Brushless Motors

"А якщо на велоколесо встановити енкодер буде ж краще ніж штатні датчики Холла? Енкодер точніший!" - такі питання мені інколи ставлять.

А насправді чи можна таким чином покращити точність вимірювання положення ротора безколекторного мотора і таким чином покращити керування електричним мотором? І взагалі, яка точність вимірювань потрібна, чи принаймні достатня, для датчиків положення ротора та датчиків вимірювання струму у системах керування безколекторними моторами? У це питання ми сьогодні будемо заглиблюватися. І мова буде не лише про векторне керування.

• Ще це означає?
• У чому різниця встановлення датчиків?
• Як запустити двигун з датчиками 60 градусів регулятором який вміє лише 120?

Може здатися очевидним, що 120 і 60 - це кут під яким встановлюються датчики Холла, та це насправді не так. У першому і другому випадку датчики встановлені відносно один до одного з кутом 120 градусів. Звісно, мова йде про електричні градуси.

Що таке U-FOC?

Проєкт поки що НЕ опублікований. Виконується тестування з різними моторами.

Підтримка моторів з датчиками Холла, та з комбінацією датчики Холла + квадратурний енкодер. Датчики струму: 3 шунти, або ізольовані датчики струму у фазах мотора. Працюють: CAN шина, UART для комунікації з комп'ютером.

Мікроконтроллер STM32F103C8T6 Частота: 72MHz Розмір прошивки 37 Кб

Регулювання струму кожен період ШІМ (16 КГц, налаштовується), час роботи біля 30 мкс. Регулятор обертів запускається 4000 разів на секунду (налаштовується).

Проєкт створено з метою прискорення проєктування і зменшення витрат на проєктування контролерів для потужних синхронних двигунів з постійними магнітами (BLDC, PMSM).

Розробка не комерційна, робилася виключно для задоволення власних потреб і забаганок.

Проєкт розділений на окремі модулі (куплені і виготовлені власноруч), завдяки чому можна швидко змінювати конфігурацію регулятора за допомогою викрутки і гайкового ключа.

Окремі модулі легко замінюються іншими, і для цього не потрібно переробляти всю схему.

Повний комплект модулів дорогий і мало цікавий, але деякі окремі модулі і їх схеми комусь можуть бути корисні.

Через війну роботу над проєктом тимчасово призупинено. Ця сторінка відображає поточний стан проєкту і буде періодично оновлюватися.

Безколекторні двигуни можливо використовувати не тільки як тяглові, а ще як сервоприводи для систем позиціювання. У цьому випадку їх не слід порівнювати з кроковими електродвигунами. Використовуючи Безколекторні двигуни можна побудувати більш досконалу систему утримування положення. Навіть як що вплив зовнішніх сил буде намагатися зрушити систему з заданого положення, двигун буде намагатися утримувати задане положення. А якщо зовнішні сили відхилять систему від заданого положення, двигун поверне її у задане положення. Для того, щоб система могла оцінювати положення, двигун має бути обладнаний датчиком положення (зазвичай енкодером). Використовуючи зворотній зв'язок з датчика положення, контролер зможе керувати двигуном для забезпечення утримання положення. Звісно, така система буде більш складною і більш дорогою за просту систему з кроковими електродвигунами без зворотного звʼязку.

Порівняння характеристик дерев'яного бісколлекторного мотора з різними роторами.

(Оновлено 06.04.2021)
Плата керування безколекторними PMSM моторами на базі модуля мікроконтроллера STM32F103RBT6. Це бюджетний варіант плати для вивчення MCSDK, який Ви можете зібрати власноруч з доступних у вільному продажу компонентів. Ви можете завантажити схему і файли для виготовлення плати нижче. Інформація по цьому проекту постійно буде оновлюватися, коригуватися і доповнюватися на цій сторінці.

Схема

Призначення

Вигляд плати

Вигляд плати зверху

Вигляд плати знизу

Векторне управління безколекторним мотором. Як програмно керувати обертами мотора за допомогою потенціометра. X-CUBE-MCSDK, STM32 Motor Control Software Development Kit (MCSDK) для мікроконтролерів STM32.

Векторне управління безколекторним мотором. Як програмно керувати обертами мотора за допомогою X-CUBE-MCSDK, STM32 Motor Control Software Development Kit (MCSDK) для мікроконтролерів STM32.