Mạch điều khiển motor brushless

Động cơ không thanh hao than là một thành tựu béo phì của ngành cơ khí. Mạch điều khiển của bộ động cơ không thanh hao than đòi hỏi bộ tinh chỉnh phải bảo vệ chất lượng để cung cấp nguồn cho 3 trộn của nó. Vị đó, điều khiểnđộng cơ BLDCbằng Arduino, vào đó tốc độ của dòng điện được tinh chỉnh và điều khiển bằng phân tách áp.

Bạn đang xem: Mạch điều khiển motor brushless


1. định nghĩa motor không thanh hao than

Mạch điều khiển và tinh chỉnh của rượu cồn cơ không tồn tại chổi than (hay còn được gọi là động cơ BLDC Brushless DC motor) là 1 trong những loại động cơ điện được gửi mạch bởi điện tử cùng rất các nam châm từ điện chiếc DC được điều khiển dịch rời rotor chạy bao bọc stator.

Thay bởi bàn chải (chổi than) và máy giảm ở động cơ chổi than thì những module tinh chỉnh motor không thanh hao than lại áp dụng bộ tinh chỉnh động cơ bước nhằm mục tiêu mục đích tạo ra sự biến hóa năng lượng điện trở thành năng lượng cơ học.

*

Mạch điều khiển của đụng cơ không có chổi than

2. Nguyên tắc điều khiển động cơ không thanh hao than

Phương pháp điều khiển truyền thống của bộ động cơ BLDC đó là đóng cắt những khóa mạch lực (còn gọi là IGBT hoặc MOSFET) để cấp loại điện vào vào cuộn dây stator mà hộp động cơ dựa theo dấu hiệu Hall sensor để lấy về.

Sơ đồ nguyên lý mạch lực của hộp động cơ được biểu diễn như sau:

*

Nguyên tắc điều khiển động cơ không thanh hao than

Chế độ điều khiển và tinh chỉnh này còn được gọi là cơ chế điều khiển 120 độ. Đây là chính sách điều khiển cơ bạn dạng của bộ động cơ không chổi than, còn các chính sách khác tạm bợ thời bọn họ chưa xét đến. Trong 1 thời điểm bất kì, cồn cơ luôn luôn luôn chỉ có 2 trộn dẫn điện, vì vậy người ta có cách gọi khác đây là cơ chế điều khiển bao gồm 2 trộn dẫn. Bên dưới mỗi trộn dẫn, chúng ta thấy đều có dòng điện một chiều và 1 sức năng lượng điện động 1 chiều tồn tại. Vị đó, bộ động cơ BLDC vẫn tồn tại công dụng cơ và tính năng điều khiển giống như với hộp động cơ 1 chiều. Cũng chính vì thế, động cơ này còn mang tên gọi là “động cơ một chiều không tồn tại chổi than”.

Trong quá trình khởi động, của động cơ BLDC chạy không tải sau khoản thời gian ta đóng tải. Ta thấy cụ thể các pha (cùng với những màu không giống nhau) chũm nhau dẫn điện với thể hiện đặc điểm “một chiều” của chúng.

Để thực hiện nguyên lý điều khiển động cơ trên, thông số kỹ thuật điều khiển vào dải trễ cái điện (còn gọi là Hysteresis Current Control – ký kết hiệu HCC) sẽ được thực hiện và kia là cấu hình điều khiển mẫu mã mực cho bộ động cơ BLDC.

Dễ nhận ra rằng, lúc sử dụng cách thức điều chỉnh loại điện HCC, ta gồm dòng điện đưa mạch tới 6 lần trong 1 chu kì. Sự gửi mạch này sẽ không lý tưởng (không tức thời, thời gian chuyển mạch lên cùng xuống cũng không bằng nhau) gây nên những lỗi của hộp động cơ BLDC, chính là nhấp nhô mô men quỹ đạo từ thông ko được tròn và khó xác định.

Nhấp nhô moment (còn gọi là torque ripple) được coi là điểm yếu ớt của hộp động cơ BLDC. Gần đây, đang có một số trong những lượng béo các phân tích về bộ động cơ BLDC nhằm kim chỉ nam làm sao bớt thiểu được sự gập ghềnh này.

Thông thường, hành trình trong trường đoản cú thông của đụng cơ sẽ phải có hình tròn, nhưng bởi dòng điện tất cả sự gửi mạch ko lý tưởng đề xuất quỹ đạo từ thông của động cơ BLDC tất cả đến 6 “gai” với “bậc” trong một chu kì. Việc ước lượng từ bỏ thông tại những “bậc” này cũng tương đối khó khăn, vì vậy rất khó khăn để điều khiển từ thông trong động cơ BLDC. Việc tinh chỉnh động cơ BLDC từ trước tới thời điểm này do đó đều bỏ qua quy trình điều khiển từ bỏ thông của nó.

3. Sơ đồ với cách điều khiển động cơ không thanh hao than

Động cơ BLDC tất cả tới 3 dây trong lúc module của chính nó chỉ cung ứng 2 dây. Vậy nên làm sao? họ sẽ sử dụng một thiết bị điều khiển và tinh chỉnh mới gọi là ESC. ESC có tính năng điều tốc mang lại motor brushless, được hoạt động bằng cách băm xung chạy mang đến chân tín hiệu.

Sơ đồ vật dây như sau:

Bên phải: bao hàm 3 dây được nối cùng với 3 dây motor. Chú ý: Nối dây trọng tâm của ESC với dây trọng điểm của động cơ, còn 2 dây còn lại có hay là không cũng ko quan trọng. Cũng chính vì nếu hòn đảo 2 dây này thì chỉ có tác dụng đổi chiều motor.Bên trái: bao gồm 2 dây to chính là dây cấp nguồn công suất cho motor. Ta thấy 3 dây nhỏ tuổi lại cũng rất giống với 3 dây servo. Vì lẽ, nó vận động và tất cả code thiết kế khá kiểu như với động cơ servo vận động cùng với băm xung.

Chức năng của 3 dây này như sau: Dây đen đó là cực âm, còn dây đỏ vận động sẽ đã cho ra nguồn 5V, dây vàng đó là dây tín hiệu nối với arduino (được nối vào chân PWM).

*

Sơ thiết bị cách tinh chỉnh động cơ không chổi than

4. Điều khiển động cơ không tồn tại chổi than sử dụng Code Arduino

Tất cả những thiết bị đầu cuối tiếp địa bên phía trong động cơ được kết nối với nhau. Như đang nói ở trên, động cơ BC cũng chính là động cơ 3 pha. Vào sơ thiết bị mạch trên, bao hàm 3 giai đoạn được đặt tên, kia là: tiến độ A, giai đoạn B và tiến độ C.

Xem thêm: Siêu Anh Hùng Đại Chiến 6, Game Tính Điểm, Siêu Hùng Đại Chiến 6

Ba năng lượng điện áp 33K thứ nhất còn được kết nối với những pha của hễ cơ. Đồng thời, 3 năng lượng điện trở 10K cũng rất được sử dụng để triển khai bộ chia điện áp, 3 điện trở 33K còn lại nhằm mục tiêu tạo ra điểm tự nhiên và thoải mái ảo.

Trong dự án này, quan trọng phải áp dụng 3 bộ đối chiếu để đối chiếu BEMF của từng pha so sánh cùng cùng với điểm thoải mái và tự nhiên ảo. Vì bọn họ cần phát hiện ra những điểm giao nhau được xem bằng 0 của từng pha, ở chỗ này động cơ sử dụng chip để đối chiếu tứ giác LM339.

Điểm ảo sẽ tiến hành kết nối với đầu vào nhằm mục tiêu đảo ngược rất (-) của 3 bộ so sánh như vào sơ đồ mạch năng lượng điện được bộc lộ ở trên. BEMF A được liên kết với chân không đảo cực (+) của bộ so sánh số 1. Còn BEMF B lại được liên kết vào rất (+) của bộ so sánh số 2, đồng thời, BEMF C cũng rất được kết nối với cực (+) của bộ đối chiếu 3. Bộ so sánh số 4 không được sử dụng và nguồn vào của nó chính là thiết bị đầu cuối vì thế nó được tiếp địa.

Như họ đã biết được rằng, đầu ra của bộ so sánh chính là logic một trong các trường hợp năng lượng điện áp không hòn đảo có độ to hơn điện áp nghịch hòn đảo trong động cơ và ngược lại. Những đầu ra LM339 đó là bộ thu mở, gồm nghĩa là chúng ta cần 1 điện trở dàn ra để phục vụ cho mỗi đầu ra, do đã bộ động cơ đã thực hiện 3 điện trở 10kΩ. Đầu ra của 3 bộ đối chiếu sẽ được kết nối với những chân Arduino số 2, 3 với 4, những chân này khớp ứng cho các bộ phận BEMF A, BEMF B với BEMF C.

Các chân Arduino UNO số 2, 3 và 4 nên lần lượt là những chân ngắt vi điều khiển và tinh chỉnh có ký hiệu là ATmega328P PCINT18, PCINT19 và PCINT20.

Các cpu IR2101 hôm nay sẽ được thực hiện để điều hành và kiểm soát các mosfet tại mặt cao và mặt thấp trong từng giai đoạn. Việc thay đổi giữa 2 bên cũng được thực hiện tại theo những dòng điều khiển mang tên là HIN cùng LIN.

Các mặt đường HIN của 3 IR2101 còn được liên kết với những chân số 11 10 9 tương ứng với những pha A, trộn B cùng pha C. Arduino UNO rất có thể tạo ra biểu đạt PWM trên các chân nhưng mà chỉ có các mosfet phía cao mới được quyền điều khiển.

Các con đường LINE được kết nối với những chân Arduino 7 6 5 tương xứng với các pha A, trộn B với pha C. Chiết áp 10K cũng được sử dụng để làm đổi khác tốc độ củađộng cơ BLDC, bây giờ đầu ra của nó được kết nối với một kênh tiếp thị khác tương tự Arduino 0, sẽ là A0.

5. Những loại mạch tinh chỉnh và điều khiển của bộ động cơ không chổi than trên thị trường

a) Mạch điều khiển tốc độ của hộp động cơ BLDC DC 5V-12V 2A 15W

Đây là một trong mạch tinh chỉnh tương đối nhỏ dại gọn (kích thước chỉ bao gồm 30 x 25mm) cơ mà có tương đối đầy đủ chức năng, tuy vậy đây cũng chính là nhược điểm bởi nó không có chỗ bắt dây dẫn bởi ốc vít mà đề xuất cắm bằng Jump. Trên mạch có sẵn vắt xoay để kiểm soát và điều chỉnh tốc độ cũng giống như các đèn báo nguồn, đèn báo lỗi mặt khác báo vận tốc và chân cắm khi chúng ta chọn chiều quay điều khiển.

Với nguồn điện áp DC có đầu vào từ DC 5V 12V (max là 15 V), khi đó mạch này sẽ mang đến ra công suất tối đa là 15W và loại điện 1.5A (max là 2A). Ở tốc độ lớn nhất, bộ động cơ này có thể điều khiển lên đến vận tốc 10.000 vòng quay/ phút (10000 RPM). Lúc mua mạch điện này, các bạn còn được tặng ngay kèm một cọng dây sạc cáp để có thể nối với nguồn và động cơ.

*

Mạch điều khiển tốc độ của bộ động cơ BLDC DC 5V-12V 2A 15W

b) Module không thanh hao than 7-12V, 1.2A thực hiện biến trở chỉnh vận tốc kde4578

Là module điều khiển và tinh chỉnh không chổi than có ngân sách tương đối rẻ, chỉ ở mức 100K, các bạn đã sở hữu thể tinh chỉnh tốc độ thủ công bằng tay (sử dụng biến chuyển trở) và đảo chiều xoay bằng việc chọn gặm Jump.

Mạch dùng của nguồn hơi rộng (từ 7V 12V, cùng trên mạch còn được lắp Diode để bảo đảm an toàn ngược mang lại cực nguồn. Để gắn dây vào mạch, chúng ta sử dụng những đầu nối vít M3 để cởi lắp dây mang lại thuận tiện.

c) Bộ tinh chỉnh và điều khiển động cơ không tồn tại chổi than có 24v 36v 48v 250w 350w

Đây là 1 trong những mẫu mạch điều khiển cực kỳ chuyên nghiệp, nó được bọc trong một loại hộp tương đối chắc chắn. Với đó là rất nhiều đầu vào ra đưa về khả năng tinh chỉnh và điều khiển động cơ 1 cách linh động nhất, rất có thể sử dụng vào nhiều loại máy móc khác nhau, đặc biệt là các trang thiết bị yêu ước độ có chính xác cao. Cũng cũng chính vì vậy, nó tất cả một nút giá khá cao cũng là vấn đề hiển nhiên.