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ベクトル制御をやってみる

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Last updated at Posted at 2026-04-18

これまで

回路

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モーターにエンコーダAS5600を取り付け

電流センサにはACS712Tを使用

問題点1

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電流センサで取得したA,B,C相の電流の合計が0にならない

負荷をモーターから抵抗に変更して再度確認
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100Ω負荷を抵抗にすると、電流が低すぎるためほぼノイズになる(縦軸は100倍している。)

電圧を測定(プローブは2本なので2相のみ)
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3相のカットされている部分を補完して考えてみた

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プログラムにミスがあった。修正

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pwm20kHzが乗っているが、いい感じ。

電流センサの結果

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A相はいいが、
B相は振幅が小さく、マイナス側の波形がおかしい
C相はプラス側の波形はいいが、マイナス側の波形が悪い

総じてマイナス側の波形がおかしい点を考える必要がある

電圧波形を測定すると以下のようになった。

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PWMである以上、A,B,CそれぞれON,OFFの2つのどちらかを取ることになる。全てがONとならない限り、6ステップ運転のどこかのフェーズの該当することになる。
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よって-2/3,-1/3,1/3,2/3のどれかに該当する

う~ん

電流センサがおかしい可能性がある。

電流センサをACS712-5Aに変更

電流センサの感度が低いので、最大電流5Aのタイプに変更。
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PWMの周波数が乗ってしまっている。esp32で電圧測定をするとPWMの波の影響をもろに食らうことになるので、アナログ-ローパスフィルタを間に挟む必要がある。

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最大電圧2.93Vあたりになっている。最低電圧1.7Vあたり
2.44Vあたりが0Aになっている。てっぺんでセンサーの上限に触れている?

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センサーのデータシート的には問題なし

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安定化電源を最大電圧が高いタイプに変更したところ、更に波形が正弦波に近くなった。
電源OFFの時の電圧が2.55Vであることを鑑みてみると
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0Vの位置が正弦波の中心には来ない。
正弦波の中心は2.2V。

どう考えるべきだろう。
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遠目から見てみると負電流側の振幅が大きいと見ることができる。
となると、A+B+Cは0にならない。
こうなる要因はあるのだろうか・・・

電流センサの接続を逆にしてみた。

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なぜかいい感じの波形が取れるようになった。
どういうことだ?ホールセンサが磁化されていたとか?
L298Nが過熱していて片方向には弱かったとか?

ローパスフィルタフィルタ追加

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カットオフ周波数800Hzで追加してみた。
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波形はかなりきれいになった。

カットオフ周波数がかなり低いため、微妙になる可能性あり。

次はd-q軸に変換を試してみる。

同期モーターの等価回路についても、どれくらい正しいと見ていいのか検証してみる。

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