Тег: bldc - сторінка 3

Докладно про безколекторні мотори. Принцип роботи, синхронних та безколекторних двигунів.

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.

Керування безколекторним двигуном постійного струму (BLDC) за допомогою STM32

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.

Скачати

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

Для статей про безколекторні двигуни створено окремий розділ Brushless Motors

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

Потрапив мені до рук двигун з копіювального апарата. Спочатку я хотів приладнати до нього свого регулятора, але спочатку вирішив розібратися чи існує можливість запустити його з рідним контролером. Трохи покопирсавшись в Інтернеті я знайшов щось подібне і врешті-решт добився нормальної роботи.

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.

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.