三相无刷直流电机驱动-STC8H-STC32G-无HALL 改进启动算法，启动可靠

梁***

dnxk*** 发表于 2026-1-3 18:11
是我硬件电路设计问题，pmos管栅极上拉电阻太大了，导致关断时候放电太慢，关断时间太长，上下管互通。上 ...

明白，所以设计时要选取合适的电阻，可以示波器看看其速度。

Wolf_***

梁工，我驱动高压310V 1300W电机遇到一个问题：静止启动以及调速运转都正常，但是当在停机过程中，电机滑动到即将停止时重启容易失步。这种状况怎么解？如果刚停止，电机还在高速滑动时重启也正常，出问题总是在滑动到较低速度时重启的过程中。

梁***

Wolf_*** 发表于 2026-3-24 11:33
梁工，我驱动高压310V 1300W电机遇到一个问题：静止启动以及调速运转都正常，但是当在停机过程中，电机滑动 ...

可能是在比较临界的转速时，转速很低，但没有停止，此时启动，由于惯性大，启动失败。检测到需要启动后，增加初始定位的第一个时间值，将电机完全停止再启动，看看。

封C***

请教例程用KEIL几打开，在哪里下载STC的KEIL驱动文件，我还没有搞定开发环境

梁***

封C*** 发表于 2026-5-10 08:25
请教例程用KEIL几打开，在哪里下载STC的KEIL驱动文件，我还没有搞定开发环境 ...

不需要驱动文件的。你添加一下型号和头文件、仿真固件：

kpf***

  梁工你好，我现正在学习你发布的三相无刷电机驱动-STC32G-无HALL-Ver3程序，有以下几个问题不明白，向你请教一下。

  一、看程序的几种预定位时间设置，小电机在100ms左右，大一点的电机在几百ms，预定位的作用是什么呢？是要先让电机转起来达到多少转吗？

  二、在PWM中断里面的ROLL_CHECK转动检测程序部分，有以下几个问题：

        else if(run_mode == STARTING)        //启动模式, 使用查表S曲线加速启动
        {
                if(++fs_cnt == 4)        // 使用256点的S曲线表，初速V1(<font color="#ff0000">转/分</font>)，终速V2(转/分)，加速时间t(ms)，fs=24000000/1024/4 = 46875 /8 = 5859Hz，则加速总步数StartTime = t/1000*fs = t*1000/(1024*4/24) = t*375/64=t*6步
                {                                        // 查表步进 = 65536/StartTime, 步数SartCnt每次+1，查表得到速度系数 du=S_Curve[SartCnt*65536/StartTime/256] = S_Curve[SartCnt*256/StartTime], 当前速度 V = V1 + (V2-V1)*du/1024 (转/秒)
                        fs_cnt = 0;                // 采样频率fs，16位累加器roll_sum，磁极对MPP，则电机转速 V=60*fs*roll_N/roll_sum/MPP, 转速步进 roll_N = V*MPP*sum/60/fs = V*MPP*65536/60/5859 = 0.1864*V*MPP = V*MPP*191/1024

                        SartCnt++;
                        if(SartCnt < StartTime)
                        {
                                roll_N = BeginSpeed + (u16)(((u32)S_Curve[(u8)((u32)SartCnt*256/StartTime)] *(FinishSpeed - BeginSpeed))/1024);        //当前速度 V = V1 + (V2-V1)*du/1024 = V1 + (V2-V1)*S_Curve[SartCnt*256/StartTime]/1024  (<font color="#ff0000">转/秒</font>)
                                roll_sum += (u16)(((u32)roll_N*MPP*191) >>10);        // 当前速度 = V*MPP*191/1024

                                angle = (roll_sum >> 4);        //roll_sum是16位的，SVPWM表长度为12位
                                LoadPwm();
                        }
复制代码

  1、这里的V1、V2和V，单位为什么有转/分、转/秒呢？

  2、关于速度系数du，我是这么想的，总长度是256点，总步数是StartTime，那么查表步进就是256/StartTime，du=S_CURVE[SartCnt*256/StartTime，不知道这样理解是否正确，请问你程序中的注释查表步进＝65536/StartTime是怎样理解的呢？

  3、电机转速 V=60*fs*roll_N/roll_sum/MPP, 转速步进 roll_N = V*MPP*sum/60/fs = V*MPP*65536/60/5859 = 0.1864*V*MPP = V*MPP*191/1024

  这里应该怎样理解呢？因为我看后面roll_N = BeginSpeed + (u16)(((u32)S_Curve[(u8)((u32)SartCnt*256/StartTime)] *(FinishSpeed - BeginSpeed))/1024)这里是计算转速，而不是步进。

  4、对于roll_sum += (u16)(((u32)roll_N*MPP*191) >>10); //当前速度 = V*MPP*191/1024

      angle = (roll_sum >> 4)

  为什么roll_sum的累加值就是当前电角度angle呢？

谢谢！

梁***

kpf*** 发表于 2026-5-17 15:12
梁工你好，我现正在学习你发布的三相无刷电机驱动-STC32G-无HALL-Ver3程序，有以下几个问题不明白，向你 ...

一、预定位的作用是什么呢？
    电机静止时，无法检测反电动势，只能强制同步拖动，此时直接施加三相交流电给电机，电机同步转动。
    但是由静止开始转动的前2~3步很关键，太快的启动会因为惯性（转动惯量）导致没法同步拖动，所以要用更慢的速度先让转子转到指定的位置，类似赛跑时的“各就位”。

    预定位时间设置，小电机由于转动惯量很小，启动迅速，所以几十100ms左右就够了，但大的电机特别是带动大的转动惯量，需要几百ms才能转到指定位置，最明显的就是家用风扇40cm的扇叶，基本要500ms才能转到指定位置。
    第一步过后，第二、第三步时间适当递减，实现加速，然后就切入正式的强拖启动。

二、
1、这里的V1、V2和V，单位为转/分，后面的计算结果标注(转/秒)是明显的笔误，应该是转/分，看下面的计算解释。

2、关于速度系数K，S曲线的值就是速度系数K，为了避免小数计算，我用1024表示1。
   加速时，有2种方式：线性加速和S曲线加速，后者效果比较好。
   S曲线是256点的，不管用多长时间加速，都是256点。
   每4个PWM周期处理一次，则处理频率fs=FOSC/1024/4 = 24000000/1024/4 = 5859Hz。
   加速时间为t(ms)，对应处理频率周期数 = t/1000 *fs = t*5.859，为了避免浮点计算，取整为 t*6，比如加速时间为1000ms，则要加速6000个周期，这就是我说的“加速总步数StartTime”。

步数StartCnt每次+1，查S曲线表得到速度系数 K=S_Curve[256*StartCnt/StartTime]/1024, 初速V1(转/分)，终速V2(转/分)，则当前速度 V = V1 + (V2-V1)*K (转/分), /1024是因为S曲线是整数，1024对应1。

3、采样频率fs，16位累加器roll_sum，每次的步进量roll_N，roll_sum累加满65536对应一个电周期，对应处理步数为65536/roll_N，而1秒钟的电周期数即为电子转速=fs/(65536/roll_N)=fs*roll_N/65536，单位为Hz。
磁极对为MPP，则机械转速 V=60*电子转速/MPP = 60*fs*roll_N/65536/MPP，从而可以计算出转速V对应的速度步进量
roll_N = V*MPP*65536/60/fs = V*MPP*65536/60/5859 = V*MPP*0.18642544 = V*MPP*191/1024。
这里的V，就是前面计算的 V = V1+(V2-V1)*K/1024，即程序中的CurrentSpeed。

当前正弦波角度 = 3600*roll_sum/65536; 3600表示角度分辨率为0.1°。

以上解释不知道是否明白？


三相无刷电机驱动-STC32G-无HALL-Ver3.rar 已经更新在主楼，优化了启动程序，启动后可以转去转动检测或直接进入闭环运行。

kpf***

梁*** 发表于 2026-5-17 22:41
一、预定位的作用是什么呢？
    电机静止时，无法检测反电动势，只能强制同步拖动，此时直接施加三相交流 ...

感谢梁工的详细解答，在run_mode == STARTING启动模式中还有以下两个疑问再向你请教：
      一、关于roll_N = BeginSpeed + (u16)(((u32)S_Curve[(u8)((u32)SartCnt*256/StartTime)] *(FinishSpeed - BeginSpeed))/1024);
      以0:2212电机参数为例
      #define    BeginSpeed            60        // 启动起始转速，转/分
      #define    FinishSpeed            600        // 启动终了转速，转/分
      这里BeginSpeed、 FinishSpeed应该是机械转速，在上述roll_N的运算中，roll_N每次都是＝BeginSpeed+查表得到速度系数换算得来的速度增量，结果是某次fs采样后对应的静态转速，而在梁工你的解答中roll_N是每次采样后的步进量，请问这个怎样理解好呢？

      二、关于16位累加器roll_sum累加满65536对应一个电周期
      PWM每隔42μs中断1次，每中断4次fs采样1次，对应采样间隔为168μs，而fs采样1次roll_sum累加1次，这样roll_sum累加满65536则总共需时168μs*65536＝11秒，这里这样换算肯定是不对的，但又不知道错在那里。而且这里采样65536次又没有在程序中看到有计数满值的处理命令。
      按照梁工你最后说的把一个电周期按0.1度分成65536份，这样是好理解的，但与前面的roll_N是每次采样的步进量又对不上了。

      不带霍尔的电机驱动真的是很难，我对这里的运算部分想了好久都没有弄明白，恳请梁工百忙之中能抽时间解答一下，谢谢！

梁***

kpf*** 发表于 2026-5-18 21:19
感谢梁工的详细解答，在run_mode == STARTING启动模式中还有以下两个疑问再向你请教：
      一、关于rol ...

一、之前的程序，为了减少变量使用，重复使用了变量roll_N，更新后的程序，不重复使用变量，你就会明白：
CurrentSpeed = BeginSpeed + (u16)(((u32)S_Curve[(u8)((u32)StartCnt*256/StartTime)] *(FinishSpeed - BeginSpeed))/1024);        //当前速度 V = V1 + (V2-V1)*K = V1 + (V2-V1)*S_Curve[256*StartCnt/StartTime]/1024  (转/秒)
roll_N    = (u16)(((u32)CurrentSpeed*MPP*191) >>10);        // 当前速度步进 roll_N = V*MPP*65536/60/fs = V*MPP*65536/60/5859 = V*MPP*0.18642544 = V*MPP*191/1024
roll_sum += roll_N;
angle = (u16)(((u32)roll_sum * 3600) >> 16);        //计算当前正弦波角度，roll_sum是16位的，SVPWM表长度为3600
LoadSVpwm();
程序写成这样，应该更容易明白。

二、每一次处理，roll_sum累加一次，但累加的值不是1啊，我举个具体例子：
2212电机：
MPP == 7
BeginSpeed  == 60
FinishSpeed == 600
D_StartTime == 1000
StartTime = D_StartTime*6 = 6000; //StartTime=t*1000/(1024*4/24)=t*375/64=t*6步
假设当前StartCnt == 1000;
CurrentSpeed = BeginSpeed + (u16)(((u32)S_Curve[(u8)((u32)StartCnt*256/StartTime)] *(FinishSpeed - BeginSpeed))/1024);
                    = 60 + (S_Curve[1000*256/6000] *(600 - 60))/1024;
                    = 60 + (S_Curve[42] *540)/1024;
                    = 60 + (35 *540)/1024;
                    = 78;
当前速度为78转/分钟。
roll_N = (u16)(((u32)CurrentSpeed*MPP*191) >>10);
         = 78*7*191/1024;
         = 101;
roll_sum += roll_N;  即 roll_sum += 101。
随着转速增大，roll_N会变得更大，终速600RPM对应 roll_N = 600*7*191/1024 = 783。
65536/783 = 84，即累加84次就够一个正弦波周期了，84/5859=0.014337S，则对应转速 = 60/0.014337/7=598 RPM，验算正确。

无感方波驱动的计算量不算多，FOC驱动的计算量那才叫多。

kpf***

梁*** 发表于 2026-5-18 21:50
一、之前的程序，为了减少变量使用，重复使用了变量roll_N，更新后的程序，不重复使用变量，你就会明白：
...

      感谢梁工的耐心回复。
      一、按照梁工你提供的思路，在强拖阶段， 使用256点的S曲线表查到对应的机械转速，而机械转速是由对应频率的交流电产生，机械转速与交流电的频率有对应的关系，这个在程序注释中已作了详细分析。
      二、强拖阶段的交流电是通过SVPWM查表生成，看SVPWM表共4096个点，roll_N按照步进1，一个交流电周期的roll_sum就是4096，放大16倍后就是65536，这个应该就是公式中65536的来源。
      当步进roll_N增大时，交流电的周期减少，频率提高，对应的机械转速也相应提高。
      由于机械转速的时点值与交流电频率有固定关系，查S-Curve表得到的机械转速，通过计算就得到交流电的步进roll_N，roll_sum就是对应的交流电角度，不过由于一个交流电周期的roll_sum放大了16倍，所以计算电角度angle时要用roll_sum/16即右移4位。
      三、关于电角度放大10倍至3600，精度为0.1度，按照梁工你回复中的数据，在机械转速600转时，一个交流电周期的点数只有84点，这样精度0.1度似乎影响不大，提高精度在低转速时的作用应该更大，保证电机运转更平滑。
      以上是我根据梁工你的指引想到的方面，不知道这样理解是否正确呢？谢谢！