Mạch điều khiển của động cơ không chổi than

      17

Động cơ không thanh hao than là một thành tựu khổng lồ của ngành cơ khí. Mạch điều khiển của hộp động cơ không chổi 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, trong đó vận tốc của mẫu điện được tinh chỉnh bằng chiết áp.

Bạn đang xem: Mạch điều khiển của động cơ không chổi than


1. định nghĩa motor không thanh hao than

Mạch điều khiển và tinh chỉnh của đụng cơ không có chổi than (hay nói một cách khác là động cơ BLDC Brushless DC motor) là 1 trong loại hộp động cơ điện được chuyển mạch bởi điện tử cùng rất các nam châm điện chiếc DC được điều khiển dịch chuyển rotor chạy xung quanh stator.

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

*

Mạch tinh chỉnh của đụng cơ không tồn tại chổi than

2. Nguyên tắc tinh chỉnh và điều khiển động cơ không chổi than

Phương pháp điều khiển truyền thống lịch sử của động cơ BLDC đó là đóng cắt những khóa mạch lực (còn call là IGBT hoặc MOSFET) nhằm cấp chiếc điện vào trong cuộn dây stator mà bộ động cơ dựa theo biểu hiện Hall sensor để đưa về.

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

*

Nguyên tắc điều khiển động cơ không thanh hao than

Chế độ tinh chỉnh và điều khiển này có cách gọi khác là chế độ điều khiển 120 độ. Đây là chế độ điều khiển cơ phiên bản của động cơ không thanh hao than, còn các chế độ khác trợ thì thời họ chưa xét đến. Trong một thời điểm bất kì, động cơ luôn luôn luôn chỉ bao gồm 2 pha dẫn điện, cho nên vì thế người ta còn được gọi đây là cơ chế điều khiển bao gồm 2 trộn dẫn. Dưới mỗi trộn dẫn, họ thấy đều sở hữu dòng điện một chiều và 1 sức năng lượng điện động 1 chiều tồn tại. Vì đó, động cơ BLDC sẽ tồn tại công dụng cơ và tính năng điều khiển tựa như với hộp động cơ 1 chiều. Cũng chính vì thế, hộp động cơ này còn mang tên gọi là “động cơ một chiều không có chổi than”.

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

Để thực hiện nguyên tắc điều khiển bộ động cơ trên, cấu hình điều khiển vào dải trễ chiếc điện (còn gọi là Hysteresis Current Control – ký hiệu HCC) đang được triển khai và đó là thông số kỹ thuật điều khiển mẫu mực cho động cơ BLDC.

Dễ phân biệt rằng, khi sử dụng phương pháp điều chỉnh chiếc điện HCC, ta có dòng điện gửi mạch cho tới 6 lần trong 1 chu kì. Sự chuyển mạch này không lý tưởng (không tức thời, thời hạn chuyển mạch lên và xuống cũng không bằng nhau) gây nên những điểm yếu của động cơ BLDC, sẽ là nhấp nhô mô men quỹ đạo từ thông ko được tròn và cực nhọc xác định.

Nhấp nhô moment (còn gọi là torque ripple) được xem như là điểm yếu đuối của bộ động cơ BLDC. Gần đây, vẫn có một vài lượng to các nghiên cứu và phân tích về bộ động cơ BLDC nhằm mục tiêu làm sao bớt thiểu được sự lồi lõm này.

Thông thường, hành trình trong từ thông của rượu cồn cơ bắt buộc phải có hình tròn, nhưng vì chưng dòng điện gồm sự chuyển mạch ko lý tưởng nên quỹ đạo tự thông của động cơ BLDC tất cả đến 6 “gai” cùng “bậc” trong 1 chu kì. Bài toán ước lượng trường đoản cú thông tại những “bậc” này cũng tương đối khó khăn, do đó rất cạnh tranh để điều khiển từ thông trong động cơ BLDC. Việc tinh chỉnh động cơ BLDC tự trước tới nay do này đều bỏ qua quá trình điều khiển trường đoản cú thông của nó.

3. Sơ đồ và cách điều khiển và tinh chỉnh động cơ không thanh hao than

Động cơ BLDC tất cả tới 3 dây trong khi module của chính nó chỉ cung cấp 2 dây. Vậy yêu cầu làm sao? chúng ta sẽ sử dụng một thiết bị tinh chỉnh và điều khiển mới điện thoại tư vấn là ESC. ESC có tác dụng điều tốc đến motor brushless, được hoạt động bằng phương pháp băm xung chạy mang lại chân tín hiệu.

Sơ đồ vật dây như sau:

Bên phải: bao gồm 3 dây được nối với 3 dây motor. Chú ý: Nối dây trọng điểm của ESC cùng với dây trọng tâm của hễ cơ, còn 2 dây sót lại có hay không cũng không quan trọng. Cũng chính vì nếu hòn đảo 2 dây này thì chỉ có tác dụng đổi chiều motor.Bên trái: gồm 2 dây to chính là dây cấp nguồn công suất cho motor. Ta thấy 3 dây bé dại lại cũng khá giống cùng với 3 dây servo. Vì lẽ, nó chuyển động và gồm code lập trình khá giống như với hộp động cơ servo chuyển động cùng với băm xung.

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

*

Sơ đồ gia dụng cách điều khiển động cơ không thanh hao than

4. Điều khiển rượu cồn cơ không tồn tại chổi than dùng Code Arduino

Tất cả những thiết bị đầu cuối tiếp địa bên phía trong động cơ được liên kết với nhau. Như vẫn nói sống trên, động cơ BC cũng chính là động cơ 3 pha. Vào sơ vật mạch trên, bao hàm 3 quy trình được đặt tên, đó là: giai đoạn A, quy trình tiến độ B và quá trình C.

Xem thêm: Kinh Dược Sư

Ba năng lượng điện áp 33K thứ nhất còn được kết nối với các pha của động cơ. Đồng thời, 3 năng lượng điện trở 10K cũng khá được sử dụng để triển khai bộ phân tách điện áp, 3 năng lượng điện trở 33K còn lại nhằm mục đích tạo ra điểm thoải mái và tự nhiên ảo.

Trong dự án này, cần thiết phải sử dụng 3 bộ đối chiếu để đối chiếu BEMF của từng pha so sánh cùng với điểm tự nhiên ảo. Vì họ cần phát hiện ra các điểm giao nhau được xem bằng 0 của mỗi pha, ở chỗ này động cơ thực hiện chip để đối chiếu tứ giác LM339.

Điểm ảo sẽ được kết nối cùng với đầu vào nhằm mục đích đảo ngược rất (-) của 3 bộ đối chiếu như vào sơ đồ gia dụng mạch năng lượng điện được trình bày ở trên. BEMF A được liên kết với chân không hòn đảo cực (+) của bộ so sánh số 1. Còn BEMF B lại được kết nối vào cực (+) của bộ đối chiếu số 2, đồng thời, BEMF C cũng rất được kết nối với cực (+) của bộ đối chiếu 3. Bộ đối chiếu số 4 ko được thực hiện và đầu vào của nó đó là thiết bị đầu cuối nên nó được tiếp địa.

Như họ đã hiểu rằng rằng, đầu ra của cục so sánh chính là logic một trong trường hợp điện áp không hòn đảo có độ to hơn điện áp nghịch đảo trong hộp động cơ và ngược lại. Các đầu ra LM339 chính là bộ thu mở, có nghĩa là họ cần 1 điện trở dàn ra để phục vụ cho từng đầu ra, vì đã hộp động cơ đã áp dụng 3 điện trở 10kΩ. Đầu ra của 3 bộ so sánh sẽ được kết nối với những chân Arduino số 2, 3 với 4, các chân này khớp ứng cho các bộ phận BEMF A, BEMF B và BEMF C.

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

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

Các đường HIN của 3 IR2101 còn được kết nối với các chân số 11 10 9 tương ứng với các pha A, pha B cùng pha C. Arduino UNO có thể tạo ra biểu lộ PWM trên những chân cơ mà chỉ có những mosfet phía cao bắt đầu được quyền điều khiển.

Các mặt đường LINE được kết nối với những chân Arduino 7 6 5 khớp ứng với các pha A, pha B với pha C. Tách áp 10K cũng được sử dụng nhằm làm đổi khác tốc độ củađộng cơ BLDC, bây giờ đầu ra của chính nó được liên kết với một kênh quảng cáo khác tương tự Arduino 0, chính là A0.

5. Những loại mạch tinh chỉnh và điều khiển của hộp động cơ không thanh hao than bên trên thị trường

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

Đây là 1 mạch điều khiển và tinh chỉnh tương đối bé dại gọn (kích thước chỉ tất cả 30 x 25mm) nhưng có không thiếu thốn chức năng, tuy vậy đây cũng là nhược điểm vị nó không tồn tại chỗ bắt dây dẫn bởi ốc vít mà cần cắm bằng Jump. Bên trên mạch tất cả sẵn rứa xoay để điều chỉnh tốc độ cũng tương tự các đèn báo nguồn, đèn báo lỗi bên cạnh đó báo tốc độ và chân gặm khi họ chọn chiều cù điều khiển.

Với nguồn tích điện DC có đầu vào từ DC 5V 12V (max là 15 V), lúc đó mạch này sẽ mang lại ra công xuất cực mạnh là 15W và mẫu điện 1.5A (max là 2A). Ở vận tốc lớn nhất, bộ động cơ này có thể điều khiển lên tới mức vận tốc 10.000 vòng quay/ phút (10000 RPM). Khi mua mạch năng lượng điện này, chúng ta còn được bộ quà tặng kèm theo kèm một cọng dây cáp để rất có thể nối với mối cung cấp và đụng cơ.

*

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

b) Module không chổi than 7-12V, 1.2A áp dụng biến trở chỉnh vận tốc kde4578

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

Mạch dùng của nguồn tương đối rộng (từ 7V 12V, cùng trên mạch còn được đính thêm Diode để bảo đảm ngược cho cực nguồn. Để thêm dây vào mạch, các bạn sử dụng các đầu nối vít M3 để tháo lắp dây cho thuận tiện.

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

Đây là 1 trong những mẫu mạch điều khiển cực kỳ chuyên nghiệp, nó được quấn trong một mẫu hộp kha khá chắc chắn. Với đó là không ít đầu vào ra mang đến khả năng tinh chỉnh và điều khiển động cơ 1 cách linh hễ nhất, rất có thể sử dụng vào nhiều một số loại máy móc khác nhau, nhất là các trang thiết bị yêu cầu độ có đúng mực cao. Cũng chính vì vậy, nó có một nấc giá không hề nhỏ cũng là vấn đề hiển nhiên.