आजकल, उत्साही लोग ब्रशलेस डीसी (बीएलडीसी) को नियंत्रित करने में बहुत रुचि रखते हैं।
पारंपरिक डीसी मोटर की तुलना में, मोटर के प्रदर्शन में सुधार हुआ है, ऊर्जा दक्षता में भी सुधार हुआ है, लेकिन इसका उपयोग करना अधिक कठिन है। इस उद्देश्य के लिए कई ऑफ-द-
शेल्फ उत्पाद मौजूद हैं।
उदाहरण के लिए, बहुत सारे छोटे बीएलडीसी नियंत्रक हैं जो आरसी विमानों के लिए बहुत अच्छी तरह से काम करते हैं।
जो लोग बीएलडीसी के नियंत्रण को अधिक गहराई से देखना चाहते हैं, उनके लिए औद्योगिक उपयोगकर्ताओं के लिए कई अलग-अलग माइक्रो-नियंत्रक और अन्य इलेक्ट्रॉनिक हार्डवेयर भी हैं, जिनके पास आमतौर पर बहुत अच्छे दस्तावेज़ होते हैं।
अभी तक मुझे BLDC नियंत्रण के लिए Arduino माइक्रो-नियंत्रक का उपयोग करने का कोई व्यापक विवरण नहीं मिला है।
इसके अलावा, यदि आप पुनर्योजी ब्रेकिंग करने, या बिजली उत्पादन के लिए बीएलडीसी का उपयोग करने में रुचि रखते हैं, तो मुझे छोटी मोटरों के साथ उपयोग के लिए उपयुक्त कई उत्पाद नहीं मिले हैं, न ही मुझे 3-चरण जनरेटर को नियंत्रित करने के तरीके के बारे में पता चला है।
यह संरचना मूल रूप से वास्तविक
समय गणना के बारे में एक कहानी में थी, मैं पाठ्यक्रम समाप्त होने के बाद भी ऐसा करना जारी रखता हूं।
परियोजना का विचार फ्लाईव्हील ऊर्जा भंडारण और पुनर्योजी ब्रेकिंग के साथ एक हाइब्रिड कार का आनुपातिक मॉडल दिखाना है।
परियोजना में उपयोग की जाने वाली मोटर क्षतिग्रस्त कंप्यूटर हार्ड ड्राइव से साफ की गई एक छोटी बीएलडीसी है। यह मैनुअल बताता है कि
Arduino माइक्रो-नियंत्रक और हॉल-प्रभावित स्थिति सेंसर का उपयोग कैसे करें ।
ड्राइविंग और पुनर्योजी ब्रेकिंग मोड में
कृपया ध्यान दें कि इस परियोजना को पूरा करने के लिए, यदि आवश्यक न हो, तो ऑसिलिसॉफ्ट पर जाना बहुत मददगार है।
यदि आप स्कोप तक पहुंचने में असमर्थ हैं, तो मैंने इसे स्कोप के बिना कैसे करें (चरण 5) पर कुछ सुझाव जोड़े हैं।
एक चीज़ जो इस परियोजना में किसी भी वास्तविक मोटर नियंत्रक में शामिल नहीं होनी चाहिए, वह है कोई सुरक्षा कार्य, जैसे कि वर्तमान सुरक्षा।
वास्तव में, सबसे बुरी बात यह है कि आपकी एचडी मोटर जल जाती है।
हालाँकि, वर्तमान हार्डवेयर के साथ अति-वर्तमान सुरक्षा लागू करना मुश्किल नहीं है, और शायद मैं किसी बिंदु पर ऐसा करूँगा।
यदि आप एक बड़ी मोटर को नियंत्रित करने का प्रयास कर रहे हैं, तो कृपया अपनी मोटर और अपनी सुरक्षा के लिए ओवर करंट सुरक्षा जोड़ें।
मैं इस नियंत्रक को एक बड़ी मोटर के साथ उपयोग करने का प्रयास करना चाहता हूं जो कुछ 'वास्तविक' कार्य कर सकता है लेकिन मेरे पास अभी तक सही मोटर नहीं है।
मैंने देखा कि eBay ने एक 86 W कार लगभग $40 में बेची।
एक अच्छे उम्मीदवार की तरह लग रहा है.
\'GoBrushless\' नामक एक RC वेबसाइट भी है जो किट बेचती है जो अपने स्वयं के BLDC को असेंबल करती है।
ये बहुत महंगे नहीं हैं और इन्हें बनाने का अनुभव सार्थक है।
कृपया ध्यान दें कि इस वेबसाइट पर मोटर के लिए कोई हॉल सेंसर नहीं है। वाह!
इस संरचना को लिखना एक बड़ा काम है।
मुझे आशा है कि आपको यह उपयोगी लगेगा, कृपया अपनी टिप्पणियाँ और सुझाव दें।
डिजिटल मल्टीमीटर (DMM) -
यदि आपके DMM में फ़्रीक्वेंसी मीटर ऑसिलोस्कोप है (
कम से कम 2 चैनल होना बेहतर है)
T8 टॉर्क्स ड्राइवर (
किसी भी हार्ड ड्राइव को खोलने के लिए आपको उनमें से एक की आवश्यकता है)।
वहाँ एक अच्छा हार्डवेयर स्टोर है.
मशीन वर्कशॉप और रैपिड प्रोटोटाइप (
ये बहुत मददगार हैं लेकिन मुझे लगता है कि यह प्रोजेक्ट इनके बिना भी किया जा सकता है)।
कंप्यूटर हार्ड डिस्क से सामग्री बीएलडीसी मोटर चुंबकीय रिंग (
मोटर का आधा हिस्सा)
एक अन्य हार्ड ड्राइव से कई (3-6)
हार्ड डिस्क पर सिल्वर डिस्क में एक दूसरी छोटी मोटर है (डीसी ब्रश ओके)
रबर बैंड या (अधिमानतः)
ब्रशलेस डीसी मोटर एक अन्य मोटर इलेक्ट्रॉनिक ब्रेड प्लेट ठोस तार महीने के साथ एक हैंडल के साथ Arduino डुएमिलानोव 120 k ओम अवरोधक छह से 400 ओम अवरोधक रैखिक या घूर्णन पोटेनियोमीटर 100 k ohmST माइक्रो सर्किट L6234 तीन चरण मोटर चालक आईसी दो 100 यूएफ कैपेसिटर एक 10 एनएफ कैपेसिटर एक 220 एनएफ कैपेसिटर एक 1 यूएफ कैपेसिटर एक 100 यूएफ कैपेसिटर तीन रिसीविंग डायोड एक 2.
हनीवेल एसएस411ए बाइपोलर हॉल-5 एम्प फ्यूज 1 फ्यूज होल्डर 3
नोट: माइक एंटोन ने एक उत्पाद डिजाइन किया और बेचा जो पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और हॉल सेंसर सर्किट को बदल देगा। मैंने इस मैनुअल में दिखाया है (
इसे बैक पोटेंशियल इंडक्शन का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है)।
विशिष्टताओं और खरीद की जानकारी इन दो लिंकों में पाई जा सकती है: यदि आप इस परियोजना को करने जा रहे हैं, तो मेरा सुझाव है कि आप यह समझने के लिए समय लें कि बीएलडीसी कैसे काम करता है और कैसे नियंत्रित करता है।
ऑनलाइन बड़ी संख्या में संदर्भ उपलब्ध हैं (
कुछ सुझावों के लिए नीचे देखें)।
हालाँकि, मैं अपने प्रोजेक्ट में कुछ चार्ट और तालिकाएँ शामिल करता हूँ जिनसे आपको समझने में मदद मिलेगी।
यहां उन अवधारणाओं की एक सूची दी गई है जो मुझे लगता है कि इस परियोजना को समझने के लिए सबसे महत्वपूर्ण हैं: MOSFET ट्रांजिस्टर 3-चरण आधा-पुल 6-
वाक्य की 3-चरण कमी
पल्स चौड़ाई चरण मोटर का मॉड्यूलेशन (PWM) हॉल-
माइक्रोचिप AVR443: सेंसर-सामान्य संदर्भ डीसी मोटर डिजिटल स्थिति सेंसर के लिए बुनियादी सिद्धांत
एटमेलब्रसलेस डीसी मोटर नियंत्रण पर आधारित तीन-चरण ब्रशलेस डीसी मोटर का नियंत्रण,
फ्लाइंग स्टार का चरण बीएलडीसी मोटर नियंत्रण हॉल सेंसर, हार्ड ड्राइव मोटर की सफाई का एक अच्छा वीडियो है, लेकिन लेखक मोटर को स्टेपिंग मोटर और स्टेपिंग मोटर के रूप में चलाता हुआ प्रतीत होता है। एल6234 मोटर ड्राइव आईसी पर बीएलडीसी के लिए एक अधिक विशिष्ट संदर्भ वेब पेज, जिसमें डेटा शीट, एप्लिकेशन नोट्स और खरीद जानकारी शामिल है।
हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन अनुप्रयोगों के लिए पीएम ब्रशलेस मोटर ड्राइव का निःशुल्क नमूना।
यह एकमात्र पेपर है जो मुझे मिला जो पुनर्योजी ब्रेकिंग चरण परिवर्तन के क्रम का वर्णन करता है।
यह पेपर, इलेक्ट्रिक वाहनों में पुनर्योजी ब्रेकिंग उपयोगी है, मैंने इससे कुछ संख्याएँ उधार ली हैं, लेकिन मुझे लगता है कि यह गलत तरीके से वर्णन करता है कि पुनर्जनन कैसे काम करता है।
मैंने इस परियोजना को पुनर्नवीनीकृत डिस्क ड्राइव मोटर के साथ किया क्योंकि इससे गुजरना आसान था और मैं बीएलडीसी द्वारा नियंत्रित कॉर्ड को सीखने के लिए एक छोटी कम वोल्टेज मोटर का उपयोग करना पसंद करता हूं और इससे कोई सुरक्षा समस्या नहीं होती है। इसके अलावा,
चुंबकीय रिंग (रोटर) का उपयोग करके हॉल सेंसर का चुंबक विन्यास बहुत सरल हो जाता है (चरण 4 देखें)।
इन मोटरों में से दूसरे से
यदि आप हॉल सेंसर को स्थापित करने और कैलिब्रेट करने की सारी परेशानी नहीं उठाना चाहते हैं (चरण 5-7) तो
मुझे पता है कि कम से कम कुछ सीडी/डीवीडी ड्राइव मोटर इन-हॉल सेंसर में निर्मित हैं।
मोटर को कुछ मोड़ने वाली जड़ता प्रदान करने और उन्हें थोड़ा भार देने के लिए, मैंने मोटर पर 5 हार्ड ड्राइव लगाए, धीरे से थोड़ा मजबूत गोंद के साथ चिपकाया और मोटर से चिपका दिया (
इससे मेरे मूल प्रोजेक्ट में फ्लाईव्हील बन गया)।
यदि आप हार्ड ड्राइव से मोटर निकालने जा रहे हैं, तो आपको हाउसिंग को खोलने के लिए T8 टॉर्क्स ड्राइव की आवश्यकता होगी (
आमतौर पर सेंटरॉन लेबल में स्टिक के पीछे दो स्क्रू छिपे होते हैं)
और आंतरिक स्क्रू जो मोटर को अपनी जगह पर रखते हैं।
आपको हेड रीडर (
साउंड सर्कल एक्जीक्यूटिव) को भी हटाने की जरूरत है
, इस तरह आप मोटर तक पहुंचने के लिए मेमोरी डिस्क को बाहर निकाल सकते हैं।
इसके अलावा, आपको उस मोटर से रोटर को हटाने के लिए दूसरी उसी हार्ड ड्राइव मोटर की आवश्यकता होगी (
अंदर एक चुंबक है)।
मोटर को अलग करने के लिए, मैंने रोटर (ऊपर) को
मोटर का एक हिस्सा पकड़ा और इसे स्टेटर (नीचे) पर लगाया,
दोनों स्क्रूड्राइवर 180 डिग्री अलग हैं।
विरूपण के बिना मोटर को पर्याप्त कसकर जोड़े पर रखना आसान नहीं है। हो सकता है कि आप
लकड़ी का वी-ब्लॉक बनाना चाहें ।
इस उद्देश्य के लिए उपयोग किया जाने वाला
मैंने लेथ पर चुंबकीय रिंग में एक छेद ड्रिल किया ताकि यह मोटर के शीर्ष पर आराम से फिट हो जाए।
यदि आप खराद का उपयोग करने में असमर्थ हैं, तो आप एक मजबूत गोंद के साथ मोटर पर उल्टे रोटर को ठीक कर सकते हैं।
नीचे दी गई तस्वीरें 2 और 3 उन मोटरों में से एक का आंतरिक भाग दिखाती हैं जिन्हें मैंने अलग किया है।
पहले आधे हिस्से में (रोटर) 8 पोल (
प्लास्टिक में लिपटा चुंबक) हैं।
दूसरे भाग (स्टेटर) में
12 स्लॉट (वाइंडिंग) हैं।
तीन मोटर चरणों में से प्रत्येक में श्रृंखला में 4 स्लॉट हैं।
कुछ एचडी मोटरों में नीचे तीन संपर्क होते हैं, एक संपर्क प्रति चरण, और दूसरा मोटर का केंद्र नल होता है (
जहां तीन चरण मिलते हैं)।
इस प्रोजेक्ट में, किसी सेंटर टैप की आवश्यकता नहीं है, लेकिन यह सेंसर-मुक्त नियंत्रण में काम आ सकता है (
मुझे उम्मीद है कि मैं एक दिन सेंसर-मुक्त नियंत्रण के बारे में एक नोट जारी करूंगा)।
यदि आपकी मोटर में चार संपर्क हैं, तो आप ओममीटर से चरण की पहचान कर सकते हैं।
केंद्र नल और चरण के बीच का प्रतिरोध किन्हीं दो चरणों के बीच के प्रतिरोध का आधा है।
बीएलडीसी मोटर्स पर अधिकांश साहित्य सीढ़ी के आकार के बैक पोटेंशियल वेवफॉर्म से संबंधित है, लेकिन हार्ड ड्राइव मोटर में बैक पोटेंशिअल लगता है जो साइन की तरह दिखता है (नीचे देखें)।
जहां तक मुझे पता है, साइन वेव पीडब्लूएम के साथ साइन वेव मोटर चलाना ठीक काम कर रहा है, हालांकि दक्षता कुछ हद तक कम हो सकती है। सभी बीएलडीसी मोटरों की तरह, यह तीन चरण वाले आधे
से बना है (
ट्रांजिस्टर ब्रिज
नीचे दूसरी तस्वीरें देखें)। मैं
एसटी माइक्रो (एल6234) द्वारा निर्मित आईसी का उपयोग करता हूं , जिसे मोटर ड्राइवर के रूप में भी जाना जाता है।
पुल के लिए
L6234 का विद्युत कनेक्शन चरण 8 में दिखाया गया है।
नीचे दी गई तीसरी तस्वीर मोटर चालक और तीन मोटर चरणों का एक योजनाबद्ध आरेख दिखाती है।
मोटर को दक्षिणावर्त संचालित करने के लिए, स्विच निम्नलिखित क्रम में बनाया जाएगा (
पहला अक्षर ऊपरी ट्रांजिस्टर है और दूसरा अक्षर निचला ट्रांजिस्टर है)
: चरण 1 2 3 4 5 6 दक्षिणावर्त: सीबी, एबी, एसी, बीसी, बीए, सीए वामावर्त: बीसी, बीए, सीए, सीबी, एबी, एसी ये 6-
चरण अनुक्रम के लिए 360 की 'विद्युत डिग्री' की आवश्यकता होती है, लेकिन केवल भौतिक डिग्री की इन मोटरों के लिए 90 रु.
अतः प्रत्येक मोटर की घूर्णन गति चार गुना होती है।
दोनों अनुक्रम समान प्रतीत होते हैं, लेकिन वे समान नहीं हैं क्योंकि 6-
चरण अनुक्रम के लिए, सीडब्ल्यू के लिए, चरण के माध्यम से वर्तमान दिशा एक दिशा है, और सीसीडब्ल्यू के लिए, वर्तमान दिशा विपरीत है।
आप मोटर चरण में बैटरी या बिजली आपूर्ति के वोल्टेज को लागू करके इसे स्वयं देख सकते हैं।
यदि आप वोल्टेज लागू करते हैं, तो मोटर एक दिशा में थोड़ा आगे बढ़ेगी और रुक जाएगी।
यदि आप उपरोक्त अनुक्रमों में से किसी एक में चरण पर वोल्टेज को तुरंत बदल सकते हैं, तो आप मोटर को मैन्युअल रूप से घुमा सकते हैं।
ट्रांजिस्टर और माइक्रोकंट्रोलर इन सभी स्विचों को बहुत तेज़ी से पूरा करते हैं, जब मोटर तेज़ गति से चल रही हो तो प्रति सेकंड सैकड़ों बार स्विच करते हैं।
इसके अलावा, कृपया ध्यान दें कि यदि वोल्टेज दोनों चरणों पर लागू होता है, तो मोटर थोड़ी सी चलती है और फिर बंद हो जाती है।
ऐसा इसलिए है क्योंकि टॉर्क शून्य है।
आप इसे नीचे दी गई चौथी तस्वीर में देख सकते हैं, जो मोटर चरणों की एक जोड़ी की पिछली क्षमता को दर्शाता है।
यह एक साइन लहर है.
जब तरंग x-
शाफ्ट से होकर गुजरती है, तो इस चरण द्वारा प्रदान किया गया टॉर्क शून्य होता है। छह
चरणों वाले बीएलडीसी चरण परिवर्तन क्रम में जो कभी नहीं हुआ।
किसी विशेष चरण पर टॉर्क कम होने से पहले, बिजली को दूसरे चरण संयोजन में बदल दिया जाता है।
बड़े बीएलडीसी मोटर आमतौर पर मोटर के अंदर हॉल सेंसर द्वारा निर्मित होते हैं।
अगर आपके पास ऐसी मोटर है तो आप इस चरण को छोड़ सकते हैं।
इसके अलावा, मुझे पता है कि कम से कम कुछ सीडी/डीवीडी ड्राइव मोटर पहले से ही हॉल सेंसर में निर्मित हैं।
जब मोटर घूमती है, तो स्थिति का पता लगाने के लिए तीन हॉल सेंसर का उपयोग किया जाता है, इसलिए चरण परिवर्तन सही समय पर किया जाता है।
मेरी एचडी मोटर 9000 आरपीएम (150 हर्ट्ज़) तक चलती है।
चूँकि 9000 आरपीएम पर प्रति पहिया 24 परिवर्तन होते हैं, मशीन को हर 280 माइक्रोसेकंड में बदला जाता है।
Arduino माइक्रो-नियंत्रक 16 मेगाहर्ट्ज पर काम करता है, इसलिए प्रत्येक घड़ी चक्र 0. 06 माइक्रोसेकंड है।
मुझे नहीं पता कि वाक्य को छोटा करने के लिए कितने घड़ी चक्रों की आवश्यकता होती है, लेकिन भले ही 100 घड़ी चक्रों की आवश्यकता हो, यानी, प्रत्येक वाक्य को छोटा करने में 5 माइक्रोसेकंड लगते हैं।
एचडी मोटर में हॉल सेंसर नहीं होते हैं, इसलिए उन्हें मोटर के बाहर स्थापित करना आवश्यक है।
सेंसर को मोटर रोटेशन के संबंध में तय किया जाना चाहिए और मोटर रोटेशन के अनुरूप ध्रुवों की एक श्रृंखला के संपर्क में आना चाहिए।
मेरा समाधान यह है कि उसी मोटर से चुंबकीय रिंग को हटा दिया जाए और इसे नियंत्रित करने के लिए मोटर पर उल्टा स्थापित कर दिया जाए।
फिर मैंने इस चुंबकीय रिंग के ऊपर मोटर शाफ्ट (
120 डिग्री इलेक्ट्रिक मोटर रोटेशन) पर एक दूसरे से 30 डिग्री की दूरी पर तीन हॉल सेंसर स्थापित किए।
मेरे हॉल सेंसर धारक में एक साधारण धारक होता है जिसमें मेरे द्वारा संसाधित तीन एल्यूमीनियम भाग और एक तेज़ प्रोटोटाइप पर बनाए गए तीन प्लास्टिक भाग होते हैं।
यदि आपके पास ये उपकरण नहीं हैं, तो स्थिति को इंगित करने का दूसरा तरीका ढूंढना मुश्किल नहीं होना चाहिए।
हॉल सेंसर के लिए ब्रैकेट बनाना अधिक चुनौतीपूर्ण होगा।
यह काम करने का एक संभावित तरीका है: 1.
सही आकार की एक प्लास्टिक ट्रे ढूंढें और आप हॉल सेंसर को सावधानीपूर्वक एपॉक्सी कर सकते हैं। 2.
कागज पर एक टेम्पलेट मुद्रित होता है, जिसमें चुंबकीय वलय त्रिज्या के समान वृत्त होता है, और तीन निशान 15 डिग्री 3 अलग होते हैं।
टेम्पलेट को डिस्क पर चिपका दें और फिर हॉल सेंसर एपॉक्सी को सावधानीपूर्वक जगह पर रखने के लिए एक गाइड के रूप में टेम्पलेट का उपयोग करें।
अब जब हॉल सेंसर मोटर पर स्थापित हो गए हैं, तो उन्हें नीचे दिखाए गए सर्किट से कनेक्ट करें और डीएमएम या ऑसिलोस्कोप का उपयोग करके उनका परीक्षण करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि मोटर घूमते समय आउटपुट अधिक और कम हो जाता है।
मैं Arduino के 5 v आउटपुट का उपयोग करके इन सेंसरों को 5 v के अंतर्गत चलाता हूं।
हॉल सेंसर आउटपुट में उच्च या निम्न है (1 या 0)
यह इस पर निर्भर करता है कि वे अंटार्कटिक या आर्कटिक को महसूस करते हैं या नहीं।
चूंकि वे 15 डिग्री अलग हैं, चुंबक उनके नीचे घूमते हैं और हर 45 डिग्री पर ध्रुवता बदलते हैं, ये तीन सेंसर एक ही समय में कभी भी ऊंचे या नीचे नहीं होंगे।
जब मोटर घूमती है, तो सेंसर आउटपुट 6 होता है-
चरण पैटर्न निम्न तालिका में दिखाया गया है।
सेंसर को मोटर की गति के साथ संरेखित किया जाना चाहिए ताकि तीन सेंसर में से एक मोटर चरण परिवर्तन स्थिति में सटीक रूप से बदल जाए।
इस मामले में, पहले हॉल सेंसर (H1) का बढ़ता किनारा
C संयोजन (उच्च) और B (निम्न) के उद्घाटन के अनुरूप होना चाहिए।
यह ब्रिज सर्किट में ट्रांजिस्टर 3 और 5 को चालू करने के बराबर है।
मैं एक आस्टसीलस्कप के साथ सेंसर को चुंबक के साथ संरेखित करता हूं।
ऐसा करने के लिए, मुझे दायरे के तीन चैनलों का उपयोग करना होगा।
मैं मोटर को दूसरी मोटर के बेल्ट से जोड़कर घुमाता हूं और दो चरण संयोजनों (
ए और बी, ए और सी) के बीच पिछली क्षमता को मापता हूं
। यह दो साइन है।
नीचे चित्र में तरंगों की तरह,
फिर ऑसिलोस्कोप के चैनल 3 पर हॉल सेंसर 2 के सिग्नल को देखें।
हॉल सेंसर धारक को तब तक घुमाया जाता है जब तक कि हॉल सेंसर का उठता हुआ किनारा उस बिंदु के साथ पूरी तरह से संरेखित न हो जाए जहां चरण परिवर्तन किया जाना चाहिए (नीचे देखें)।
अब मुझे एहसास हुआ कि समान अंशांकन करने के लिए केवल दो चैनल हैं।
यदि चरण संयोजन बी का बीईएमएफ-
सी का उपयोग किया जाता है, तो एच2 का बढ़ता किनारा बीसी वक्र से संबंधित होगा।
यहां चरण परिवर्तन क्यों किया जाना चाहिए इसका कारण मोटर टॉर्क को हमेशा जितना संभव हो उतना ऊंचा रखना है।
पीछे की क्षमता टॉर्क के समानुपाती होती है और आप देखेंगे कि प्रत्येक चरण में परिवर्तन तब होता है जब पिछली क्षमता अगले चरण वक्र के नीचे से गुजरती है।
इसलिए, वास्तविक टॉर्क में प्रत्येक चरण संयोजन का उच्चतम भाग शामिल होता है।
यदि आप दायरे तक नहीं पहुंच सकते हैं, तो यहां संरेखण का मेरा विचार है।
यह वास्तव में उन लोगों के लिए एक दिलचस्प अभ्यास है जो जानना चाहते हैं कि बीएलडीसी मोटर कैसे काम करती है।
यदि मोटर चरण ए को
बिजली की आपूर्ति से (सकारात्मक) और बी (नकारात्मक) से जोड़ा जाता है और बिजली की आपूर्ति चालू की जाती है, तो मोटर थोड़ा घूम जाएगी और बंद हो जाएगी।
फिर, यदि नकारात्मक पावर लीड को सी चरण में ले जाया जाता है और बिजली चालू की जाती है, तो मोटर आगे घूम जाएगी और बंद हो जाएगी।
अनुक्रम का अगला भाग सकारात्मक लीड को चरण बी आदि में ले जाना होगा।
जब आप ऐसा करते हैं, तो मोटर हमेशा वहीं रुकती है जहां टॉर्क शून्य होता है, जो उस स्थान से मेल खाता है जहां चार्ट चार्ट पर एक्स-अक्ष से गुजरता है।
ध्यान दें कि तीसरे चरण के संयोजन का शून्य बिंदु पहले दो संयोजनों की चरण परिवर्तन स्थिति से मेल खाता है।
इसलिए, बी-सी संयोजन की शून्य टॉर्क स्थिति
वह है जहां आप h2 के बढ़ते किनारे को स्थित करना चाहते हैं।
इस स्थिति को बारीक निशानों या नुकीले ब्लेडों से चिह्नित करें, और फिर डीएमएम का उपयोग करके हॉल सेंसर धारक को तब तक समायोजित करें जब तक कि इस निशान पर H2 का आउटपुट बिल्कुल अधिक न हो जाए।
भले ही आप अपने स्कूल के शेड्यूल से थोड़ा भी विचलित हों, मोटर को अच्छी तरह से काम करना चाहिए।
तीन मोटर चरण को L6234 तीन-चरण मोटर चालक से शक्ति प्राप्त होगी।
मैंने पाया कि यह एक अच्छा उत्पाद है जो समय की कसौटी पर खरा उतर सकता है।
पावर इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करते समय आपके घटकों को गलती से भूनने के कई तरीके हैं, मैं एक इलेक्ट्रिकल इंजीनियर नहीं हूं और मुझे हमेशा नहीं पता कि क्या हो रहा है।
मेरे स्कूल कार्यक्रम में, हमने 6 MOSFET ट्रांजिस्टर और 6 डायोड का अपना 3-
चरण अर्ध-ब्रिज आउटपुट बनाया।
हमने इसे अन्य ड्राइवर इंटरसिल के HIP4086 पर उपयोग किया, लेकिन हमें इस सेटअप के साथ बहुत सारी समस्याएं हैं,
हमने बहुत सारे ट्रांजिस्टर और चिप्स जला दिए।
मैं 12V पर L6234 (
तो मोटर) चलाता हूँ।
L6234 में 6 ट्रांजिस्टर के आधे-पुल को नियंत्रित करने के लिए इनपुट का एक असामान्य सेट है।
प्रत्येक ट्रांजिस्टर में एक इनपुट नहीं होता है, लेकिन
तीनों चरणों में से प्रत्येक के लिए एक सक्षम (EN) इनपुट होता है, और फिर एक अन्य इनपुट (IN)
खुले चरण (ऊपरी या निचले) में कौन सा ट्रांजिस्टर चुनें।
उदाहरण के लिए, ट्रांजिस्टर 1 (ऊपरी) और 6 (निचला) चालू करें,
EN1 और EN3 दोनों उच्च हैं (
चरण को बंद रखने के लिए EN2 निम्न)
IN1 उच्च, IN3 निम्न।
यह चरण संयोजन-सी बनाता है।
जबकि L6234 एप्लिकेशन नोट में IN पिन पर मोटर की गति को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले PWM को लागू करने का सुझाव दिया गया था, मैंने इसे EN पिन पर करने का निर्णय लिया क्योंकि, उस समय, मुझे लगता है कि चरण के ऊपरी और निचले ट्रांजिस्टर को वैकल्पिक रूप से चालू करना 'अजीब' होगा।
वास्तव में, ऐसा लगता है कि एक ही समय में दोनों चरणों के निम्न ट्रांजिस्टर को चालू करने में कुछ भी गलत नहीं है, क्योंकि उनकी क्षमता समान है, इसलिए उनमें से कोई भी इससे नहीं गुजरता है। वर्तमान।
मेरी विधि के साथ, उच्च चरण को PWM आवृत्ति पर बारी-बारी से सक्षम और अक्षम किया जाता है, जबकि निम्न चरण पूरे चरण परिवर्तन के दौरान चालू रहता है।
नीचे मोटर ड्राइव का एक योजनाबद्ध आरेख है, मैंने
सकारात्मक बैटरी लीड और सर्किट के बीच 2. 5 एम्पीयर फ्यूज, बिजली की आपूर्ति और जीएनडी के बीच फ्यूज 100 यूएफ संधारित्र भी जोड़ा है।
यह आंकड़ा थोड़ा सा है छोटे, इसलिए बड़े संस्करणों के लिए, कृपया L6234 के लिए दस्तावेज़ देखें।
नोट: माइक एंटोन ने L6234 के लिए पीसीबी बनाया, जो (मुझे विश्वास है)
इस ट्रैक को बदल देगा और आपको इसे असेंबल करने का काम बचाएगा।
मुझे इसके बारे में बहुत कुछ नहीं मिला है 3-
मैं अपनी समझ का वर्णन करूंगा कि यह कैसे काम करता है और हम
मेरे स्पष्टीकरण में किसी भी सुधार की सराहना करेंगे
ड्राइविंग करते समय
पुनर्योजी ब्रेकिंग में, नियंत्रण प्रणाली भी टॉर्क को अधिकतम करती है, लेकिन इस बार यह एक नकारात्मक टॉर्क है जो बैटरी को करंट वापस भेजते समय मोटर को धीमा कर देता है। मैंने जिस
ब्रेकिंग विधि का उपयोग किया वह संयुक्त राज्य अमेरिका में ओक्रिज नेशनल लेबोरेटरी के एक पेपर से आई है।
पुनर्योजी
नीचे दिया गया चार्ट एक अन्य पेपर से आया है जो यह बताता है कि यह कैसे काम करता है
इस दूसरे पेपर में दिया गया अंश आंशिक रूप से गलत है)
ध्यान रखें कि जब मोटर घूमती है, तो मोटर चरण में बीईएमएफ वोल्टेज ऊपर और नीचे उतार-चढ़ाव करता है,
उस क्षण को दर्शाता है जब बीईएमएफ चरण बी में उच्च होता है और चरण में कम होता
पावर
यह
विकिपीडिया
है बंद; जब लो-एंड ट्रांजिस्टर
चालू होता है, तो करंट प्रवाहित होता है जैसा कि पहली तस्वीर में दिखाया गया है।
इलेक्ट्रॉनिक्स के संदर्भ में, सर्किट एक उपकरण की तरह होता है जिसे बूस्ट कनवर्टर कहा जाता है, जहां ऊर्जा मोटर के चरण में संग्रहीत होती है (
में एक अच्छा लेख है जिसमें बताया गया है कि बूस्ट कनवर्टर कैसे काम करता है)।
यह ऊर्जा तब निकलती है जब लो-एंड ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है, लेकिन उच्च वोल्टेज पर, करंट तुरंत प्रत्येक ट्रांजिस्टर के बगल में 'एंटी-उत्तेजना' डायोड के माध्यम से प्रवाहित होता है और फिर वापस आ जाता है। बैटरी।
डायोड करंट को बैटरी से मोटर में प्रवाहित होने से रोकता है।
साथ ही, इस दिशा में करंट (
ड्राइविंग के विपरीत)
एक नकारात्मक टॉर्क उत्पन्न करने के लिए होता है जो मोटर को धीमा कर देता है।
लो-साइड ट्रांजिस्टर एक पीडब्लूएम स्विच का उपयोग करता है, और पीडब्लूएम का कर्तव्य चक्र ब्रेकिंग की मात्रा को नियंत्रित करता है,
उच्चतम संभव टॉर्क को बनाए रखने के लिए
मोटर का स्विचिंग होता है बहुत समान है क्योंकि कुछ स्विचिंग मोड के कारण मोटर जितना संभव हो उतना नकारात्मक टॉर्क उत्पन्न करता है।
यदि आप पहले चरण में वीडियो देखते हैं, तो आप देख सकते हैं कि पुनर्योजी ब्रेक ठीक काम करता है, लेकिन यह अच्छी तरह से काम नहीं करता है।
मुझे लगता है कि मुख्य कारण यह है कि मैं जिस हार्ड ड्राइव मोटर का उपयोग करता हूं वह बहुत कम टॉर्क वाली मोटर है , इसलिए यह
कम गति को छोड़कर बहुत अधिक बीईएमएफ उत्पन्न नहीं करता है, इसके अलावा,
सिस्टम अपेक्षाकृत कम वोल्टेज पर चलता है (12 वी)
इसके अलावा, चूंकि एंटी-उत्तेजना डायोड के माध्यम से प्रत्येक पथ वोल्टेज को कई वोल्ट तक कम कर देता है, इससे दक्षता भी काफी कम हो जाती है। मैं
आर्डिनो
रेक्टिफायर डायोड का उपयोग करता हूं और अगर मैं कम वोल्टेज ड्रॉप के साथ कुछ विशेष
मेरा
सामान्य
डायोड का उपयोग करता हूं तो मुझे बेहतर प्रदर्शन मिल सकता है। नीचे
इनपुट और आउटपुट की एक सूची है। इसमें मेरे बोर्ड 2-
पर
डिजिटल एंट्री- हॉल
120 के प्रतिरोध की
1
जीएनडी
3 डिजिटल एंट्री हॉल 2 भी शामिल है
120 K प्रतिरोध -
Gnd 4 हॉल 3 डिजिटल इनपुट का
Gnd 5 का 120 K प्रतिरोध 400 ओम अवरोधक के साथ श्रृंखला में 6 2 डिजिटल आउटपुट 400 ओम अवरोधक के साथ श्रृंखला में 7 3 डिजिटल आउटपुट 400 ओम अवरोधक के साथ श्रृंखला में 9 EN 1 का डिजिटल आउटपुट 10 - EN 2 का डिजिटल आउटपुट
पोटेंशियोमीटर के साथ श्रृंखला में है
5 वी
, जिसके दोनों सिरों पर
और जीएनडी जुड़ा
400 ओम अवरोधक 11 के साथ श्रृंखला में - EN 3 डिजिटल आउटपुट 400 ओम अवरोधक, 100 k ओम
हुआ है और बीच में एनालॉग पिन 0 जुड़ा हुआ है। इस पोटेंशियोमीटर का उपयोग मोटर गति और ब्रेकिंग वॉल्यूम को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।
5 वी बिजली की आपूर्ति का उपयोग हॉल सेंसर को चलाने के लिए भी किया जाता है Ardjuino, जिसमें टिप्पणियाँ
32 kHz पर पिन 9, 10, 11 पर 6 अलग-अलग चरण-परिवर्तन चरण * PWM आउटपुट ( क्रमशः पिन 5,6, 7 पर
शामिल हैं:/* bldc_congroller 3. 1. 1*3 डेविड ग्लेज़र द्वारा।
* PWM कर्तव्य चक्र को बदलने के लिए 0 में सिमुलेशन को पोटेंशियोमीटर
प्रिंट
EN 1,2, 3*
से कनेक्ट करें और ड्राइविंग और पुनर्योजी ब्रेकिंग के बीच * बदलें *। * 0- 499: ब्रेक * 500- 523: टैक्सी * 524-1023: मोटरिंग * एक सीरियल कनेक्शन के लिए विभिन्न मूल्यों को
करके
3 DO के अनुरूप (IN 1,2,3)
डिबगिंग के
लिए कई लाइनें
मोटर के लिए bस्पीड = 0;
/ थ्रॉटल का ब्रेक स्तर = 0;
/ इस वेरिएबल का उपयोग थ्रॉटल पोटेंशियोमीटर की गैप सेटिंग की स्थिति को मापने के लिए किया जाता है () {पिनमोड (2,INPUT)
; /हॉल
1 पिनमोड (
4,INPUT);
/हॉल 2 पिनमोड (4,INPUT);
(5,OUTPUT);
/In 1 pinMode (6,OUTPUT);
/In 2 pinMode (7,OUTPUT);
/In 3 pinMode (9,OUTPUT);
/EN 1 pinMode (10,OUTPUT); /EN 2 pinMode (11,OUTPUT); /EN 3/serial. begin(9600);
If you will be using a serial connection, please uncomment this line.
The flush command at the end of the प्रोग्राम।
/* पिन 9, 10 और 11 पर पीडब्लूएम आवृत्ति सेट करें / पिन 9, 10 के लिए पीडब्लूएम को 32 किलोहर्ट्ज़ पर सेट
करें
/ पहले सभी तीन प्री-डिवाइडर बिट्स को साफ़ करें: int prescalerVal = 0x07;
/prescalerVal नामक एक वैरिएबल बनाएं और इसे बाइनरी संख्या \'00000111\' TCCR1B और = ~ प्रीस्केलर के बराबर सेट करें।
TCCR0B में \'1111000\' की बाइनरी संख्या के साथ/ अब उपयुक्त
/
प्री-एन्कोडिंग बिट सेट करें: int प्री-एन्कोडिंग बिट 2 = 1;
/बाइनरी संख्या \'0000001\' TCCR1B | = prescalerVal2 के बराबर करने के लिए प्रीस्केलरVal सेट करें; \'00000001\'/पिन 3,11 के लिए पीडब्लूएम को 32 किलोहर्ट्ज़ पर सेट करें (यह प्रोग्राम केवल पिन 11 का उपयोग करता है) /पहले सभी तीन प्री-कैलर बिट्स को साफ़ करें: टीसीसीआर2बी और = ~ प्री-कैलरवल;
और
टीसीसीआर0बी में बाइनरी नंबर के साथ
\
'1111000\'/अब उपयुक्त प्री-एन्कोडिंग बिट सेट करें: टीसीसीआर2बी | प्री
-एन्कोडिंग बिट 2;
या TCCR0B में मान \
'0000001\' के साथ
/पहले सभी तीन प्री-एन्कोडेड बिट्स को साफ़ करें:}
); मुद्रण कार्यक्रम शुरू होने के बाद का
/PRGROM शून्य लूप (){ /समय = मिलिस (
समय। //सीरियल. प्रिंट(\'\'); एमएसपी
= मानचित्र (थ्रॉटल, 512,1023, 0,255);
/ड्राइविंग को पोटेंशियोमीटर के ऊपरी आधे भाग में मैप किया गया है बीस्पीड = मानचित्र (
थ्रॉटल, 0,511,255, 0);
/पॉट के तल पर आधा भाग पुनर्योजी ब्रेकिंग /एमएसपी एड = 100
; /डिबगिंग के लिए
हॉलस्टेट1 = डिजिटलरीड (2); 1 2 = डिजिटल रीड (3); हॉल 2
से इनपुट वैल्यू पढ़ें 3 = डिजिटल रीड (4); हॉल
3 (8, हॉलस्टेट 1) से इनपुट वैल्यू पढ़ें / जब संबंधित सेंसर उच्च शक्ति में हो, तो एलईडी मूल रूप से डिजिटलराइट (9, हॉलस्टेट 2) को डीबग करने के लिए चालू हो जाएगी; // डिजिटल राइट (10, हॉलस्टेट 3) + (4*HallState3); /Calculate the binary values of 3 hall sensors/* series.
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(\'\'
); Serial. print(\'\')
;
// delay
(500
); */Driving
phase change/each binary number has a case corresponding to the different
transistors turned on/bit math used to change the value of the output arduino:
/PORTD contains the
ऊपरी ट्रांजिस्टर या निचला ट्रांजिस्टर
प्रत्येक चरण के लिए
output L6234 ड्राइवर पर IN पिन का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि
;
सी
फेज़
//
/EN पिन Arduino कमांड सादृश्य द्वारा नियंत्रित होता है, PWM का कर्तव्य चक्र सेट करें (0 = OFF, 255 = ON या पोटेंशियोमीटर द्वारा नियंत्रित थ्रॉटल मान)। 1111xxx00; /पिन का अपेक्षित आउटपुट 0-7 xxx हॉल इनपुट को संदर्भित करता है और = B0000000; 0)एनालॉगराइट(11,255)
100
=
ऑन
-ड्यूटी
% (लो-एंड ट्रांजिस्टर)ब्रेक; हाई-एंड ट्रांजिस्टर)एनालॉगराइट(10,255); //
फेज बी ऑन (लो-एंड ट्रांजिस्टर)एनालॉगराइट(11,0); //फेज बी ऑफ (ड्यूटी
का अपेक्षित आउटपुट 0-
/
=
0)ब्रेक ;
पोर्टडी | एनालॉगराइट(10,255); एनालॉगराइट(11,एमस्पीड); केस 4:/ पोर्टडी
/पिन
7 पोर्ट और = बी0001111;
= बी100xxx00
; एनालॉगराइट(11,एमस्पीड);
केस 6:/पोर्टडी = बी110xxx00; B010xxx00;
/Expected output of pin 0-
7 PORTD & = B00011111;
B0201700 PORTD | =;
/Analowrite (9,0); analogWrite(10,mSpeed); analogWrite(11,255); break; }}
/Regenerative brake phase change/PORTD (
Output of IN pin on L6234)
The pins are always low, so only ब्रेकिंग के दौरान प्रत्येक चरण पर कम ट्रांजिस्टर का उपयोग किया जाता है।
Case
analogWrite(
1
11,0); break;
: analogy writing (9,bSpeed); analogWrite(10,0); analogWrite(11,0); break;
Case 5: analogy writing (9,0); 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 सीरियल पोर्ट का उपयोग करके डीबग करें, कृपया अनटिप्पणी करें}
मुझे लगता है कि Arduino इस प्रोजेक्ट में जो ऑपरेशन करता है वह इतना सरल है कि इस कार्य को माइक्रोप्रोसेसर के साथ करना बेकार लगता है।
वास्तव में, L6234 के एप्लिकेशन नोट्स
इस कार्य को करने के लिए एक सरल प्रोग्रामेबल गेट ऐरे (GAL16V8 जो लैटिस सेमीकंडक्टर से बना है) की अनुशंसा करते हैं।
मैं इस डिवाइस की प्रोग्रामिंग से परिचित नहीं हूं, लेकिन नेवार्क में IC की लागत केवल $2 39 है
सर्किट भी बहुत सस्ते हैं।
एक अन्य विकल्प विचारशील लॉजिक गेटों को एक साथ जोड़ना है।
मैं कुछ अपेक्षाकृत सरल लॉजिक अनुक्रमों के साथ आया हूं जो तीन हॉल सेंसर के आउटपुट से L6234 IC को चला सकते हैं,
और सभी तीन चरणों के लिए सत्य तालिका (
बी और सी चरणों के लॉजिक सर्किट के लिए, \'नहीं\' दरवाजे को \'या के दूसरी तरफ स्विच किया जाना चाहिए।
इस दृष्टिकोण के साथ समस्या यह है कि लगभग हैं। प्रत्येक चरण में 20 कनेक्शन होते हैं, इसलिए इसे एक साथ रखने में काफी मेहनत लगती है।
इसे प्रोग्रामयोग्य लॉजिक गेट के रूप में प्रोग्राम करना सबसे अच्छा है।
