في الوقت الحاضر، يهتم المتحمسون جدًا بالتحكم في DC بدون فرش (BLDC).
مقارنة بمحرك DC التقليدي، تحسن أداء المحرك، كما تحسنت كفاءة الطاقة، ولكن أصبح استخدامه أكثر صعوبة. توجد العديد من المنتجات الجاهزة
لهذا الغرض.
على سبيل المثال، هناك الكثير من وحدات تحكم BLDC الصغيرة التي تعمل بشكل جيد جدًا مع طائرات RC.
بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في النظر في التحكم في BLDC بمزيد من التعمق، هناك أيضًا العديد من وحدات التحكم الدقيقة المختلفة والأجهزة الإلكترونية الأخرى للمستخدمين الصناعيين، والتي عادةً ما تحتوي على وثائق جيدة جدًا.
لم أجد حتى الآن أي وصف شامل لكيفية استخدام وحدة التحكم الدقيقة Arduino للتحكم في BLDC.
أيضًا، إذا كنت مهتمًا بعمل الكبح المتجدد، أو استخدام BLDC لتوليد الطاقة، فلم أجد العديد من المنتجات المناسبة للاستخدام مع المحركات الصغيرة، ولم أعرف كيفية التحكم في المولد ثلاثي الطور.
كانت هذه البنية في الأصل في قصة حول
الحساب في الوقت الفعلي، وسأستمر في القيام بذلك بعد انتهاء الدورة.
تتمثل فكرة المشروع في عرض نموذج متناسب لسيارة هجينة مع تخزين طاقة دولاب الموازنة والكبح المتجدد.
المحرك المستخدم في المشروع هو عبارة عن وحدات BLDC صغيرة يتم تنظيفها من القرص الصلب للكمبيوتر التالف.
يصف هذا الدليل كيفية استخدام وحدة التحكم الدقيقة Arduino
ومستشعرات موضع Hall-Affects في أوضاع القيادة والكبح المتجدد.
يرجى ملاحظة أن زيارة oscillisoft مفيدة جدًا، إن لم تكن ضرورية، لإكمال هذا المشروع.
إذا لم تتمكن من الوصول إلى النطاق، فقد أضفت بعض الاقتراحات حول كيفية القيام بذلك دون النطاق (الخطوة 5).
الشيء الوحيد الذي لا ينبغي أن يتضمنه هذا المشروع في أي وحدة تحكم فعلية للمحرك هو أي وظيفة أمان مثل الحماية من التيار الزائد.
في الواقع، أسوأ شيء هو أنك تحرق محرك HD.
ومع ذلك، فإن تنفيذ الحماية من التيار الزائد باستخدام الأجهزة الحالية ليس بالأمر الصعب، وربما سأفعل ذلك في مرحلة ما.
إذا كنت تحاول التحكم في محرك أكبر، فيرجى إضافة الحماية الحالية من أجل حماية المحرك الخاص بك وسلامتك.
أريد أن أحاول استخدام وحدة التحكم هذه مع محرك أكبر يمكنه القيام ببعض الأعمال \'الحقيقية\' ولكن ليس لدي المحرك المناسب حتى الآن.
لقد لاحظت أن موقع eBay باع سيارة بقدرة 86 واط مقابل 40 دولارًا تقريبًا.
يبدو وكأنه مرشح جيد.
يوجد أيضًا موقع ويب لـ RC يسمى \'GoBrushless\' يبيع مجموعات تقوم بتجميع BLDC الخاصة بها.
هذه ليست باهظة الثمن وتستحق الخبرة في بناء واحدة.
يرجى ملاحظة أنه لا يوجد مستشعر قاعة للمحرك على هذا الموقع. يا للعجب!
كتابة هذا الهيكل هو عمل كبير.
آمل أن تجد أنه من المفيد، يرجى تقديم تعليقاتكم واقتراحاتكم.
مقياس رقمي متعدد (DMM) -
إذا كان DMM الخاص بك يحتوي على راسم ذبذبات لقياس التردد (
من الأفضل أن يكون لديك قناتين على الأقل)
برنامج تشغيل T8 Torx (
تحتاج إلى أحدهما لفتح أي محرك أقراص ثابت).
يوجد متجر أجهزة جيد.
ورشة عمل الآلة والنموذج الأولي السريع (
هذه مفيدة جدًا ولكن أعتقد أنه يمكن تنفيذ هذا المشروع بدونها).
مادة محرك bldc حلقة مغناطيسية من القرص الصلب للكمبيوتر (
نصف المحرك)
من قرص صلب آخر عدة (3-6)
يوجد محرك صغير ثانٍ في القرص الفضي على القرص الصلب (DC مصقول موافق)
شريط مطاطي أو (يفضل)
محرك DC بدون فرش مع مقبض مع محرك آخر لوح خبز إلكتروني سلك صلب شهر Arduino Duemilanove 120 كيلو أوم مقاوم من ستة إلى 400 أوم مقاوم خطي أو دوار مقياس الجهد 100 ك دائرة أومست الدقيقة L6234 محرك ثلاثي الطور IC اثنين من المكثفات 100 فائق التوهج واحد 10 nF مكثف واحد 220 nF مكثف واحد 1 مكثف فائق التوهج واحد 100 فائق التوهج مكثف ثلاثة ثنائيات استقبال واحد 2.
هانيويل SS411A ثنائي القطب Hall-5 أمبير فيوز 1 حامل الصمامات 3
ملاحظة: قام مايك أنتون بتصميم وبيع منتج سيحل محل إلكترونيات الطاقة ودوائر استشعار القاعة التي عرضتها في هذا الدليل (
يتم التحكم فيها باستخدام الحث الخلفي المحتمل).
يمكن العثور على المواصفات ومعلومات الشراء في هذين الرابطين: إذا كنت ستقوم بهذا المشروع، أقترح عليك أن تأخذ الوقت الكافي لفهم كيفية عمل BLDC وضوابطها بشكل كامل.
هناك عدد كبير من المراجع عبر الإنترنت (
انظر أدناه للحصول على بعض الاقتراحات).
ومع ذلك، أقوم بتضمين بعض المخططات والجداول في مشروعي والتي من شأنها أن تساعدك على الفهم.
فيما يلي قائمة بالمفاهيم التي أعتقد أنها الأكثر أهمية لفهم هذا المشروع: ترانزستورات MOSFET نصف جسر ثلاثي الطور 6 -
تخفيض 3 خطوات للجملة
تعديل عرض النبض لمحرك الطور (PWM) Hall-
Microchip AVR443: المستشعرات - المرجع العام لمحرك DC المبادئ الأساسية لأجهزة استشعار الموضع الرقمي
التحكم في محرك DC بدون فرش ثلاثي الطور على أساس التحكم في محرك DC بدون فرشات
المرحلة التحكم في محرك BLDC للطيران مستشعر Star Hall، مقطع فيديو جيد لتنظيف محرك القرص الصلب، ولكن يبدو أن المؤلف يقوم بتشغيل المحرك كمحرك متدرج وكمحرك متدرج. صفحة ويب مرجعية أكثر تحديدًا لـ BLDC على محرك الأقراص IC l6234، بما في ذلك أوراق البيانات وملاحظات التطبيق ومعلومات الشراء.
عينة مجانية لمحرك PM بدون فرش لتطبيقات المركبات الكهربائية الهجينة.
هذه هي الورقة الوحيدة التي وجدتها والتي تصف ترتيب تغيير مرحلة الكبح المتجدد.
هذه الورقة، الكبح المتجدد في السيارات الكهربائية مفيد، لقد اقترضت بعض الأرقام منه، لكنني أعتقد أنه يصف بشكل غير صحيح كيفية عمل التجديد.
لقد قمت بهذا المشروع باستخدام محرك أقراص معاد تدويره لأنه كان من السهل المرور من خلاله وأحب استخدام محرك صغير منخفض الجهد للتعرف على السلك الذي يتم التحكم فيه بواسطة BLDC ولا يسبب أي مشاكل تتعلق بالسلامة.
بالإضافة إلى ذلك، يصبح التكوين المغناطيسي لمستشعر القاعة بسيطًا جدًا باستخدام الحلقة المغناطيسية (الدوار)
من ثاني هذه المحركات (انظر الخطوة 4).
إذا كنت لا ترغب في تحمل كل متاعب تثبيت ومعايرة مستشعر القاعة (الخطوات 5-7)
أعلم أن هناك على الأقل بعض محركات أقراص CD/DVD المضمنة في مستشعر القاعة.
من أجل توفير بعض القصور الذاتي للمحرك ومنحهم القليل من الحمل، قمت بوضع 5 محركات أقراص ثابتة على المحرك، وتم لصقها بلطف مع القليل من الغراء القوي ولصقها على المحرك (
وهذا ما صنع دولاب الموازنة في مشروعي الأصلي).
إذا كنت ستقوم بإزالة المحرك من القرص الصلب، فأنت بحاجة إلى محرك توركس T8 لفك الهيكل (
عادةً ما يكون هناك برغيان مخفيان خلف العصا في الملصق المركزي)
ومسامير داخلية تثبت المحرك في مكانه.
تحتاج أيضًا إلى إزالة قارئ الرأس (
دائرة الصوت التنفيذية)
وبهذه الطريقة يمكنك إخراج قرص الذاكرة للوصول إلى المحرك.
بالإضافة إلى ذلك، ستحتاج إلى نفس محرك القرص الصلب الثاني لإزالة الدوار من هذا المحرك (
يوجد مغناطيس بالداخل).
من أجل تفكيك المحرك، أمسكت بالدوار (أعلى)
وملزمة المحرك ووضعته على الجزء الثابت (أسفل)
والمفكين متباعدان بمقدار 180 درجة.
ليس من السهل تثبيت المحرك على زوج محكم بدرجة كافية دون تشوه.
قد ترغب في بناء
كتلة خشبية على شكل حرف V تستخدم لهذا الغرض.
لقد قمت بحفر ثقب في الحلقة المغناطيسية على المخرطة بحيث تتلاءم بشكل مريح مع الجزء العلوي من المحرك.
إذا لم تتمكن من استخدام المخرطة، يمكنك تثبيت الدوار المقلوب على المحرك باستخدام غراء قوي.
تُظهر الصورتان 2 و3 أدناه الجزء الداخلي لأحد المحركات التي قمت بتفكيكها.
في النصف الأول يوجد (الدوار) 8 أقطاب (
مغناطيس مغلف بالبلاستيك).
في النصف الثاني (الجزء الثابت)
يوجد 12 فتحة (لفات).
تحتوي كل مرحلة من مراحل المحرك الثلاثة على 4 فتحات متسلسلة.
تحتوي بعض المحركات عالية الدقة على ثلاث نقاط اتصال في الأسفل، نقطة اتصال واحدة لكل مرحلة، والأخرى هي الصنبور المركزي للمحرك (
حيث تلتقي المراحل الثلاث).
في هذا المشروع، لا يلزم النقر المركزي، ولكن يمكن أن يكون مفيدًا في التحكم بدون مستشعر (
آمل أن أقوم بإصدار ملاحظة حول التحكم بدون مستشعر يومًا ما).
إذا كان محركك يحتوي على أربع نقاط اتصال، فيمكنك تحديد الطور باستخدام مقياس الأومتر.
المقاومة بين الصنبور الأوسط والمرحلة هي نصف المقاومة بين أي مرحلتين.
تتعامل معظم الأدبيات المتعلقة بمحركات BLDC مع تلك ذات الشكل الموجي المحتمل الخلفي على شكل سلم، ولكن يبدو أن محرك القرص الصلب لديه إمكانات خلفية تشبه الجيب (انظر أدناه).
على حد علمي، فإن قيادة محرك موجة جيبية بموجة جيبية PWM تعمل بشكل جيد، على الرغم من أن الكفاءة قد تنخفض إلى حد ما.
مثل جميع محركات BLDC، يتكون هذا المحرك من
جسر ترانزستور نصف ثلاثي الطور (
انظر الصور الثانية أدناه).
أستخدم IC المصنوع بواسطة ST Micro (L6234)
للجسر، المعروف أيضًا باسم محرك المحرك.
يظهر التوصيل الكهربائي لـ L6234 في الخطوة 8.
تُظهر الصورة الثالثة أدناه رسمًا تخطيطيًا لسائق المحرك ومراحل المحرك الثلاثة.
لكي يعمل المحرك في اتجاه عقارب الساعة، سيتم إجراء المفتاح بالترتيب التالي (
الحرف الأول هو الترانزستور العلوي والحرف الثاني هو الترانزستور السفلي)
: الخطوة 1 2 3 4 5 6 في اتجاه عقارب الساعة: CB، AB، AC، BC، BA، CA عكس اتجاه عقارب الساعة: BC، BA، CA، CB، AB، AC هذه 6-
يتطلب تسلسل الخطوات \'درجة كهربائية\' قدرها 360، ولكن درجة فيزيائية فقط درجة 90 لهذه المحركات.
ولذلك فإن سرعة دوران كل محرك تحدث أربع مرات.
يبدو أن التسلسلين متماثلان، لكنهما ليسا متماثلين لأنه بالنسبة
لتسلسل 6 خطوات، بالنسبة لـ CW، يكون اتجاه التيار خلال الطور هو اتجاه واحد، وبالنسبة لـ CCW، يكون الاتجاه الحالي معاكسًا.
يمكنك رؤية ذلك بنفسك من خلال تطبيق جهد البطارية أو مصدر الطاقة على أي من مراحل المحرك.
إذا قمت بتطبيق الجهد، فإن المحرك سوف يتحرك قليلا في اتجاه واحد ويتوقف.
إذا تمكنت من تغيير جهد الطور بسرعة في أحد التسلسلات المذكورة أعلاه، فيمكنك تدوير المحرك يدويًا.
تُكمل الترانزستورات ووحدات التحكم الدقيقة جميع هذه المفاتيح بسرعة كبيرة، حيث يتم التبديل مئات المرات في الثانية عندما يعمل المحرك بسرعة عالية.
كما يرجى ملاحظة أنه إذا تم تطبيق الجهد على كلا المرحلتين، فإن المحرك يتحرك قليلاً ثم يتوقف.
وذلك لأن عزم الدوران صفر.
يمكنك أن ترى ذلك في الصورة الرابعة أدناه، والتي توضح الإمكانات الخلفية لزوج من الأطوار الحركية.
هذه موجة جيبية.
عندما تمر الموجة عبر
المحور x، يكون عزم الدوران الناتج عن هذه المرحلة صفرًا. في
تسلسل تغيير مرحلة BLDC المكون من ست خطوات، لم يحدث ذلك أبدًا.
قبل أن يصبح عزم الدوران منخفضًا في مرحلة معينة، يتم تحويل الطاقة إلى مجموعة مراحل أخرى.
عادةً ما يتم تصنيع محركات BLDC الأكبر حجمًا بواسطة مستشعرات Hall الموجودة داخل المحرك.
إذا كان لديك مثل هذا المحرك فيمكنك تخطي هذه الخطوة.
أعلم أيضًا أن هناك على الأقل بعض محركات أقراص CD/DVD المضمنة في مستشعر Hall بالفعل.
عندما يدور المحرك، يتم استخدام ثلاثة مستشعرات للكشف عن الموقع، لذلك يتم إجراء تغيير الطور في اللحظة المناسبة.
يعمل محرك HD الخاص بي بسرعة تصل إلى 9000 دورة في الدقيقة (150 هرتز).
نظرًا لوجود 24 تغييرًا لكل عجلة، عند 9000 دورة في الدقيقة، يتم تغيير الماكينة كل 280 ميكروثانية.
تعمل وحدة التحكم الدقيقة Arduino بسرعة 16 ميجاهرتز، لذا فإن كل دورة ساعة تبلغ 0.06 ميكروثانية.
لا أعرف عدد دورات الساعة المطلوبة لإجراء تخفيض في الجملة، ولكن حتى لو كانت هناك حاجة إلى 100 دورة على مدار الساعة، فهذا يعني أن الأمر يستغرق 5 ميكروثانية لكل اختزال في الجملة.
لا تحتوي المحركات عالية الدقة على مستشعرات Hall، لذا من الضروري تركيبها على الجزء الخارجي من المحرك.
يجب تثبيت المستشعر بالنسبة لدوران المحرك وتعريضه لسلسلة من الأقطاب المتوافقة مع دوران المحرك.
الحل الخاص بي هو إزالة الحلقة المغناطيسية من نفس المحرك وتثبيتها رأسًا على عقب على المحرك ليتم التحكم فيه.
ثم قمت بعد ذلك بتثبيت ثلاثة أجهزة استشعار فوق هذه الحلقة المغناطيسية، على مسافة 30 درجة عن بعضها البعض على عمود المحرك (
دوران المحرك الكهربائي 120 درجة).
يتكون حامل مستشعر My Hall من حامل بسيط يتكون من ثلاثة أجزاء من الألومنيوم تمت معالجتها بواسطتي وثلاثة أجزاء بلاستيكية تم تصنيعها على نموذج أولي سريع.
إذا لم يكن لديك هذه الأدوات، فلن يكون من الصعب العثور على طريقة أخرى للإشارة إلى الموضع.
سيكون إنشاء أقواس لأجهزة استشعار القاعة أكثر صعوبة.
هذه طريقة ممكنة للعمل: 1.
ابحث عن صينية بلاستيكية بالحجم المناسب ويمكنك إبوكسي مستشعر القاعة بعناية. 2.
يتم طباعة قالب على الورقة، له نفس دائرة نصف قطر الحلقة المغناطيسية، والعلامات الثلاث متباعدة بمقدار 15 درجة 3.
قم بلصق القالب على القرص ثم استخدم القالب كدليل لوضع إيبوكسي مستشعر القاعة بعناية في مكانه.
الآن بعد أن تم تثبيت مستشعرات Hall على المحرك، قم بتوصيلها بالدائرة الموضحة أدناه واختبرها باستخدام DMM أو راسم الذبذبات للتأكد من أن الخرج يرتفع وينخفض مع دوران المحرك.
أقوم بتشغيل هذه المستشعرات تحت 5 فولت باستخدام مخرج Arduino 5 فولت.
يكون مستشعر Hall مرتفعًا أو منخفضًا في الإخراج (1 أو 0)
ويعتمد ذلك على ما إذا كانوا يشعرون بالقطب الجنوبي أو القطب الشمالي.
نظرًا لأن المسافة بينهما 15 درجة، فإن المغناطيس يدور تحتها ويغير القطبية كل 45 درجة، ولن تكون هذه المستشعرات الثلاثة عالية أو منخفضة أبدًا في نفس الوقت.
عندما يدور المحرك يكون خرج المستشعر 6-
نمط الخطوة الموضح في الجدول التالي.
يجب أن يكون المستشعر محاذيًا لحركة المحرك بحيث يتغير أحد المستشعرات الثلاثة بدقة عند موضع تغيير طور المحرك.
في هذه الحالة يجب أن تكون الحافة المرتفعة لحساس القاعة الأولى (H1)
متوافقة مع فتحة المجموعة C (عالية) وB (منخفضة).
وهذا يعادل تشغيل الترانزستورات 3 و5 في دائرة الجسر.
أقوم بمحاذاة المستشعر مع المغناطيس باستخدام راسم الذبذبات.
وللقيام بذلك، لا بد لي من استخدام ثلاث قنوات للنطاق.
أقوم بتدوير المحرك عن طريق توصيله بحزام المحرك الثاني وقياس الجهد الخلفي بين مجموعتي الطور (
A و B و A و C)
وهذا يمثل جيبين.
مثل الموجات في الصورة أدناه
ثم انظر إلى إشارة مستشعر Hall 2 على القناة 3 من راسم الذبذبات.
يتم تشغيل حامل مستشعر القاعة حتى تتم محاذاة الحافة المرتفعة لمستشعر القاعة بالكامل مع النقطة التي يجب إجراء تغيير الطور فيها (انظر أدناه).
أدرك الآن أن هناك قناتين فقط للقيام بنفس المعايرة.
إذا كان BEMF لمجموعة الطور B-
باستخدام C، فإن الحافة الصاعدة لـ H2 ستكون مرتبطة بمنحنى BC.
السبب وراء ضرورة إجراء تغيير الطور هنا هو الحفاظ دائمًا على عزم دوران المحرك عند أعلى مستوى ممكن.
يتناسب الجهد الخلفي مع عزم الدوران وستلاحظ أن كل تغير في الطور يحدث عندما يمر الجهد الخلفي أسفل منحنى المرحلة التالية.
ولذلك، فإن عزم الدوران الفعلي يتكون من الجزء الأعلى من كل مجموعة مراحل.
إذا لم تتمكن من الوصول إلى النطاق، فإليك فكرتي حول المحاذاة.
يعد هذا في الواقع تمرينًا مثيرًا للاهتمام لأي شخص يريد أن يعرف كيفية عمل محرك BLDC.
إذا كانت مرحلة المحرك A متصلة (إيجابية) و B (سلبية)
بمصدر الطاقة وقمت بتشغيل مصدر الطاقة، فسوف يدور المحرك قليلاً ويتوقف.
بعد ذلك، إذا تم نقل سلك الطاقة السالب إلى المرحلة C وتم تشغيل الطاقة، فسوف يدور المحرك أكثر ويتوقف.
سيكون الجزء التالي من التسلسل هو نقل الاتجاه الموجب إلى المرحلة B، وما إلى ذلك.
عند القيام بذلك، يتوقف المحرك دائمًا حيث يكون عزم الدوران صفرًا، وهو ما يتوافق مع مكان واحد حيث يمر المخطط عبر المحور السيني على المخطط.
لاحظ أن نقطة الصفر لمجموعة المرحلة الثالثة تتوافق مع موضع تغيير الطور للمجموعتين الأوليين.
ولذلك، فإن موضع عزم الدوران الصفري
للمجموعة B- C هو المكان الذي تريد وضع الحافة الصاعدة لـ h2 فيه.
ضع علامة على هذا الموضع بعلامات دقيقة أو شفرات حادة، ثم اضبط حامل مستشعر القاعة باستخدام DMM حتى يصبح إخراج H2 أعلى تمامًا على هذه العلامة.
حتى لو انحرفت قليلا عن جدول مدرستك، يجب أن يعمل المحرك بشكل جيد.
ستتلقى المرحلة الحركية الثلاثة الطاقة من محرك المحرك ثلاثي الطور L6234.
لقد وجدت أن هذا منتج جيد يمكنه الصمود أمام اختبار الزمن.
هناك العديد من الطرق لقلي مكوناتك عن طريق الخطأ عند استخدام إلكترونيات الطاقة، وأنا لست مهندسًا كهربائيًا ولا أعرف دائمًا ما يحدث.
في برنامج مدرستي، قمنا
بإخراج نصف جسر ثلاثي الطور خاص بنا مكون من 6 ترانزستورات MOSFET و6 صمامات ثنائية.
لقد استخدمنا هذا على HIP4086 الخاص بالسائق الآخر Intersil، ولكن لدينا الكثير من المشكلات في هذا الإعداد،
لقد قمنا بحرق مجموعة من الترانزستورات والرقائق.
أقوم بتشغيل L6234 (
وبالتالي المحرك) عند 12 فولت.
يحتوي L6234 على مجموعة غير عادية من المدخلات للتحكم في نصف جسر مكون من 6 ترانزستورات.
ليس كل ترانزستور له مدخل، ولكن
مدخل تمكين (EN) لكل مرحلة من المراحل الثلاث، ثم مدخل آخر (IN)
حدد أي ترانزستور في الطور المفتوح (علوي أو سفلي).
على سبيل المثال، قم بتشغيل الترانزستور 1 (العلوي) و6 (السفلي)
كل من EN1 وEN3 مرتفعان (
EN2 منخفض لإبقاء المرحلة مغلقة)
IN1 مرتفع، IN3 منخفض.
وهذا يجعل تركيبة المرحلة-C.
بينما اقترحت مذكرة التطبيق L6234 تطبيق PWM المستخدم للتحكم في سرعة المحرك على طرف IN، فقد قررت أن أفعل ذلك على طرف EN لأنه، في ذلك الوقت، أعتقد أنه سيكون \'غريبًا\' تشغيل الترانزستورات العلوية والسفلية للطور بالتناوب \'.
في الواقع، يبدو أنه لا حرج في تشغيل الترانزستورات المنخفضة لكلا المرحلتين في نفس الوقت، لأن لديهم نفس الإمكانات، لذلك لا يمر أي منهما عبر
مع طريقتي، يتم تمكين الطور العالي وتعطيله بالتناوب عند تردد PWM، بينما يظل الطور المنخفض قيد التشغيل أثناء تغيير الطور بأكمله.
يوجد أدناه مخطط تخطيطي لمحرك المحرك، لقد أضفت اتصال الدبوس إلى لوحة Arduino وأضفت أيضًا
فتيل 2.5 أمبير بين سلك البطارية الموجب والدائرة، وصهر مكثف 100 فائق التوهج بين مصدر الطاقة وgnd لتقليل التموج في التيار المتجدد
صغير، لذلك بالنسبة للإصدارات الأكبر، يرجى الرجوع إلى الوثائق الخاصة بـ L6234.
ملاحظة: قام مايك أنطون بتصميم PCB لـ L6234، والذي (على ما أعتقد)
سيحل محل هذا المسار ويوفر لك مهمة تجميعه.
راجع هذه الروابط للحصول على المواصفات ومعلومات الشراء: لم أجد الكثير حول 3-
سأصف فهمي لكيفية عمله.
يرجى ملاحظة أنني لست مهندسًا كهربائيًا وسنكون ممتنين لأي تصحيحات في شرحي
إلى ثلاث مراحل للمحرك بطريقة تزيد من عزم الدوران.
في الكبح المتجدد، يعمل نظام التحكم أيضًا على زيادة عزم الدوران، ولكن هذه المرة هو عزم الدوران السلبي الذي يتسبب في إبطاء المحرك أثناء إعادة التيار إلى البطارية.
طريقة الكبح المتجدد التي استخدمتها جاءت من ورقة بحثية من مختبر أوكريدج الوطني في الولايات المتحدة، وهو
مختبر يقوم بالكثير من الأبحاث لمحركات السيارات
(
الوارد في هذه الورقة الثانية غير صحيح جزئيًا).
ضع في اعتبارك أنه عندما يدور المحرك، يتقلب جهد BEMF في طور المحرك لأعلى ولأسفل.
الشكل، يوضح اللحظة التي يكون فيها BEMF مرتفعًا في المرحلة B ومنخفضًا في المرحلة B.
يتدفق التيار
في
ويكيبيديا
عندما يتم تشغيل الترانزستور المنخفض ،
كما هو موضح في الصورة الأولى.
فيما يتعلق بإلكترونيات الطاقة، فإن الدائرة تشبه جهازًا يسمى محول التعزيز، حيث يتم تخزين الطاقة في طور المحرك ( تحتوي
على مقالة جيدة تشرح كيفية عمل محول التعزيز.
يتم تحرير هذه الطاقة عند إيقاف تشغيل الترانزستور المنخفض، ولكن عند الجهد العالي، يتدفق التيار على الفور عبر الصمام الثنائي 'المضاد للإثارة' الموجود بجوار كل ترانزستور ثم يعود إلى البطارية).
يمنع الصمام الثنائي تدفق التيار من البطارية إلى المحرك،
وفي نفس الوقت، يتفاعل التيار في هذا الاتجاه (
على عكس القيادة)
مع حلقة المغناطيس لإنتاج عزم دوران سلبي يؤدي إلى إبطاء المحرك.
يستخدم الترانزستور ذو الجانب المنخفض مفتاح PWM، وتتحكم دورة تشغيل PWM في مقدار الكبح
عند القيادة، ويتحول تبديل المحرك من مجموعة إلى أخرى في الوقت المناسب للحفاظ على أعلى عزم دوران ممكن
يشبه ذلك إلى حد كبير لأن بعض أوضاع التبديل تؤدي إلى إنتاج المحرك لأكبر قدر ممكن من عزم الدوران السلبي.
إذا شاهدت الفيديو في الخطوة الأولى، يمكنك أن ترى أن الفرامل المتجددة تعمل بشكل جيد، ولكنها لا تعمل بشكل جيد
على ذلك، بما أن كل مسار عبر الصمام الثنائي المضاد للإثارة يقلل الجهد بعدة فولت، فإن هذا يقلل أيضًا من الكفاءة بشكل كبير.
(12 فولت) علاوة
المنخفض .
الثنائيات الخاصة ذات انخفاض الجهد
أستخدم صمامات مقوم عادية وقد أحصل على أداء أفضل إذا استخدمت بعض
فيما يلي قائمة بالمدخلات والمخرجات على الاردوينو،
قم أيضًا بتضمين الرسوم البيانية والصور للوحة الخاصة بي. مقاومة K لـ Gnd
3 مدخل رقمي -
مقاومة 120 K لـ Gnd 5 1
خرج رقمي على التوالي مع
4 Hall
مخرجات رقمية
مقاومة 400 أوم 6 2
على التوالي مع مقاومة 400 أوم 7
3 مخرجات رقمية على التوالي مع مقاومة 400 أوم 9 - إخراج
رقمي من EN 1 على التوالي مع مقاومة 400 أوم 10
مع مقاوم 400 أوم 11-
- إخراج رقمي من EN 2 على التوالي
يتم توصيل الإخراج الرقمي EN 3 على التوالي مع مقاوم 400 أوم ومقياس جهد 100 كيلو أوم، مع توصيل 5 فولت وgnd عند كلا الطرفين ومنفذ تناظري 0 متصل في المنتصف.
يتم استخدام مقياس الجهد هذا للتحكم في سرعة المحرك وحجم الكبح
ويستخدم أيضًا لتشغيل مستشعرات Hall (انظر الخطوة 5
هنا هو البرنامج الكامل الذي كتبته لـ Ardjuino). comments:/* bldc_congroller 3. 1.
1*3 بواسطة David Glazer.
السلسلة X هي ST L6234 3-
محرك المرحلة IC IC * تشغيل محرك الأقراص في اتجاه عقارب الساعة * مع الكبح المتجدد * التحكم في سرعة المحرك والكبح بواسطة
مقياس جهد واحد * موضع المحرك بواسطة ثلاثة مستشعرات تأثير Hall * يتلقى Arduino الإخراج من 3 مستشعرات Hall (دبابيس 2،3،4)
* وتحويل مجموعتهم إلى 6 خطوات مختلفة لتغيير
9، 10، 11 عند 32 كيلو هرتز * خرج PWM (يتوافق مع EN 1,2
الطور على المسامير
،
3*3 DO على الأطراف 5,6، 7
قم بتوصيل المحاكاة في 0 بمقياس الجهد لتغيير دورة عمل PWM والتغيير
الأخطاء عن طريق
، على التوالي (IN 1,2,3) *
لتصحيح
طباعة قيم مختلفة إلى اتصال تسلسلي
* بين القيادة والكبح المتجدد *. * 0- 499: الفرامل * 500- 523: تاكسي * 524- 1023: القيادة * تعليق العديد من الأسطر
الخانق = 0 ؛
/ يتم استخدام هذا المتغير مع التناظرية لقياس موضع إعداد فجوة مقياس جهد الخانق () {pinMode (2،
. */Int allstate1;
/
Hall
INPUT)؛ / Hall 1 pinMode (3، INPUT)؛
2 pinMode (4، INPUT
)؛
pinMode (
5، OUTPUT)؛ 2
/ L6234 Hall 3 / مخرج محرك المحرك
pinMode (7 ,OUTPUT); /In 3 pinMode (9,OUTPUT)
;
/EN 1 pinMode (11,OUTPUT); /EN 3/serial 11 / اضبط PWM على 32 كيلو هرتز للدبابيس 9، 10 / قم أولاً بمسح جميع بتات المقسم المسبق الثلاثة: int prescalerVal = 0x07؛
\
'11111000\'/قم الآن بتعيين بت التشفير المسبق المناسب: int pre-encoding bit 2 = 1;
/Set prescalerVal لتساوي الرقم الثنائي \'00000001\' TCCR1B |
/ أو القيمة في TCCR0B برقم ثنائي \'00000001\'/ضبط PWM على 32 كيلو هرتز لـ الدبوس 3,11 (
يستخدم هذا البرنامج الدبوس 11 فقط)
/امسح جميع بتات ما قبل المعايرة أولاً: TCCR2B & = ~ ما قبل التذكير؛
/والقيمة في TCCR0B برقم ثنائي \'11111000\'/قم الآن بتعيين بت التشفير المسبق المناسب: TCCR2B | = بت التشفير المسبق 2؛
\'00000001\'/ قم أولاً بمسح جميع البتات الثلاثة المشفرة مسبقًا:}
الحلقة الرئيسية للحلقة الفارغة/PRGROM () {
/Time = millis (
)؛ println(time); //Serial. print(\'\')
;
0,255
)؛
/ يتم تعيين القيادة إلى النصف العلوي من مقياس الجهد bSpeed = Map (
Throttle, 0,511,255, 0);
/ الكبح المتجدد لنصف الجزء في الجزء السفلي من الوعاء/MSPs ed = 100;
/
الأخطاء HallState1 = القراءة الرقمية (2);
قراءة قيمة الإدخال من القاعة 1 2 = القراءة الرقمية (3);
/الكتابة الرقمية من القاعة 3 ( 8، HallState1)؛
/ لتصحيح
قراءة
رقمية (4)؛ قراءة قيمة الإدخال
print(\'H 1: \');
For debugging serial port. println(HallState1); Serial. print(\'H 2: \'); Serial. println(HallState2); Serial. print(\'H 3: \'); Serial. println(HallState3); Serial. println(\' \');
*/ //Serial. println(mSpeed); //Serial. println(HallVal)
;
//Serial. print(\'\'); /Monitor transistor output
/delay (1000); /* T1 =
digitalRead (2); //T1 = ~T1; T2 = digitalRead (4); //T2 = ~T2; T3 = digitalRead (5); //T3 = ~T3; Serial. print(T1); Serial. print(\'\t\'); Serial. print(T2); Serial. print(\'\t\'); Serial. print(T3); Serial. print(\'\'); Serial. print(\'\'); Serial. print(digitalRead(3)); Serial. print(\'\t\'); Serial.
print(digitalRead(9)); Serial. print(\'\t\'); Serial. println(digitalRead(10)); Serial.print(\'\');
//delay(500); */ تغيير مرحلة القيادة/كل رقم ثنائي له حالة تتوافق مع الترانزستورات المختلفة التي تم تشغيلها /حساب البت المستخدم
: /
دبوس IN على برنامج التشغيل L6234
لتغيير قيمة خرج اردوينو
PORTD يحتوي على إخراج
/
الإخراج المستخدم
لتحديد ما إذا كان الترانزستور العلوي أو السفلي.
بتعيين دورة التشغيل لـ
يتم التحكم في الترانزستور/منفذ EN لكل مرحلة عن طريق تشبيه أمر Arduino، قم
الجهد
PWM (0 = OFF، 255 = ON أو قيمة الخانق التي يتم التحكم فيها بواسطة
).
; PORTD | = B01100000 ; /Analowrite
(9,mSpeed
مقياس
B00011111 should not be changed
); PWM on A phase ( High-end transistor)analogWrite(
10,0); Phase B closure (duty = 0)analogWrite(11,255); // Phase C on -duty
=
Case
100% ( Low-end transistor)break;
1:/PORTD = B001xxx00;
/Expected output of pin 0-
7 PORTD &
= B00011111; /PORTD | =
Analowrite (9,mSpeed); PWM on A phase ( High-end transistor)
B00100000;
/
analogWrite
//Phase
(10,255); //Phase B on ( Low-end transistor)analogWrite(11,0);
Case 5:
B
off (duty = 0)break;
/Expected output
/PORTD = B101xxx00;
of pin 0- 7
PORTD
PORTD = B100xxx00;
& = B00011111; /PORTD | = B10100000; analogWrite(9,0); analogWrite(10,255); analogWrite(11,mSpeed); break; Case 4:/
/الإخراج المتوقع للطرف
0-7 PORTD & = B00011111;.
= bym000
; PORTD b11.000 =; Analowrite(9,255);analogWrite(11,0);
analogWrite(10,mSpeed);analogWrite(11,255);break; }} / تغيير
مرحلة الفرامل المتجدد/ PORTD (إخراج طرف IN في L6234) تكون الأطراف منخفضة دائمًا، لذلك يتم استخدام
الترانزستورات المنخفضة فقط في كل مرحلة أثناء الكبح else{ /PORTD = B000xxx00; PORTD |.=
bym0000; analogWrite(10,0)
; analogWrite(11,bSpeed); break; Case 4: analogy writing (9,0); analogWrite(10,0); analogWrite(11,bSpeed
); break; Case 6: analogy writing
(9,0); analogWrite(10,bSpeed); analogWrite(11,0); break; Case 2: analogy writing (9,0); analogWrite(10,bSpeed); analogWrite(11,0
)
; break; }} /Time = millis (); Time after the printing
program starts. println(time); //Serial. print(\'\'
); //Serial. flush()
; /If you want to debug
using a
serial
port, please uncomment} I think the operation that Arduino does in this project is so simple that it seems like a waste to do this task with a microprocessor. In
fact, L6234's application notes recommend مجموعة بوابة بسيطة قابلة للبرمجة (GAL16V8 مصنوعة
من أشباه الموصلات الشبكية) للقيام
بهذه المهمة، لكن تكلفة IC تبلغ 2.39 دولارًا فقط في نيوارك، كما أن الدوائر المتكاملة الأخرى المماثلة رخيصة جدًا أيضًا، وهو تجميع البوابات المنطقية السرية التي يمكنها تشغيل L6234 IC من مخطط المرحلة A هو مبين أدناه، وجدول الحقيقة لجميع المراحل الثلاث (من أجل الدائرة المنطقية للمرحلتين B وC، يجب تبديل الباب \'not\' إلى الجانب الآخر من \'أو. المشكلة في هذا الأسلوب هي أن هناك ما يقرب من 20 اتصالاً في كل مرحلة، لذلك يستغرق الأمر قدرًا كبيرًا من العمل لتجميعها معًا.
ومن الأفضل برمجتها كبوابة منطقية قابلة للبرمجة.
