PMSM控制-电角度
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PMSM控制-电角度前言一、什么是电角度？1.电角度概念2.电角度影响 二、示波器测量电角度1.反电动势2.电角度寻向（寻找0°）3.电角度标定4.示波器测量电角度 讨论区
前言
本文主要是对增量式编码器电角度标定以及使用示波器测量的方法做了一些总结，小白上路还请前辈多多指导；
一、什么是电角度？
1.电角度概念
对于电机控制人员对电角度肯定是不陌生的，在foc控制使用的park变换中引入D轴(也就是平行于转子的N极的方向)与U相的夹角作为变换的基础角度，这里的基础角度就是我们所说的电角度，如下图具体的foc算法，可以自己去搜索查看，如果并非电机控制工程师没必要弄清楚，只需要知道电角度跟机械角度的关系是：电角度*极对数=机械角度；
2.电角度影响
实际应用时电角度误差直接影响电机的做功大小，打个比方：本来负载5N的情况下直轴只需2A的电流就可以带动，但如果电角度误差很大会导致直轴需要调节5A甚至7A的电流才能运行，实际很多电流都加在了交轴方向，导致电机的功率下降，发热严重；
二、示波器测量电角度
1.反电动势
电机运行过程中会有感生电动势跟动生电动势，这里我们只关注由转子旋转引起感生电动势，我们都叫反电动势，反电动势的大小相位是由电角度的角度值决定的，反电动势的幅值是由转速以及转子磁链决定的；
那么反电动势是如何产生的呢？是由转子磁场旋转在定子线圈作用致使线圈内产生变化的磁场，最终形成电势，具体计算如下：
2.电角度寻向（寻找0°）
对于增量式编码器上电后必须先寻找电角度0°才能正常运行。目前我了解到的电角度标定方法有两种:
1)利用编码器的z信号，在电机出厂时调节电机z信号跟电机d轴的相对位置，电机上电后先根据规定的虚拟角度拖动电机位置开环电流闭环寻找z信号，或者带uvw霍尔信号的编码器根据低精度的绝对值信号闭环运行到z信号位置处，根据z信号的位置从而确定电角度；
2）对于不使用z信号的电机，上电后以位置开环，电流闭环的方式上电后运行到一个指定的虚拟角度，以此已知的虚拟角度为基准计算电机电角度；（目前多数伺服运行的步进电机使用方法）
3.电角度标定
对于上述说的两点寻向问题，第二种是不需要提前调节的，只有第一种才需要，关于第一种的调节方法如下：
比如电机出厂需要设定电角度为90°，就需要通过调节α的大小确定电角度，先将电机轴吸和到90°位置，之后调节α为0°，这样就在寻向时能够确认当z信号出现时，为电角度90°，再根据实际计数值对角度计算做差值。如果想调整机械角度，再根据调整转子磁钢NS极与转子出轴卡点的相对位置，调整机械角度；
4.示波器测量电角度
那么上述说的电角度标定结果如何来检测呢？一种是还使用同样原理的电控进行检测（那如果程序出错问题就大了），还有一种就是根据反电动势相位确认，如上述反电动势所说的，其实u相的sin相位就是电角度，因为u相是以电机中心点为基准的电势，不好测量，我们可以测量U+V-的反电动势波形来推算：
sina - sin（a-120°）=sprt（3）* sin（a+30°）；
有上边推算我们就可以得到结论以及测试方法：使用示波器以u相进v相出的方式接入（也就是U+V-电压）跟z信号（需要隔离示波器），之后逆时针转动电机轴，产生的sin相位的正弦波，此正弦波正好是sprt（3）* sin（a+30°），也就是α（u+v-）-30°=电角度，所以u+v-的反电动势超前电角度30°
讨论区
讨论区：foc的外在表现就是控制相电流跟相反电动势相位保持一致，真的是这样吗？