сайт для палких паяльників

Brushless Motors

Brushless motors and ESC
Все про безколекторні двигуни
Все о бесколлекторных двигателях

Эта статья на русском языке

Керування безколекторним двигуном постійного струму (BLDC) за допомогою STM32

У якості прикладу розглянемо керування трьохфазним безколекторним двигуном (BLDC Motor) з датчиками Холла. Про алгоритм керування безколекторним двигуном з датчиками Холла я раніше писав у статті Управление бесколлекторным двигателем с датчиками Холла (Sensored brushless motors). У цій статті ми розглянемо лише питання програмування мікроконтролера. Мається на увазі що ви знайомі з алгоритмом керування BLDC з датчиками Холла та розумієтесь на структурі регулятора, а силова частина обрана відповідно до потужності Вашого двигуна. Тому у статті не буде наведена принципова схема, розглядатиметься лише структурна схема з описом призначення виводів мікроконтролера.

Читати далі

Эта статья на русском языке

Ці приклади можна розглядати тільки як демонстрацію алгоритмів керування безколекторними двигунами. Для доведення їх до кінцевої технічної реалізації потрібно, як мінімум, додати схеми захисту. Ці приклади розраховані на керування двигунами з напругою живлення від 12 до 24 Вольт. При вищій напрузі живлення доведеться вносити зміни у схеми. У схемах передбачена можливість подачі PWM сигналу (за допомогою перемичок) на верхні та/або нижні ключі. Для керування бездатчиковими двигунами це може відіграти важливу роль.

Sensored BLDC

Приклад керування безколекторним двигуном з датчиками Холла

Приклад, написаний на GCC 3.4.6
для мікроконтролера Atmega168

Містить: схему, приклад коду на С.

brushless_sensored 

 

Скачати

Читати далі

Эти примеры можно рассматривать, как демонстрацию алгоритмов управления бесколлекторным двигателем, но не как конечный продукт. Для доведения до законченной технической реализации потребуется, как минимум, добавить дополнительные цепи защиты. Эти примеры рассчитаны на управление двигателями с напряжением питания от 12 до 24 Вольт. При более высоком напряжении питания потребуется вносить изменения в схему. В схемах предусмотрена возможность подавать ШИМ сигнал (с помощью перемычек) на верхние и/или нижние ключи. Для управления бездатчиковыми двигателями это может играть важную роль.

Sensored BLDC

Пример управления бесколлекторным двигателем с датчиками Холла

Пример написан на GCC 3.4.6
для микроконтроллера Atmega168

Содержит: схему, исходный код на C.

brushless_sensored 

 

Скачать

Читати далі

Кроме статей о бесколлекторныех двигателях могу порекомендовать следующую литературу (к сожалению, на русском или украинском я почти ничего не нашел):

Brushless Permanent Magnet Motor Design Second Edition
Dr. Duane Hanselman

Design and Prototyping Methods for Brushless Motors and Motor Control
Shane W. Colton

Читати далі

Эта статья на русском языке

Окрім статей про безколекторні двигуни  можу порекомендувати наступну літературу
(нажаль, російською або українською я майже нічого не знайшов):

Brushless Permanent Magnet Motor Design Second Edition
Dr. Duane Hanselman

Design and Prototyping Methods for Brushless Motors and Motor Control
Shane W. Colton

Читати далі

Проектирование силовой части обычно начинают с выбора ключей. Наиболее подходящие для этого полевые MOSFET транзисторы. Выбор силовых транзисторов делается на основании данных о максимальном возможный ток и напряжение питающей сети двигателя.

Выбор силовых транзисторов

Транзисторы должны выдерживать рабочей ток с некоторым запасом. Поэтому выбирают полевые транзисторы с рабочим током в 1.2-2 раза больше максимального тока двигателя. В характеристиках полевых транзисторов может быть указано несколько значений тока для различных режимов. Иногда указывают ток, который может выдерживать кристалл Id (Silicon Limited) (он больше) и ток, ограниченный возможностями корпуса транзистора Id (Package Limited) (он меньше). например:

Читати далі

Эта статья на русском языке

Проектування силової частини зазвичай починають з вибору ключів. Найбільш підходящі для цього є польові MOSFET транзистори. Вибір силових транзисторів робиться на підставі даних про максимальний можливий струм та напругу живлячої мережі двигуна.

Вибір силових транзисторів

Транзистори повинні витримувати робочій струм з деяким запасом. Тому вибирають польові транзистори с робочим струмом в 1.2-2 рази більшим, аніж максимальний струм двигуна. В характеристиках польових транзисторів може бути вказано декілька значень струму для різних режимів. Інколи вказують струм, котрий може витримувати кристал Id (Silicon Limited) (він більший) та струм, обмежений можливостями корпусу транзистора Id(Package Limited) (він менший). Наприклад:

Читати далі

Схема регулятора

Схема условно разделена на две части: левая – микроконтроллер с логикой, правая – силовая часть. Силовую часть можно модифицировать для работы с двигателями другой мощности или с другим питающим напряжением.

Контроллер – ATMEGA168. Гурманы могут сказать, что хватило бы и ATMEGA88, а AT90PWM3 – это было бы “вааще по феншую”. Первый регулятор я как раз делал “по феншую”. Если у Вас есть возможность применять AT90PWM3 – это будет наиболее подходящий выбор. Но для моих задумок решительно не хватало 8 килобайт памяти. Поэтому я применил микроконтроллер ATMEGA168.

Эта схема задумывалась как испытательный стенд. На котором предполагалось создать универсальный настраиваемый регулятор для работы с различными “калибрами” бесколлекторных двигателей: как с датчиками, так и без датчиков положения. В этой статье я опишу схему и принцип работы прошивки регулятора для управления бесколлекторными двигателями с датчиками Холла и без датчиков.

Читати далі

Перед тем, как приступить непосредственно к разработке схемы регулятора, составим его блок-схему. Это упростит последующий выбор элементной базы.

Регулятор скорости бесколлекторного двигателя (ESCElectronic Speed Controller) иногда называют контроллер бесколлекторного двигателя или привод бесколлекторного двигателя.

Условно разделим регулятор на следующие модули:
Модуль контроллера – принимает задающие сигналы, сигналы датчиков, выдает управляющие сигналы на ключи
Модуль силовых ключей – управляет силовыми ключами
Модуль датчиков – совокупность различных датчиков и схем согласования.

Brushless ESC
Читати далі

В этой статье предлагается решение для определения положения ротора для большинства типов бесколлекторных двигателей постоянного тока с постоянными магнитами.

За основу этой статьи взята статья Sensorless Detection of Rotor Position of PMBL Motor at Stand Still Авторы: Roustiam Chakirov, Yuriy Vagapov, and Andreas Gaede

Я позволил себе ее вольно перевести с некоторыми упрощениями и дополнениями, добавив в конце пример реализации и небольшой видеоотчет полученных результатов.

Этот метод обеспечивает надежный и быстрый запуск бесколлекторного двигателя, не зависит от применения датчиков и пригоден для разных схем управления. Метод основан на обнаружении нелинейностей в обмотках статора двигателя при различных положениях постоянных магнитов ротора (имеется ввиду пока мотор не вращается). Описанное решение предполагает включение обмоток статора по схеме звезда.

Читати далі

В предыдущей статье(Управление бездатчиковыми бесколлекторными двигателями (Sensorless BLDC) мы рассмотрели алгоритм коммутаций для бесколлекторного бездатчикового двигателя постоянного тока при вращающемся роторе. Сегодня рассмотрим простой способ запуска бесколлекторного бездатчикового двигателя.

Читати далі

Существуют бесколлекторный двигатели без каких либо датчиков положения или энкодеров. В таких двигателях определение положения ротора выполняется путем измерения ЭДС на свободной фазе. Мы помним, что в каждый момент времени к одной из фаз подключен “+” к другой “-“ питания, одна из фаз остается свободной. Вращаясь, двигатель наводит ЭДС в свободной обмотке. По мере вращения напряжение на свободной фазе изменяется. Измеряя напряжение на свободной фазе, можно определить момент переключения к следующему положению ротора. Обычно определяют момент перехода напряжения на свободной фазе через нулевую точку (половину питающего напряжения). Т.е. нужно отследить момент, когда напряжение на свободной фазе сравняется со средней точкой.  Разумеется, для работы этого метода двигатель должен вращаться. Этот метод хорошо работает при сравнительно высоких оборотах двигателя. При низких оборотах наводимая ЭДС может оказаться недостаточной для четкого определения положения ротора. Тем не менее, этот метод применяется. Один из методов определения положения ротора при невращающемся двигателе будет рассмотрен в следующей статье. Способы запуска беcколлекторного бездатчикового двигателя также будут рассматриваться в следующей статье.
Читати далі

Translate
Архіви

© 2011-2017 Андрій Корягін, Кременчук, Україна