Brushless Motors - сторінка 3
‹ 1 2
Схема керування безколекторним двигуном BLDC, PMSM на STM32
- Напруга живлення плати 12V
- Напруга живлення двигуна 12v ... 72V
- Максимальний струм 30 A
STM32 - PMSM Control
Керування PMSM за допомогою STM32
Викладений нижче матеріал ґрунтується на документації AVR447 від фірми Atmel. Приклад керування PMSM двигуном з трьома датчиками Холла для мікроконтролера STM32 базується на інформації, викладеної в цій документації. Існує деяка плутанина в термінології пов`язаної з безколекторними двигунами. Саме поняття "безколекторний двигун" включає в себе кілька груп двигунів, в тому числі і безколекторні двигуни з постійними магнітами. Далі маються на увазі безколекторні двигуни з постійними магнітами. У більшості літературних джерел двигуни з постійними магнітами розділені на дві категорії за формою зворотного ЕРС (електрорушійна сила). Зворотна ЕРС може мати вигляд трапеції або синусоїди. Хоча термінологія в літературі іноді суперечлива, в більшості випадків вважається, що безколекторні двигуни постійного струму (BLDC) мають зворотну ЕРС у формі трапеції, а синхронні двигуни з постійними магнітами (PMSM) мають синусоїдальну зворотну ЕРС. І BLDC і PMSM можуть збуджуватися синусоїдальними струмами.
STM32 - BLDC Motor Control
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.Безколекторні двигуни. Приклади на C
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. |
|
Безколекторні двигуни. Література.
Окрім статей про безколекторні двигуни можу порекомендувати наступну літературу
(нажаль, російською або українською я майже нічого не знайшов):
Design and Prototyping Methods for Brushless Motors and Motor Control
Shane W. Colton
Силова частина регулятора BLDC двигунів
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:
Схема регулятора скорости бесколлекторного двигателя (ESC)
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.
Векторне управління для велосипедного мотор колеса
(HUB motor & FOC)
Тестую векторне управління для велосипедного мотор колеса. У чому різниця між BLDC, PMSM (синус) і FOC (векторне управління). Ділюся враженнями від їзди…
Структура регулятора скорости бесколлекторного двигателя (ESC)
Перед тем, как приступить непосредственно к разработке схемы регулятора, составим его блок-схему. Это упростит последующий выбор элементной базы.
Регулятор скорости бесколлекторного двигателя (ESC - Electronic 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.
Определение положения ротора в остановленном состоянии двигателя
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.
Запуск бездатчикового бесколлекторного двигателя (Sensorless BLDC)
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.
Управление бездатчиковыми бесколлекторными двигателями (Sensorless BLDC)
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.
‹ 1 2
Категорії
Недавні записи
- Комп'ютерний зір (Машинний зір)
- Деякі думки про точність вимірювань в електроприводі
- Датчики Холла 120/60 градусів
- Модуль драйверів напівмосту IGBT транзисторів
- Драйвер IGBT транзисторів на A316J
- AS5600. Варіант встановлення на BLDC мотор
- DC-DC для IGBT драйверів ізольований 2 W +15 -8 вольт
- U-FOC - Векторне керування безколекторними моторами
- FOC - своя реалізація векторного керування. Підбиваю підсумки 2022 року
- Конструктор регуляторів моторів. Підбиваю підсумки 2022 року.
Tags
ngnix flash flask i2c servo dma gpio avr solar bme280 docker eeprom sms java-script barometer rtc dht11 ssd1306 bldc motor raspberry-pi ssd1331 mpu-9250 dc-dc rfid foc st-link usb remap pwm capture soldering nodemcu lcd eb-500 esp8266 mpu-6050 nvic usart books mpx4115a timer adc bluetooth tim programmator meteo sensors led python websocket hih-4000 html pmsm mongodb bmp280 gps encoder displays smd stm32 css git examples rs-232 ethernet brushless 3d-printer watchdog max1674 exti atmega options battery uart wifi bkp piezo web
Архіви