26万转:用最短代码,转最快电机

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Mini51ZDE 航模电调——启转快，转速高，最高电转速 30万转以上


下图已达到 25.7万转/分，周期0.7ms/3=0.2333ms,  频率1/0.2333 =4.286KHz


Mini52LDE 电动工具——轻重载起转都顺利


310V (220V的峰值）高压，PWM1 控制过零分压比，启转效果佳


48V BLDC 控制器, 启用 Brake 功能，转动时输出线短路，功率管也不会烧。


吸尘器转速到13万6千转的波形


顺风起转





可以极低转速，4转/秒




上臂做 PWM 的电机端电压波形, 适用于高压BLDC


下臂做 PWM 波形, 下臂开关速度快


上下臂轮流做 PWM 的电机端波形, 上下MOS发热均衡


电流很大,续流时间较长，只单边有斜坡了，无感模式,仍正常转动



代码逻辑清晰：代码分三部分
1>，ADC 中断： 负责读取各路ADC值，以及保证电流不过流。即使功率管关闭仍会每个PWM 周期做ADC 测量，其它不管。
2>，Timer1中断：只负责检过0、换相。电压电流是多少一律不管，即使功率管关闭仍会检过0按时换相。除非关了Timer1的中断，才会停止这些工作。
3>，主循环： 控制起停、调速(决定输出电压)、正反转、高低压保护，以及温度保护等
Mini52xDE_BLDC_Code_V23.zip (132.21 KB, 下载次数: 2028)

2024-7-17 11:11 上传

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为提高检过 0 的准确性，我们是在一个时间窗检过 0 的。如下图，每次检到过0后，延时 T0 时间换相，延时 T1 时间检过 0。检过 0 是图中斜线阴影时间。
而这个 T1 延时，是变化的，在起转时，稍长。起转成功后，每个周期前 80% 多的时间是不检过0的，只在实际过 0 附近检过0，所以滤除了很多干忧。




你若想验证这一点，可在main() 主循环中反转一个引脚的电平，因检过 0 是在 timer1 中断里，所以此引脚电平不反转时就是在检过0，这样就能看到检过 0 的时间窗了。

下图绿色是 main() 中反转引脚的波形，那些空缺是代码在 timer1 中检过0时间。
  



提高转速，会发现，无轮转速多快，都会在过 0 时间附近有这个空缺，只有这段时间检过0，其它时间是不检过 0 的

貌似非常强大啊

游客 113.116.27.x 发表于 2025-5-30 11:50
那如果测到转动周期，然后过零点时代码执行下一项启动，这时候电机处于高速转动（5000-6000RPM），但是占 ...

顺风启动时，先检测到某相的换相时刻。比如A 相上沿时刻，是 CB 换成 AB 时刻。然后开始通电 AB 转动 (可以先 CB 半个周期,也可以直接AB驱动)。

顺风启动的开始不要用互补模式，从较低的占空比启动就不会有刹车效果。
想用互补模式，要完成几十或几百次换相后，再切换成互补模式。


我们的代码，启动函数 BLDC_Start（PeriodNow, 0）的不同范围，用于区分静止启动和顺风启动。参数二是0或1时，表示顺风启动，不用互补模式。


启动后，调用函数 BLDC_Modify(0, 30)  调整后续的转动方式。 参数一若用 6 （用第二组数据转动）就是互补模式，用 0 就是继续非互补模式。

Angus 发表于 2017-12-5 17:41
如果在启转之前电机已在转，要测一下转动周期，找到一个过0点，直接从过0点的下一相启转，就可以直接同步 ...

那如果测到转动周期，然后过零点时代码执行下一项启动，这时候电机处于高速转动（5000-6000RPM），但是占空比仍为初始化值4%，这个占空比会不会强制电机降速导致电机卡顿，还是说这个占空比驱动电机的电压是叠加到原来电机的状态上的呢。

Angus 发表于 2025-5-23 14:29
仔细看一下我的代码， 启动时每换相一次，占空比(电压)增加一点。调整这个增加量，可以做到轻载启动转速上 ...

确实是跟你们新塘工作人员联系过，他们也来过我们公司交流过。不过你们华南地区的技术人员可能对代码不够熟悉，说是只接触过低压几十V的无刷驱动器开发。真的非常感谢大佬你的多次解惑，也学到很多。无论怎么说，项目的关键卡点在你的解惑下都能顺利推进。

游客 116.30.212.x 发表于 2025-5-23 09:51
大佬，这个方案启动那一部分代码是针对带载启动的，我参考了这套方案自己写了一套，电机运行效果不错，但是 ...

仔细看一下我的代码， 启动时每换相一次，占空比(电压)增加一点。调整这个增加量，可以做到轻载启动转速上冲小，重载启动也很好。
我们这个代码，针对不同的电机应用，有一些参数需要调整， 比如：启动电压，每次增加的电压，检过0的位置，功率管驱动方式，等等。所以这个代码即适合低压小电机，也适合高压大电机，高速电机也没问题。如果你在做项目，可直接与我们电话或邮件联系支持问题。

大佬，这个方案启动那一部分代码是针对带载启动的，我参考了这套方案自己写了一套，电机运行效果不错，但是带载启动，调小启动占空比启动不了，调大启动占空比有噪声，加了六步脉冲注入也会有噪声，请问有什么比较好的解决方案。

有人在此代码基础上，做成并量产了 380V/4KW 的电机控制板，最大功率 5KW。

电机控制板能做到量产，不仅是代码要完善，硬件细节没问题，还要了解电机的机械特性。如果你有项目需求，请直接联系新唐技术人员或新唐的代理公司寻求支持，能加快研发进度。

Angus 发表于 2025-4-25 23:34
低通滤波器，对于直流，是没有衰减的。低通计算公式输入一个常量，多次计算，最后输出也是常量。
可用 Exce ...

感谢作者大大，请问能不能把没有封库的代码分享一下，这是我的邮箱1021351119@qq.com
目前在做大功率的角磨机，大概需要带2000W的载启动，请问这个方案合适吗？

低通滤波器，对于直流，是没有衰减的。低通计算公式输入一个常量，多次计算，最后输出也是常量。
可用 Excel 表格验证此公式 temp32 = temp32+((CurrentNow*55-LastCurrent*24)>>5);  





输入常量100一直计算，输出值会稳定在 3200。如果上次值、和上上次值都是 3200，再输入一个100常量，计算结果是 100+(3200*55-3200*24)/32 , 这个结果又是 3200,  刚好是输入值100的32倍，即增加了5位小数。



如果用公式  temp32 = （temp32+CurrentNow*55-LastCurrent*24)>>5 ; 计算一下，  不会增加小数，输入100 多次计算，值稳定在 100。
上次值，上上次值若都是100，再输入100，计算式 （100 +100*55-100*24）>>5 ,   结果仍是100。

Angus 发表于 2025-4-24 16:41
temp32 = temp32 +((CurrentNow*55 -LastCurrent*24)>>5);  
这个是二阶低滤波器，这个计算增加了5位小数， ...

你好作者大大，我有个疑问。首先不管这个二阶低通滤波器的设计，temp32是ADC-DR的值*(PWM->CMP)/(100*PWM_ONE_PERCENT),到这temp32的量级还是跟ADC-DR的值一样，经过二阶低通滤波器之后temp32 = temp32 +((CurrentNow*55 -LastCurrent*24)>>5);  变成原来temp32大约两倍，此时将CurrentAvg = temp32>>5;相当于直接将temp32缩小了30倍，整个过程都没先将temp32左移5位把高5位当整数，低5位当小数的操作。但是最后比较的时候，我就是觉得CurrentAvg和CURRENT_LIMIT根本就不在一个量级。

1.    
   
2.          int32_t     temp32 ;  
   
3.          uint32_t   static Turn_ADC = 0 ;   
   
4.          int32_t     static LastCurrent=0, CurrentNow=0 ;  
   
5.   
   
6.   temp32 = ADC->DR & 0xFFFF ;
   
7.   switch(ADC->CHER & 0xFF){  
   
8.   case ADC7_CURRENT :
   
9.     temp32 -= Current_Zero ;                                           // 功率管导通时的电流值
   
10.     Adc_Current = temp32 ;
    
11.     if(temp32 > CURRENT_PEAK){            Duty_Limit -=  1;      
    
12.       if(temp32 > (CURRENT_PEAK*39>>5))    Duty_Limit -= 40;     // 一次减5%, 最快2ms可减80%
    
13.       else if(temp32 >(CURRENT_PEAK*35>>5)) Duty_Limit -= 4;     // 两次减约0.5%
    
14.       TickChangDuty = TIMER1->DR ;                    // 过流停止加电压,风机类转速上去电流就下来了         
    
15.     }
    
16.     if(temp32 < 0) temp32 = 0 ;                             // 风机类,若不控制功率就不必测平均电流
    
17.     else if(PWM->CMR0 <PWM->CNR0)temp32 =(temp32*PWM->CMR0*Current_Cofficient)>>16; // 周期内均值   
    
18. // Current_Cofficient = 65536ul/(100*PWM_ONE_PERCENT);      // 电流校正系数               
    
19.     temp32 = temp32+((CurrentNow*55-LastCurrent*24)>>5);  // 二阶低通,转折频率13.8K/2/30= 230Hz
    
20.     LastCurrent = CurrentNow;    CurrentNow = temp32 ;
    
21.     CurrentAvg = temp32>>5;
    
22.     break ;     

复制代码

temp32 = temp32 +((CurrentNow*55 -LastCurrent*24)>>5);  
这个是二阶低滤波器，这个计算增加了5位小数， 所以最后把5位小数去掉 CurrentAvg = temp32>>5;

这个二阶低通，也可以写成  temp32 = (temp32 +CurrentNow*55 -LastCurrent*24) >>5 ;   这样计算不会增加小数位，但不如前面增加小数位的公式计算精度高。