Ngày nay, những người đam mê điều khiển DC không chổi than (BLDC) rất quan tâm.
So với động cơ DC truyền thống, hiệu suất của động cơ đã được cải thiện, hiệu quả sử dụng năng lượng cũng được cải thiện nhưng khó sử dụng hơn. Nhiều
sản phẩm có sẵn tồn tại cho mục đích này.
Ví dụ: có rất nhiều bộ điều khiển BLDC nhỏ hoạt động rất tốt cho máy bay RC.
Đối với những người muốn tìm hiểu sâu hơn về điều khiển BLDC, cũng có nhiều bộ điều khiển vi mô khác nhau và phần cứng điện tử khác dành cho người dùng công nghiệp, thường có tài liệu rất tốt.
Cho đến nay tôi vẫn chưa tìm thấy bất kỳ mô tả toàn diện nào về cách sử dụng bộ điều khiển vi mô Arduino để điều khiển BLDC.
Ngoài ra, nếu bạn quan tâm đến việc phanh tái tạo hoặc sử dụng BLDC để phát điện, tôi chưa tìm thấy nhiều sản phẩm phù hợp để sử dụng với động cơ nhỏ, cũng như chưa tìm hiểu về cách điều khiển máy phát điện 3 pha.
Cấu trúc này ban đầu là một câu chuyện về
tính toán thời gian thực, tôi tiếp tục làm như vậy sau khi khóa học kết thúc.
Ý tưởng của dự án là trình bày một mô hình tỷ lệ của một chiếc ô tô hybrid với bộ lưu trữ năng lượng bánh đà và phanh tái tạo.
Động cơ được sử dụng trong dự án là một BLDC nhỏ được làm sạch từ ổ cứng máy tính bị hỏng.
Sách hướng dẫn này mô tả cách sử dụng bộ điều khiển vi mô Arduino và
cảm biến vị trí Hall- Affects trong chế độ lái xe và phanh tái tạo.
Xin lưu ý rằng việc truy cập oscillisoft sẽ rất hữu ích, nếu không muốn nói là cần thiết, để hoàn thành dự án này.
Nếu bạn không thể truy cập phạm vi, tôi đã thêm một số đề xuất về cách thực hiện mà không cần phạm vi (bước 5).
Một điều mà dự án này không nên đưa vào bất kỳ bộ điều khiển động cơ thực tế nào là bất kỳ chức năng an toàn nào chẳng hạn như bảo vệ quá dòng.
Trên thực tế, điều tồi tệ nhất là bạn làm cháy động cơ HD.
Tuy nhiên, việc thực hiện bảo vệ quá dòng với phần cứng hiện tại không khó và có thể một lúc nào đó tôi sẽ làm được điều đó.
Nếu bạn đang cố gắng điều khiển một động cơ lớn hơn, vui lòng thêm bảo vệ quá dòng để bảo vệ động cơ và sự an toàn của chính bạn.
Tôi muốn thử sử dụng bộ điều khiển này với một động cơ lớn hơn có thể thực hiện một số công việc 'thực tế' nhưng tôi chưa có cái phù hợp.
Tôi nhận thấy eBay đã bán một chiếc ô tô 86 W với giá khoảng 40 USD.
Có vẻ như là một ứng cử viên sáng giá.
Ngoài ra còn có một trang web RC có tên \'GoBrushless\' bán bộ dụng cụ lắp ráp BLDC của riêng họ.
Những thứ này không quá đắt và rất đáng để bạn trải nghiệm khi xây dựng một cái.
Xin lưu ý rằng không có cảm biến Hall cho động cơ trên trang web này. Ối!
Viết cấu trúc này là một công việc lớn.
Tôi hy vọng bạn thấy nó hữu ích, xin vui lòng đưa ra ý kiến và đề xuất của bạn.
Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số (DMM) -
Nếu DMM của bạn có máy đo dao động tần số (
Tốt hơn là nên có ít nhất 2 kênh)
Trình điều khiển T8 Torx (
Bạn cần một trong số chúng để mở bất kỳ ổ cứng nào).
Có một cửa hàng phần cứng tốt.
Xưởng máy và nguyên mẫu nhanh (
Những thứ này rất hữu ích nhưng tôi nghĩ dự án này có thể được thực hiện mà không cần chúng).
Chất liệu động cơ bldc vòng từ từ đĩa cứng máy tính (
Một nửa động cơ)
Từ một ổ cứng khácMột số (3-6)
Có một động cơ nhỏ thứ hai trong đĩa bạc trên đĩa cứng (DC chải OK)
Dây cao su hoặc (tốt nhất là)
Động cơ DC không chổi than có tay cầm với một động cơ khác tấm bánh mì điện tử dây rắn tháng Arduino Duemilanove Điện trở 120 k ohm điện trở sáu đến 400 ohm điện trở tuyến tính hoặc quay Chiết áp100 k ohmST vi mạch L6234 trình điều khiển động cơ ba pha IC hai tụ điện 100 uF một tụ điện 10 nF một tụ điện 220 nF một tụ điện 1 uF một tụ điện 100 uF ba điốt nhận Một 2.
Cầu chì lưỡng cực Hall-5 Ampe Honeywell SS411A 1 giá đỡ cầu chì 3
Lưu ý: Mike Anton đã thiết kế và bán một sản phẩm sẽ thay thế các mạch điện tử công suất và cảm biến Hall mà tôi đã trình bày trong sách hướng dẫn này (
Nó được điều khiển bằng cách sử dụng cảm ứng điện thế ngược).
Bạn có thể tìm thấy các thông số kỹ thuật và thông tin mua sắm trong hai liên kết sau: Nếu bạn định thực hiện dự án này, tôi khuyên bạn nên dành thời gian để hiểu kỹ cách BLDC hoạt động và kiểm soát.
Có một số lượng lớn tài liệu tham khảo trực tuyến (
Xem bên dưới để biết một số gợi ý).
Tuy nhiên, tôi đưa vào dự án của mình một số biểu đồ và bảng để giúp bạn hiểu.
Dưới đây là danh sách các khái niệm mà tôi nghĩ là quan trọng nhất để hiểu dự án này: Bóng bán dẫn MOSFET Nửa cầu 3 pha
Giảm 3 bước
Điều chế độ rộng xung của động cơ pha (PWM)Hall-
Microchip AVR443: tham khảo chung về cảm biến Động cơ DC Nguyên tắc cơ bản cho cảm biến vị trí kỹ thuật số
Điều khiển động cơ DC không chổi than ba pha dựa trên điều khiển động cơ DC không chổi than
Điều khiển động cơ Phase BLDC của cảm biến Flying Star Hall, một video hay về làm sạch động cơ ổ cứng, nhưng có vẻ như tác giả đang chạy động cơ như một động cơ bước và một động cơ bước. Trang web tham khảo cụ thể hơn về BLDC trên IC điều khiển động cơ l6234, bao gồm bảng dữ liệu, ghi chú ứng dụng và thông tin mua hàng.
Mẫu miễn phí về bộ truyền động động cơ không chổi than PM dành cho các ứng dụng xe điện hybrid.
Đây là bài báo duy nhất tôi tìm thấy mô tả thứ tự thay đổi pha phanh tái tạo.
Bài báo này, phanh tái tạo trên xe điện rất hữu ích, tôi đã mượn một vài con số từ nó, nhưng tôi nghĩ nó mô tả không chính xác cách thức hoạt động của quá trình tái tạo.
Tôi thực hiện dự án này với động cơ ổ đĩa tái chế vì nó dễ đi qua và tôi thích sử dụng động cơ điện áp thấp nhỏ để học dây được điều khiển bởi BLDC và không gây ra bất kỳ vấn đề an toàn nào.
Ngoài ra, cấu hình nam châm của cảm biến Hall trở nên rất đơn giản bằng cách sử dụng vòng từ (rôto)
Từ động cơ thứ hai của các động cơ này (Xem Bước 4).
Nếu bạn không muốn gặp rắc rối khi cài đặt và hiệu chỉnh cảm biến Hall (bước 5-7),
tôi biết có ít nhất một số động cơ ổ đĩa CD/DVD được tích hợp cảm biến Hall.
Để cung cấp một số quán tính quay cho động cơ và tạo cho chúng một chút tải, tôi đặt 5 ổ cứng lên động cơ, nhẹ nhàng dán lại với nhau bằng một ít keo chắc chắn và dán vào động cơ (
Điều này tạo nên bánh đà trong dự án ban đầu của tôi).
Nếu bạn định tháo mô-tơ ra khỏi ổ cứng, bạn cần có ổ torx T8 để tháo Vỏ (
Thông thường có hai con vít ẩn sau thanh trong nhãn trung tâm)
Và các vít bên trong để giữ mô-tơ cố định.
Bạn cũng cần phải tháo đầu Reader (
Điều hành vòng tròn âm thanh)
Bằng cách này bạn có thể lấy đĩa nhớ ra để tiếp cận động cơ.
Ngoài ra, bạn sẽ cần một động cơ ổ cứng thứ hai tương tự để tháo rôto ra khỏi động cơ đó (
Có nam châm bên trong).
Để tháo động cơ ra, tôi nắm lấy rôto (trên cùng)
Vê của động cơ và cạy nó lên stato (phía dưới)
Hai tua vít cách nhau 180 độ.
Không dễ để giữ động cơ trên một cặp đủ chặt mà không bị biến dạng.
Bạn có thể muốn xây dựng một
khối chữ V bằng gỗ để sử dụng cho mục đích này.
Tôi khoan một lỗ trên vòng từ trên máy tiện sao cho nó vừa khít trên đầu động cơ.
Nếu không thể sử dụng máy tiện, bạn có thể cố định rôto ngược trên động cơ bằng keo dán chắc chắn.
Hình 2 và 3 bên dưới thể hiện bên trong của một trong những động cơ mà tôi đã tháo rời.
Nửa đầu có (rotor) có 8 cực (
Nam châm bọc nhựa).
Nửa sau (stato)
Có 12 khe (cuộn dây).
Mỗi pha trong số ba pha động cơ có 4 khe nối tiếp.
Một số động cơ HD có ba tiếp điểm ở phía dưới, một tiếp điểm trên mỗi pha và tiếp điểm còn lại là vòi trung tâm của động cơ (
Nơi ba giai đoạn gặp nhau).
Trong dự án này, không cần vòi ở giữa nhưng nó có thể hữu ích trong việc điều khiển không cần cảm biến (
tôi hy vọng một ngày nào đó sẽ đưa ra ghi chú về điều khiển không cần cảm biến).
Nếu động cơ của bạn có bốn tiếp điểm, bạn có thể xác định pha bằng ohmmeter.
Điện trở giữa vòi trung tâm và pha bằng một nửa điện trở giữa hai pha bất kỳ.
Hầu hết các tài liệu về động cơ BLDC đều đề cập đến những động cơ có dạng sóng điện thế ngược hình bậc thang, nhưng động cơ ổ cứng dường như có điện thế ngược trông giống như hình sin (Xem bên dưới).
Theo như tôi biết, việc điều khiển động cơ sóng hình sin với xung điều khiển sóng hình sin đang hoạt động tốt, mặc dù hiệu suất có thể giảm đi phần nào.
Giống như tất cả các động cơ BLDC, động cơ này được tạo thành từ
cầu bán dẫn ba pha nửa pha (
Xem ảnh thứ 2 bên dưới).
Tôi sử dụng IC do ST Micro (L6234) sản xuất
cho cầu, còn được gọi là trình điều khiển động cơ.
Kết nối điện của L6234 được hiển thị ở bước 8.
Ảnh thứ ba bên dưới hiển thị sơ đồ nguyên lý của bộ điều khiển động cơ và ba pha động cơ.
Để động cơ hoạt động theo chiều kim đồng hồ, công tắc sẽ được thực hiện theo thứ tự sau (
Chữ cái đầu tiên là bóng bán dẫn phía trên và chữ cái thứ hai là bóng bán dẫn phía dưới)
: Bước 1 2 3 4 5 6 theo chiều kim đồng hồ: CB, AB, AC, BC, BA, CA ngược chiều kim đồng hồ: BC, BA, CA, CB, AB, AC này 6-
Trình tự bước yêu cầu \'độ điện\' là 360, nhưng đối với các động cơ này chỉ có độ vật lý là 90.
Do đó, tốc độ quay của mỗi động cơ xảy ra bốn lần.
Hai chuỗi có vẻ giống nhau, nhưng chúng không giống nhau vì đối với
chuỗi 6 bước, đối với CW, hướng dòng điện qua pha là một hướng, còn đối với CCW, hướng dòng điện ngược lại.
Bạn có thể tự mình nhìn thấy điều này bằng cách áp điện áp của pin hoặc nguồn điện vào một trong hai pha động cơ.
Nếu bạn đặt điện áp vào, động cơ sẽ di chuyển một chút theo một hướng và dừng lại.
Nếu bạn có thể nhanh chóng thay đổi điện áp trên pha theo một trong các trình tự trên, bạn có thể xoay động cơ bằng tay.
Các bóng bán dẫn và bộ vi điều khiển hoàn thành tất cả các công tắc này rất nhanh, chuyển đổi hàng trăm lần mỗi giây khi động cơ chạy ở tốc độ cao.
Ngoài ra, xin lưu ý rằng nếu điện áp được đặt vào cả hai pha, động cơ sẽ di chuyển một chút rồi dừng lại.
Điều này là do mô-men xoắn bằng không.
Bạn có thể thấy điều này trong bức ảnh thứ tư bên dưới, cho thấy điện thế ngược của một cặp pha động cơ.
Đây là một làn sóng hình sin.
Khi sóng đi qua
Trục x, mô men xoắn do pha này cung cấp bằng không. Trong
chuỗi chuyển pha BLDC sáu bước chưa bao giờ xảy ra.
Trước khi mô-men xoắn trên một pha cụ thể trở nên thấp, nguồn điện sẽ được chuyển sang tổ hợp pha khác.
Động cơ BLDC lớn hơn thường được sản xuất bằng cảm biến Hall bên trong động cơ.
Nếu bạn có một động cơ như vậy thì bạn có thể bỏ qua bước này.
Ngoài ra, tôi biết có ít nhất một số động cơ ổ đĩa CD/DVD được tích hợp sẵn cảm biến Hall.
Khi động cơ quay, ba cảm biến Hall được sử dụng để phát hiện vị trí, do đó việc thay đổi pha được thực hiện vào đúng thời điểm.
Động cơ HD của tôi chạy tới 9000 vòng/phút (150 Hz).
Vì có 24 lần thay đổi trên mỗi bánh xe, ở tốc độ 9000 vòng/phút, máy sẽ được thay đổi sau mỗi 280 micro giây.
Bộ vi điều khiển Arduino hoạt động ở tần số 16 MHz, do đó mỗi chu kỳ xung nhịp là 0,06 micro giây.
Tôi không biết cần bao nhiêu chu kỳ đồng hồ để thực hiện việc giảm câu, nhưng ngay cả khi cần 100 chu kỳ đồng hồ, tức là phải mất 5 micro giây cho mỗi lần giảm câu.
Động cơ HD không có cảm biến Hall nên cần phải lắp đặt chúng ở bên ngoài động cơ.
Cảm biến cần phải được cố định theo chuyển động quay của động cơ và tiếp xúc với một loạt các cực phù hợp với chuyển động quay của động cơ.
Giải pháp của tôi là tháo vòng từ khỏi cùng một động cơ và lắp ngược nó vào động cơ cần điều khiển.
Sau đó tôi lắp ba cảm biến sảnh phía trên vòng từ này, cách nhau 30 độ trên trục động cơ (
động cơ điện quay 120 độ).
Giá đỡ cảm biến Hall của tôi bao gồm một giá đỡ đơn giản gồm ba bộ phận bằng nhôm do tôi xử lý và ba bộ phận bằng nhựa được chế tạo trên nguyên mẫu nhanh.
Nếu bạn không có những công cụ này, sẽ không khó để tìm ra cách khác để chỉ ra vị trí.
Việc tạo giá đỡ cho cảm biến Hall sẽ khó khăn hơn.
Đây là một cách khả thi để làm việc: 1.
Tìm một khay nhựa có kích thước phù hợp và bạn có thể cẩn thận sơn epoxy cảm biến hall. 2.
Một mẫu được in trên giấy, có cùng hình tròn với bán kính vòng từ và ba dấu cách nhau 15 độ 3.
Dán mẫu vào đĩa và sau đó sử dụng mẫu làm hướng dẫn để cẩn thận đặt epoxy cảm biến Hall vào đúng vị trí.
Bây giờ, cảm biến Hall đã được lắp đặt trên động cơ, hãy kết nối chúng với mạch hiển thị bên dưới và kiểm tra chúng bằng DMM hoặc máy hiện sóng để đảm bảo rằng đầu ra sẽ cao hơn và thấp hơn khi động cơ quay.
Tôi chạy các cảm biến này dưới 5 v bằng đầu ra 5 v của Arduino.
Cảm biến Hall có đầu ra cao hay thấp (1 hoặc 0)
Điều này phụ thuộc vào việc họ cảm nhận được Nam Cực hay Bắc Cực.
Vì chúng cách nhau 15 độ nên các nam châm quay bên dưới chúng và thay đổi cực mỗi 45 độ, ba cảm biến này sẽ không bao giờ ở mức cao hay thấp cùng một lúc.
Khi động cơ quay, đầu ra cảm biến là 6-
Mẫu bước được hiển thị trong bảng sau.
Cảm biến phải được căn chỉnh theo chuyển động của động cơ sao cho một trong ba cảm biến thay đổi chính xác tại vị trí thay đổi pha của động cơ.
Trong trường hợp này, cạnh tăng của cảm biến hội trường thứ nhất (H1)
Phải phù hợp với việc mở tổ hợp C (cao) và B (thấp).
Điều này tương đương với việc bật bóng bán dẫn 3 và 5 trong mạch cầu.
Tôi căn chỉnh cảm biến với nam châm bằng máy hiện sóng.
Để làm được điều này, tôi phải sử dụng ba kênh phạm vi.
Tôi quay động cơ bằng cách nối với dây đai của động cơ thứ hai và đo điện thế ngược giữa hai tổ hợp pha (
A và B, A và C)
Đây là hai hình sin.
Giống như các sóng trong hình bên dưới.
Sau đó nhìn vào tín hiệu của cảm biến Hall 2 trên kênh 3 của máy hiện sóng.
Giá đỡ cảm biến Hall được xoay cho đến khi cạnh lên của cảm biến Hall hoàn toàn thẳng hàng với điểm cần thực hiện thay đổi pha (Xem bên dưới).
Bây giờ tôi nhận ra rằng chỉ có hai kênh để thực hiện hiệu chỉnh giống nhau.
Nếu BEMF của tổ hợp pha B-
Sử dụng C thì cạnh lên của H2 sẽ liên hệ với đường cong BC.
Lý do tại sao việc thay đổi pha nên được thực hiện ở đây là để luôn giữ mô-men xoắn của động cơ ở mức cao nhất có thể.
Điện thế ngược tỷ lệ với mô-men xoắn và bạn sẽ nhận thấy rằng mỗi thay đổi pha xảy ra khi điện thế ngược đi xuống dưới đường cong giai đoạn tiếp theo.
Do đó, mô men xoắn thực tế bao gồm phần cao nhất của mỗi tổ hợp pha.
Nếu bạn không thể truy cập phạm vi, đây là ý tưởng căn chỉnh của tôi.
Đây thực sự là một bài tập thú vị cho những ai muốn biết Động cơ BLDC hoạt động như thế nào.
Nếu pha A của động cơ được kết nối (dương) và B (âm)
với nguồn điện và bật nguồn điện, động cơ sẽ quay một chút và dừng lại.
Sau đó, nếu dây nguồn âm được chuyển sang pha C và bật nguồn, động cơ sẽ quay xa hơn và dừng lại.
Phần tiếp theo của trình tự sẽ là di chuyển dây dẫn dương sang Giai đoạn B, v.v.
Khi bạn thực hiện việc này, động cơ luôn dừng ở nơi mô-men xoắn bằng 0, tương ứng với một nơi mà biểu đồ đi qua trục x trên biểu đồ.
Lưu ý rằng điểm 0 của tổ hợp pha thứ ba tương ứng với vị trí thay đổi pha của hai tổ hợp đầu tiên.
Do đó, vị trí mô-men xoắn bằng 0 của
tổ hợp B- C là nơi bạn muốn định vị cạnh nâng của h2.
Đánh dấu vị trí này bằng các dấu nhỏ hoặc lưỡi dao sắc, sau đó điều chỉnh giá đỡ cảm biến Hall bằng DMM cho đến khi đầu ra của H2 cao hơn chính xác trên dấu này.
Ngay cả khi bạn lệch một chút so với lịch học ở trường, động cơ vẫn hoạt động tốt.
Động cơ ba pha sẽ nhận nguồn điện từ bộ điều khiển động cơ ba pha L6234.
Tôi thấy rằng đây là một sản phẩm tốt có thể đứng vững trước thử thách của thời gian.
Có nhiều cách để vô tình làm cháy các bộ phận của bạn khi sử dụng thiết bị điện tử công suất, tôi không phải là kỹ sư điện và không phải lúc nào tôi cũng biết chuyện gì đang xảy ra.
Trong chương trình ở trường của tôi, chúng tôi đã tự tạo
ra đầu ra nửa cầu 3 pha gồm 6 bóng bán dẫn MOSFET và 6 điốt.
Chúng tôi đã sử dụng điều này trên HIP4086 của trình điều khiển Intersil khác, nhưng chúng tôi gặp rất nhiều vấn đề với thiết lập này.
Chúng tôi đã đốt cháy một loạt bóng bán dẫn và chip.
Tôi chạy L6234 (
Vậy là động cơ) ở mức 12V.
L6234 có một bộ đầu vào khác thường để điều khiển nửa cầu gồm 6 bóng bán dẫn.
Không phải bóng bán dẫn nào cũng có đầu vào, mà có
Đầu vào kích hoạt (EN) cho từng giai đoạn trong số ba giai đoạn, sau đó là một đầu vào khác (IN)
Chọn bóng bán dẫn nào ở pha mở (trên hoặc dưới).
Ví dụ: bật bóng bán dẫn 1 (trên) và 6 (dưới)
Cả EN1 và EN3 đều ở mức cao (
EN2 ở mức thấp để giữ cho tầng đóng)
IN1 Cao, IN3 ở mức thấp.
Điều này tạo nên sự kết hợp pha-C.
Trong khi ghi chú ứng dụng L6234 đề xuất áp dụng xung điều khiển xung điện xung được sử dụng để điều khiển tốc độ của động cơ cho chân IN, tôi quyết định thực hiện điều đó trên chân EN vì lúc đó, tôi nghĩ sẽ là \'lạ\' nếu lần lượt bật các bóng bán dẫn trên và dưới của pha \'.
Trên thực tế, có vẻ như không có gì sai khi bật các bóng bán dẫn thấp của cả hai pha cùng một lúc, vì chúng có cùng điện thế nên cả hai pha đều không đi qua dòng điện.
Với phương pháp của tôi, pha cao được bật và tắt luân phiên ở tần sốPWM, trong khi pha thấp vẫn bật trong toàn bộ quá trình thay đổi pha. Dưới
của ổ đĩa động cơ, tôi đã thêm chân kết nối vào bo mạch Arduino. Tôi cũng thêm một
cầu chì 2,5 amps giữa dây dẫn dương của pin và mạch điện, cầu chì 100 uF giữa nguồn điện và gnd để giảm độ gợn của dòng điện tái tạo.
đây là sơ đồ
Mike Anton đã tạo ra PCB cho L6234, (tôi tin rằng) sẽ
thay thế đường ray này và giúp bạn tiết kiệm công việc lắp ráp nó.
Xem các liên kết sau để biết thông số kỹ thuật và thông tin mua hàng: Tôi chưa tìm thấy nhiều về 3-
Tôi sẽ mô tả sự hiểu biết của tôi về cách thức hoạt động của nó.
Xin lưu ý rằng tôi không phải là kỹ sư điện và chúng tôi sẽ đánh giá cao bất kỳ sự điều chỉnh nào đối với lời giải thích của tôi.
Khi lái xe, hệ thống điều khiển sẽ gửi dòng điện thành ba pha động cơ theo cách tối đa hóa mô-men xoắn. mô
cơ chạy chậm lại trong khi truyền dòng
điện
-men xoắn, nhưng lần này là mô-men xoắn âm làm cho động
Phương pháp hãm tái tạo mà tôi sử dụng được lấy từ một bài báo của Phòng thí nghiệm quốc gia Oakridge ở Hoa Kỳ. Một phòng thí nghiệm thực hiện nhiều nghiên cứu về động cơ Ô tô
trở
lại pin.
. Biểu đồ dưới đây lấy từ một bài báo khác giúp minh họa cách
thức hoạt động của nó (Tuy nhiên, tôi cho rằng lời giải thích được đưa ra trong
một phần không chính xác). và xuống . Trong hình
bài báo thứ hai này có
, nó hiển thị thời điểm BEMF ở mức cao ở Giai đoạn B và ở giai đoạn thấp. Trong trường hợp này,
dòng điện có thể chạy từ B đến hãm tái sinh, các bóng bán dẫn cấp thấp
sẽ bật và tắt nhanh chóng (Hàng nghìn công tắc điều khiển xung mỗi giây), khi bật bóng bán dẫn cấp thấp, dòng điện sẽ chạy như trong hình đầu tiên. pha của động cơ (
Wikipedia có một bài viết hay giải thích cách hoạt động
Năng lượng này được giải phóng khi tắt bóng bán dẫn cấp thấp, nhưng ở điện áp cao hơn, dòng điện lập tức chạy qua diode \'chống kích thích\' bên cạnh mỗi bóng bán
bóng
của bộ chuyển đổi tăng áp).
dẫn và
sau đó quay trở lại pin.
bán dẫn sử dụng một công tắc PLC và chu kỳ hoạt động của xung điều khiển lượng phanh.
Khi lái xe, chuyển động của động cơ sẽ chuyển từ tổ hợp này sang tổ hợp tiếp theo theo đúng trình tự để duy trì mô-men xoắn cao nhất có thể.
Chuyển mạch của phanh tái tạo rất giống nhau vì một số chế độ chuyển đổi khiến động cơ tạo ra mô-men xoắn âm nhiều nhất có thể.
Nếu bạn xem video ở bước đầu tiên, bạn có thể thấy rằng phanh tái tạo hoạt động tốt, nhưng tôi
nghĩ nguyên nhân chính là do động cơ ổ cứng. Tôi sử dụng một động cơ có mô-men xoắn rất thấp nên nó không tạo ra nhiều BEMF ngoại trừ ở tốc độ cao nhất.
Ở tốc độ thấp hơn, có rất ít hiện tượng hãm tái sinh (nếu có).
Ngoài ra, hệ thống của tôi chạy ở điện áp tương đối thấp (12 V) .
Hơn nữa, vì mỗi đường đi qua diode chống kích thích sẽ làm giảm điện áp vài volt, điều này cũng làm giảm đáng kể hiệu suất. Tôi sử dụng điốt chỉnh
thông thường và tôi có thể đạt được hiệu suất tốt hơn nếu sử dụng một số điốt đặc biệt có điện áp rơi thấp hơn.
ra trên arduino
. Cũng bao gồm các biểu đồ và hình ảnh của bảng của tôi. 2-
trở đầu
lưu
đầu
và
Điện
120 K của Gnd 3
vào
kỹ thuật số 1
Điện trở đầu vào kỹ thuật số 2 120 K
của Gnd 4 Đầu vào
kỹ thuật số Hall 3- Điện trở 120 K của
Gnd 5 1 Đầu ra kỹ thuật số nối tiếp với điện trở 400 ohm 6 2 Đầu ra kỹ thuật số nối tiếp với điện trở 400 ohm 7 3 Đầu ra kỹ thuật số nối tiếp với điện trở 400 ohm 9- Đầu ra kỹ thuật số EN 1 nối tiếp
với điện trở 400 ohm 10- Đầu ra kỹ thuật số EN 2 nối tiếp với điện trở 400 ohm
5 v và gnd được kết nối ở cả hai đầu và chân
11- Đầu ra kỹ thuật số
. Đây là toàn bộ chương trình tôi viết cho Ardjuino, bao gồm các nhận xét
EN 3 nối tiếp với điện trở 400 ohm, chiết áp 100 k Ohm, với
:/* bldc_congroller 3. 1. 1*3 của David Glazer. Dòng X là IC điều khiển động cơ 3
analog 0 được kết nối ở giữa. (xem bước 5)
pha ST L6234 * chạy động cơ truyền động đĩa theo chiều kim đồng hồ *
với
phanh tái tạo * tốc độ động cơ và phanh được điều khiển bằng một chiết áp duy nhất * vị trí động cơ bằng ba cảm biến hiệu ứng Hall * Arduino nhận đầu ra từ 3 cảm biến hall (chân) 2,3,4) * Và chuyển đổi sự
, 10
, 11
kết hợp của chúng thành 6 bước thay đổi pha khác nhau trên các chân 9
* Đầu raPWM ( Tương ứng với EN
ở tần số 32 kHz
1,2, 3* 3
DO trên các chân 5,6 , 7, tương ứng (IN
1,2,3) * Kết nối mô phỏng trong 0
524-
với chiết áp để thay đổi chu kỳ nhiệm vụPWM và Thay đổi * giữa dẫn động và phanh tái tạo *. * 0- 499: phanh * 500- 523: Taxi *
* nhận xét nhiều dòng để gỡ lỗi bằng cách in các giá trị khác nhau
1023: lái xe
sang kết nối nối tiếp */Int allstate1; Biến của ba cảm biến hall (3,2,1)
int HallState2; Int HallVal = 1; /
Giá trị nhị phân
của cả 3 cảm biến hall int MSPs = 0; động cơ;
/Mức phanh của ga = 0; /Biến
; /Hall 1 pinMode (3,INPUT); /Hall 2 pinMode (4,INPUT); /L6234 Hall 3/đầu
(2,INPUT)
này được sử dụng cùng với analog in để đo vị trí cài đặt khe hở của chiết áp ga () {pinMode
ra của trình điều khiển
động cơ pinMode (5,OUTPUT); pinMode (7,OUTPUT);
/Trong 3 pinMode (9,OUTPUT); /EN 1 pinMode (10,OUTPUT); /EN 2 pinMode (11,OUTPUT); /EN 3/serial.begin(
9600); Nếu bạn định sử dụng kết nối nối tiếp, vui lòng bỏ ghi chú lệnh này ở cuối chương trình. đối với các chân 9, 10 /trước tiên
hãy xóa cả ba bit chia trước: int prescalerVal = 0x07; /
Tạo một biến có tên prescalerVal và đặt nó thành số nhị phân \'00000111\'
= 1; /Đặt prescalerVal bằng
TCCR1B & = ~ Prescaler
/Và giá trị trong TCCR0B với số nhị phân \'11111000\'/bây giờ đặt bit tiền mã hóa thích hợp: int bit tiền mã hóa 2
số nhị phân \'00000001\' TCCR1B | = prescalerVal2; /Hoặc giá trị trong TCCR0B với số nhị phân \'00000001\'/đặt tín hiệu điều khiển ở mức 32 kHz cho chân 3,11 (
Chương trình này chỉ sử dụng
Chân 11) /Xóa cả ba bit tiền mã hóa trước: TCCR2B & = ~ Pre-
\'11111000\'
calerval; /Và giá trị trong TCCR0B với số nhị phân
/bây giờ đặt bit mã hóa trước thích hợp:
TCCR2B | = Bit mã hóa trước 2;
/Hoặc giá trị trong TCCR0B với số nhị phân
\'00000001\'
/trước tiên hãy xóa cả ba bit được mã hóa trước :} Vòng lặp chính của vòng lặp void/PRGROM
(){
/Time = millis (); Thời gian
sau khi chương trình in bắt đầu. println(time); //Serial. print(\'\'); Throttle = analogRead (0);
, 0,255);
/Điều chỉnh chiết áp MSPs =
bản đồ ( Throttle, 512,1023
/Hãm tái tạo một nửa ở đáy nồi/MSP ed = 100; /Để gỡ lỗi HallState1 = digitalRead (2); /Đọc giá trị đầu vào từ Hall 1 2 =
Đọc kỹ thuật số (3); /Đọc giá trị đầu vào từ Hall 2 3 = Đọc
giá trị đầu vào/ghi số từ Hall 3 (8, HallState1); /Khi cảm biến tương ứng ở mức công suất cao, đèn led sẽ bật Ban đầu được sử dụng để gỡ lỗi digitalWrite (9, HallState2); //digitalWrite(10, HallState3); HallVal = (HallState1)+ (2*
HallState2)+ (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(\'\'); /Đầu ra/độ trễ bóng bán dẫn màn hình (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(\'\')
;
*/Thay đổi pha lái xe/mỗi
số nhị phân có một trường hợp tương ứng với các bóng bán dẫn khác nhau được sử dụng để thay đổi giá trị của arduino: /PORTD chứa đầu ra của chân IN trên Trình điều khiển L6234/
ra
đầu
được sử dụng
để xác định xem bóng bán dẫn phía trên hoặc
= TẮT, 255 = BẬT hoặc
bóng bán dẫn phía dưới/chân EN cho mỗi pha được điều khiển bằng lệnh tương tự Arduino, đặt chu
( 0
kỳ nhiệm vụ của CPU
& = B00011111
; PORTD | = B01100000
; /AnalogWrite (9,mSpeed);
PWM trên pha A (
giá trị bướm ga được điều khiển bằng chiết áp). Không nên thay đổi PORTD
Bóng bán dẫn cấp cao)analogWrite(10,0);
B001xxx00;
/Đầu ra dự kiến của chân 0-
7 PORTD & = B00011111;
/PORTD | = B00100000; /AnalogWrite (9,mSpeed); //Tắt pha B (nhiệm vụ = 0)ngắt;
5:/PORTD = B101xxx00;
/Expected output of pin 0-
7 PORTD & = B00011111; /
PORTD | = B10100000;
analogWrite(9,0); analogWrite(10,255); analogWrite(11,mSpeed); break;
Case 4:/PORTD = B100xxx00;
/Expected output of pin 0-
7 PORTD & = B00011111;
PORTD | = bym000;
/Analowrite (9,255); analogWrite(10,0); analogWrite(11,mSpeed); break;
Case 6:/PORTD = B110xxx00;
/Expected output of pin 0-
7 PORTD & = B00011111;
PORTD b11. 000 =;
/Analowrite (9,255); analogWrite(10,mSpeed); analogWrite(11,0); break; Case 2:/
PORTD = B010xxx00; /Expected
output of pin 0-
Regenerative brake phase thay đổi /PORTD (
B00011111; B0201700 PORTD | =; /Analowrite (9,0) ; analogWrite(10,mSpeed); analogWrite(11,255); break; }} /
Đầu ra của chân IN trên
7 PORTD & =
L6234) Các chân luôn ở mức thấp, do đó chỉ sử dụng các
bóng bán dẫn thấp trên mỗi pha trong quá trình hãm lại.{ /PORTD = B000xxx00; /Đầu ra dự kiến
của chân 0- 7 PORTD & = PORTD | //analogWrite(9,0);
analogWrite(10,0); analogWrite(11,0); break;
Case 1: 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
= millis (); Time
(9,0); analogWrite(10,bSpeed); analogWrite(11,0); break; }} /
Time
after the printing program starts. println(time); //Serial. print(\'\'); //Serial. flush(); /If you want to debug using a serial port, vui lòng bỏ ghi chú} Tôi nghĩ
đơn giản đến mức có
khi thực hiện tác vụ này với bộ vi xử lý
hoạt động mà Arduino thực hiện trong dự án này
vẻ như thật lãng phí
. Trên thực tế
, ghi chú ứng dụng của L6234 đề xuất một mảng cổng lập trình đơn giản (GAL16V8 được làm bằng Lattice Semiconductor) để thực hiện công việc này. Tôi không quen với
việc lập trình thiết bị này, nhưng chi phí của IC chỉ là 39 đô la ở newark. ghép
các cổng logic kín đáo lại với nhau. Tôi đã nghĩ ra một số trình tự logic
tương đối đơn giản có thể điều khiển IC L6234 từ đầu ra của ba cảm biến hội trường. Biểu đồ cho giai đoạn A được hiển thị bên dưới và bảng chân lý cho cả ba giai đoạn (
Để mạch logic của pha B và C, cửa \'không\' phải được chuyển sang phía bên kia của \'or. Vấn đề với cách tiếp cận này là có gần 20 kết nối ở mỗi giai đoạn, do đó, phải mất khá nhiều công sức để đặt nó. Tốt nhất nên lập trình nó như một cổng logic có thể lập trình được.
