一種理論認(rèn)為，發(fā)出聲音的是振動(dòng)的轉(zhuǎn)子:我們在用手去轉(zhuǎn)動(dòng)無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子  的時(shí)候，是不是有明顯的一格格的感覺? 從第章的分析知道， 磁路總是傾向與走磁阻最小的通路，所以轉(zhuǎn)子在平時(shí)靜止時(shí)的位置，肯定是磁阻最小的位置，如果你用手去撥動(dòng)轉(zhuǎn)子，等于打破了原來的平衡，肯定要受到阻力，轉(zhuǎn)子總是傾向于回到它原來磁阻最小時(shí)的位置。因此，如果對線圈通電，轉(zhuǎn)子受力會(huì)向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng);若通電時(shí)間很短，當(dāng)斷電時(shí)，轉(zhuǎn)子又會(huì)回到它原來的平衡位置，如此也能造成振動(dòng)效果而發(fā)出聲音。
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2021-03-26 15:27
@yujunice
電機(jī)發(fā)聲原理，那一個(gè)是正確的??？1,由于線圈上通電后，定子鐵芯中的硅鋼片受到磁場的作用力，會(huì)向一個(gè)方向運(yùn)  動(dòng);當(dāng)電斷掉后，硅鋼片又會(huì)回到原來的位置，如此以一定的頻率通電斷電、硅鋼片就會(huì)往復(fù)振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)頻率在20Hz~20000Hz內(nèi)時(shí)，就會(huì)發(fā)出人耳能聽到的音頻了  2,另一種理論認(rèn)為，發(fā)出聲音的是振動(dòng)的轉(zhuǎn)子:我們在用手去轉(zhuǎn)動(dòng)無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子  的時(shí)候，是不是有明顯的一格格的感覺?從第章的分析知道，磁路總是傾向與走磁阻最小的通路，所以轉(zhuǎn)子在平時(shí)靜止時(shí)的位置，肯定是磁阻最小的位置，如果你用手去撥動(dòng)轉(zhuǎn)子，等于打破了原來的平衡，肯定要受到阻力，轉(zhuǎn)子總是傾向于回到它原來磁阻最小時(shí)的位置。因此，如果對線圈通電，轉(zhuǎn)子受力會(huì)向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng);若通電時(shí)間很短，當(dāng)斷電時(shí)，轉(zhuǎn)子又會(huì)回到它原來的平衡位置，如此也能造成振動(dòng)效果而發(fā)出聲音。
電調(diào)的話，主要是FOC算法，對于stm32單片機(jī)來說非常占優(yōu)勢，單片機(jī)是C語言吧，用了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
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2021-03-27 16:57
@lihui710884923
電調(diào)的話，主要是FOC算法，對于stm32單片機(jī)來說非常占優(yōu)勢，單片機(jī)是C語言吧，用了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
ODrive用的是C++。占用ROM比較多。
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dy-nrX3Dmeb
LV.1
20
2021-03-31 11:29
有沒有foc的資料
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2021-03-31 14:06
樓主使用的普通探頭還是差分
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2021-03-31 14:07

大疆的電調(diào)好像是正玄波需要配合他的電機(jī)才有效率，普通電調(diào)是矢量的

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2021-03-31 17:22
@沉沒成本
樓主使用的普通探頭還是差分
普通探頭，電壓才12V。
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2021-03-31 17:35
@沉沒成本
大疆的電調(diào)好像是正玄波需要配合他的電機(jī)才有效率，普通電調(diào)是矢量的
現(xiàn)在還沒研究工作的波形，等我找個(gè)接收機(jī)再試試
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2021-04-01 09:58
@dy-nrX3Dmeb
有沒有foc的資料
ODrive了解一下
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iszjt
LV.5
26
2021-04-01 11:17
一種理論認(rèn)為，是由于線圈上通電后，定子鐵芯中的硅鋼片受到磁場的作用力，會(huì)向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)；當(dāng)電斷掉后，硅鋼片又會(huì)回到原來的位置，如此以一定的頻率通電斷電、硅鋼片就會(huì)往復(fù)振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)頻率在 20Hz~20000Hz 內(nèi)時(shí)，就會(huì)發(fā)出人耳能聽到的音頻了
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1260086278
LV.2
27
2021-04-01 13:42
請教一下，能否降低噪音呢？我有一個(gè)大疆無人機(jī)，都很好就是感覺噪音有點(diǎn)大
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2021-04-01 14:29
@雅兄
新唐的M483開發(fā)板已買，M4F核，STC32F405現(xiàn)在太貴了。[圖片]
謝謝樓主，學(xué)習(xí)了。為何要用M4 core的芯片啊？是因?yàn)樾枰玫礁↑c(diǎn)運(yùn)算嗎？
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2021-04-02 09:26
@雅兄
現(xiàn)在還沒研究工作的波形，等我找個(gè)接收機(jī)再試試
不用接收機(jī)，PWM波就可以驅(qū)動(dòng)
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2021-04-02 15:09
@雅兄
普通探頭，電壓才12V。
普通探頭直接測不接地線？
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2021-04-02 15:10
@1260086278
請教一下，能否降低噪音呢？我有一個(gè)大疆無人機(jī)，都很好就是感覺噪音有點(diǎn)大
跟轉(zhuǎn)速和槳葉有關(guān)
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