Ngày nay, những người đam mê rất quan tâm đến việc kiểm soát DC không chổi than (BLDC)
so với động cơ DC truyền thống, hiệu suất của động cơ đã được cải thiện, hiệu quả năng lượng cũng được cải thiện, nhưng nó khó sử dụng hơn. Nhiều sản phẩm ngoài
kệ tồn tại cho mục đích này.
Ví dụ, có rất nhiều bộ điều khiển BLDCS nhỏ hoạt động rất tốt cho máy bay RC.
Đối với những người muốn xem xét sự kiểm soát của BLDC về chiều sâu hơn, cũng có nhiều bộ điều khiển vi mô khác nhau và phần cứng điện tử khác cho người dùng công nghiệp, thường có tài liệu rất tốt.
Cho đến nay tôi 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 thực hiện phanh tái tạo, hoặc sử dụng BLDC để phát điện, tôi đã không tìm thấy nhiều sản phẩm phù hợp để sử dụng với các động cơ nhỏ, tôi cũng không tìm ra cách điều khiển máy tạo 3 pha.
Cấu trúc này ban đầu là trong 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 cho thấy một mô hình tỷ lệ của một chiếc xe hybrid với 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 hư hỏng.
Hướng dẫn này mô tả cách sử dụng bộ điều khiển vi mô Arduino và
ảnh hưởng đến các cảm biến vị trí trong các chế độ lái xe và tái tạo.
Xin lưu ý rằng việc ghé thăm Oscillisoft rất hữu ích, nếu không 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 có phạm vi (Bước 5).
Một điều mà dự án này không nên bao gồm trong bất kỳ bộ điều khiển động cơ thực tế nào là bất kỳ chức năng an toàn nào như bảo vệ hiện tại.
Trong thực tế, điều tồi tệ nhất là bạn đốt cháy động cơ HD.
Tuy nhiên, việc thực hiện bảo vệ quá mức với phần cứng hiện tại là không khó và có lẽ tôi sẽ làm điều đó vào một lúc nào đó.
Nếu bạn đang cố gắng điều khiển một động cơ lớn hơn, vui lòng thêm bảo vệ hiện tại để bảo vệ động cơ của bạn và sự an toàn của chính bạn.
Tôi muốn cố gắng sử dụng bộ điều khiển này với một động cơ lớn hơn có thể thực hiện một số công việc 'real \' nhưng tôi chưa có một động cơ nào đúng.
Tôi nhận thấy rằng eBay đã bán một chiếc xe 86 W với giá khoảng 40 đô la.
Trông giống như một ứng cử viên tốt.
Ngoài ra còn có một trang web RC có tên là \ 'Gobrushless \' bán các bộ dụng cụ lắp ráp BLDC của riêng họ.
Đây không phải là quá đắt và nó đáng để trải nghiệm để xây dựng một.
Xin lưu ý rằng không có cảm biến hội trường cho động cơ trên trang web này. Whew!
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.
Multi kế kỹ thuật số (DMM)-
Nếu DMM của bạn có máy hiện sóng đồng hồ đo tần số (
tốt hơn là 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.
Hội thảo máy và nguyên mẫu nhanh (
những thứ này rất hữu ích nhưng tôi nghĩ dự án này có thể được thực hiện mà không có chúng).
Vật liệu vòng từ động cơ bldc từ đĩa cứng máy tính (
một nửa động cơ)
từ một động cơ nhỏ khác (3-6)
có một động cơ nhỏ thứ hai trong đĩa bạc trên đĩa cứng (DC đã chải OK)
hoặc (tốt nhất
) K ohmst Micro Circuit L6234 Trình điều khiển động cơ ba pha IC Hai 100 Tụ điện UF một tụ điện 10 NF một tụ điện 220 NF một tụ điện 1 UF một
điện
tụ Hướng dẫn sử dụng (
nó được kiểm soát bằng cách sử dụng cảm ứng tiềm năng trở lại).
Thông số kỹ thuật và thông tin mua sắm có thể được tìm thấy trong hai liên kết sau: Nếu bạn sẽ thực hiện dự án này, tôi khuyên bạn nên dành thời gian để hiểu kỹ về 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 bao gồm một số biểu đồ và bảng trong dự án của tôi sẽ giúp bạn hiểu.
Dưới đây là danh sách các khái niệm mà tôi nghĩ là quan trọng nhất để hiểu dự án này: Transitor MOSFET 3 pha Half-Bridge 6-
bước 3 bước của câu
Chiều rộng xung của động cơ pha (PWM) Hall-
AVR443
3
Microchip Cảm biến Star Hall, một video hay về việc làm sạch động cơ ổ cứng, nhưng tác giả dường như đang chạy động cơ như một động cơ bước và như một động cơ bước. Một trang web tham chiếu cụ thể hơn cho BLDC trên IC ổ đĩa động cơ L6234, bao gồm các bảng dữ liệu, ghi chú ứng dụng và thông tin mua hàng.
Mẫu miễn phí cho ổ đĩa động cơ không chổi than 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 viết này, phanh tái tạo trong xe điện là hữu ích, tôi đã mượn một vài con số từ nó, nhưng tôi nghĩ rằng nó mô tả không chính xác cách thức tái sinh hoạt động.
Tôi đã thực hiện dự án này với động cơ ổ đĩa tái chế vì nó dễ dàng đi qua và tôi thích sử dụng một động cơ điện áp thấp nhỏ để tìm hiểu 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 phần thứ hai của các động cơ này (xem Bước 4).
Nếu bạn không muốn đi đến tất cả những rắc rối khi cài đặt và hiệu chỉnh cảm biến Hall (các bước 5-7),
tôi biết có ít nhất một số động cơ ổ đĩa CD/DVD được tích hợp cảm biến trong hội trường.
Để cung cấp một số quán tính quay cho động cơ và cho chúng một chút tải, tôi đặt 5 ổ cứng trên động cơ, nhẹ nhàng dán lại với một chút keo và dán vào động cơ (
điều này làm cho bánh đà trong dự án ban đầu của tôi).
Nếu bạn định tháo động cơ ra khỏi ổ cứng, bạn cần ổ T8 Torx để tháo vỏ (
thường có hai ốc vít ẩn phía sau nhãn hiệu trong nhãn trung tâm)
và ốc vít bên trong giữ động cơ.
Bạn cũng cần phải loại bỏ đầu đọc đầu (
giám đốc điều hành vòng tròn âm thanh)
theo cách này bạn có thể lấy đĩa bộ nhớ ra để tiếp cận động cơ.
Ngoài ra, bạn sẽ cần một động cơ ổ cứng tương tự thứ hai để tháo rôto ra khỏi động cơ đó (
có một nam châm bên trong).
Để tách động cơ ra, tôi lấy rôto (trên cùng)
một động cơ của động cơ và đặt nó trên stator (dưới),
hai tua vít cách nhau 180 độ.
Không dễ để giữ động cơ trên một cặp đủ chặt mà không biến dạng.
Bạn có thể muốn xây dựng một
khối gỗ V- được sử dụng cho mục đích này.
Tôi đã khoan một lỗ trên vòng từ tính trên máy tiện để nó vừa vặn thoải mái trên đỉnh của động cơ.
Nếu bạn không thể sử dụng máy tiện, bạn có thể cố định rôto đảo ngược trên động cơ bằng keo mạnh.
Các hình ảnh 2 và 3 dưới đây cho thấy nội thất của một trong những động cơ tôi đã tháo rời.
Trong nửa đầu (rôto) là 8 cực (
nam châm được bọc trong nhựa).
Trong nửa thứ hai (stator)
có 12 khe (cuộn dây).
Mỗi trong ba pha động cơ có 4 khe cắm trong loạt.
Một số động cơ HD có ba liên hệ ở phía dưới, một tiếp điểm cho mỗi pha và cái còn lại là vòi trung tâm của động cơ (
nơi gặp ba giai đoạn).
Trong dự án này, không cần nhấn vào trung tâm, nhưng nó có thể có ích trong điều khiển không có cảm biến (
tôi hy vọng sẽ phát hành một lưu ý về điều khiển không có cảm biến một ngày).
Nếu động cơ của bạn có bốn liên hệ, bạn có thể xác định pha với ohmeter.
Điện trở giữa vòi trung tâm và pha là một nửa điện trở giữa bất kỳ hai pha nào.
Hầu hết các tài liệu về BLDC Motors đều liên quan đến những người có dạng sóng tiềm năng hình trở lại hình thang, nhưng động cơ ổ cứng dường như có tiềm năng trở lại trông giống như một hình sin (xem bên dưới).
Theo như tôi biết, việc lái một động cơ sóng hình sin với PWM sóng hình sin đang hoạt động tốt, mặc dù hiệu quả có thể giảm đi phần nào.
Giống như tất cả các động cơ BLDC, cái này được tạo thành từ cầu bóng bán dẫn nửa pha
(
xem ảnh thứ 2 bên dưới).
Tôi sử dụng IC do St Micro (L6234)
làm cho cây cầu, còn được gọi là trình điều khiển động cơ.
Kết nối điện của L6234 được hiển thị trong bước 8.
Ảnh thứ ba dưới đây cho thấy sơ đồ của trình 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 trên và chữ cái thứ hai là bóng bán dẫn thấp hơn)
: Bước 1 2 3 4 5 6 theo chiều kim đồng
hồ Những động cơ này.
Do đó, tốc độ quay của mỗi động cơ xảy ra bốn lần.
Hai chuỗi dường như giống nhau, nhưng chúng không giống nhau vì đối với
chuỗi 6 bước, đối với CW, hướng hiện tại thông qua pha là một hướng và đối với CCW, hướng hiện tại thì ngược lại.
Bạn có thể tự mình thấy điều này bằng cách áp dụng điện áp của pin hoặc nguồn điện cho một trong hai pha động cơ.
Nếu bạn áp dụng điện áp, 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 chuỗi trên, bạn có thể xoay động cơ bằng tay.
Transitor 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 áp dụng cho cả hai pha, động cơ sẽ di chuyển một chút và sau đó dừng lại.
Điều này là do mô -men xoắn bằng không.
Bạn có thể thấy điều này trong bức ảnh thứ tư dưới đây, cho thấy tiềm năng trở lại của một cặp pha động cơ.
Đây là một sóng hình sin.
Khi sóng đi qua
trục X, mô-men xoắn được cung cấp bởi pha này bằng không. Trong chuỗi thay đổi pha BLDC sáu
bước chưa bao giờ xảy ra.
Trước khi mô -men xoắn trên một pha cụ thể trở nên thấp, công suất được chuyển sang sự kết hợp pha khác.
Động cơ BLDC lớn hơn thường được sản xuất bởi các 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 trong cảm biến đã được chụp.
Khi động cơ quay, ba cảm biến hội trường được sử dụng để phát hiện vị trí, vì vậy sự 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 thay đổi trên mỗi bánh xe, ở mức 9000 vòng / phút, máy được thay đổi cứ sau 280 micro giây.
Bộ điều khiển vi mô Arduino hoạt động ở 16 MHz, do đó, mỗi chu kỳ đồng hồ là 0. 06 micro giây.
Tôi không biết có bao nhiêu chu kỳ đồng hồ được yêu cầu để thực hiện giảm câu, nhưng ngay cả khi cần 100 chu kỳ đồng hồ, nghĩa là, phải mất 5 micro giây cho mỗi lần giảm câu.
Động cơ HD không có cảm biến Hall, vì vậy cần phải cài đặt chúng ở bên ngoài động cơ.
Cảm biến cần được cố định liên quan đến xoay động cơ và tiếp xúc với một loạt các cực phù hợp với xoay động cơ.
Giải pháp của tôi là loại bỏ vòng từ tính khỏi cùng một động cơ và cài đặt nó lộn ngược trên động cơ để được điều khiển.
Sau đó, tôi đã cài đặt ba cảm biến hội trường phía trên vòng từ này, cách nhau 30 độ trên trục động cơ (
xoay động cơ điện 120 độ).
Người giữ cảm biến hội trường của tôi bao gồm một giá đỡ đơn giản bao gồm ba bộ phận bằng nhôm do tôi xử lý và ba bộ phận nhựa được làm trên một nguyên mẫu nhanh.
Nếu bạn không có những công cụ này, không khó để tìm ra cách khác để chỉ ra vị trí.
Tạo dấu ngoặc cho các cảm biến hội trường sẽ khó khăn hơn.
Đây là một cách có thể để làm việc: 1.
Tìm một khay nhựa có kích thước phù hợp và bạn có thể cẩn thận epoxy cảm biến hội trường. 2.
Một mẫu được in trên giấy, có cùng vòng tròn với bán kính vòng từ tính và ba điểm cách nhau 15 độ 3.
Keo mẫu vào đĩa và sau đó sử dụng mẫu làm hướng dẫn để cẩn thận đặt epoxy cảm biến hội trường tại chỗ.
Bây giờ các cảm biến Hall được cài đặt trên động cơ, 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 hoặc thấp (1 hoặc 0),
nó phụ thuộc vào việc họ cảm thấy ở Nam Cực hay Bắc Cực.
Vì chúng cách nhau 15 độ, các nam châm xoay dưới chúng và thay đổi độ phân cực cứ sau 45 độ, ba cảm biến này sẽ không bao giờ cao hoặc 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 với chuyển động của động cơ để một trong ba cảm biến thay đổi chính xác ở vị trí thay đổi pha động cơ.
Trong trường hợp này, cạnh tăng của cảm biến hội trường đầu tiên (H1)
phải phù hợp với việc mở kết 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 với máy hiện sóng.
Để làm điều này, tôi phải sử dụng ba kênh phạm vi.
Tôi xoay động cơ bằng cách kết nối với vành đai của động cơ thứ hai và đo điện thế trở lại giữa hai kết hợp pha (
A và B, A và C)
Đây là hai hình sin.
Giống như các sóng trong hình dưới đây
sau đó nhìn vào tín hiệu của Hall Sensor 2 trên Kênh 3 của máy hiện sóng.
Giá đỡ cảm biến hội trường được quay cho đến khi cạnh tăng của cảm biến Hall được căn chỉnh hoàn toàn với điểm thay đổi pha nên được thực hiện (xem bên dưới).
Bây giờ tôi nhận ra rằng chỉ có hai kênh để làm cùng một hiệu chuẩn.
Nếu BEMF của kết hợp pha B-
Sử dụng C, cạnh tăng của H2 sẽ liên quan đến đường cong BC.
Lý do tại sao thay đổi pha nên được thực hiện ở đây là luôn luôn giữ cho mô -men xoắn động cơ càng cao càng tốt.
Tiềm năng trở lại tỷ lệ thuận với mô -men xoắn và bạn sẽ nhận thấy rằng mỗi thay đổi pha xảy ra khi tiềm năng phía sau vượt qua đường cong giai đoạn tiếp theo.
Do đó, mô -men xoắn thực tế bao gồm phần cao nhất của mỗi kết hợp pha.
Nếu bạn không thể truy cập vào phạm vi, thì đây là ý tưởng liên kết của tôi.
Đây thực sự là một bài tập thú vị cho bất cứ ai muốn biết làm thế nào các động cơ BLDC hoạt động.
Nếu pha động cơ A 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 dẫn điện âm được chuyển sang pha C và công suất được bật, động cơ sẽ quay xa hơn và dừng lại.
Phần tiếp theo của chuỗi sẽ là di chuyển dẫn tích cực đến pha B, v.v ...
Khi bạn làm điều này, động cơ luôn dừng trong đó 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 kết hợp đầu tiên.
Do đó, vị trí mô-men xoắn bằng không của
kết hợp B- C là nơi bạn muốn định vị cạnh tăng của H2.
Đánh dấu vị trí này bằng các vết mịn hoặc lưỡi sắc bén, sau đó điều chỉnh giá đỡ cảm biến Hall bằng DMM cho đến khi đầu ra của H2 cao hơn chính xác trên nhãn hiệu này.
Ngay cả khi bạn đi chệch một chút so với lịch học của bạn, động cơ sẽ hoạt động tốt.
Ba pha động cơ sẽ nhận được nguồn từ trình điều khiển động cơ ba pha L6234.
Tôi thấy rằng đây là một sản phẩm tốt có thể đứng trước thử thách của thời gian.
Có nhiều cách để vô tình chiên các thành phần của bạn khi sử dụng điện tử năng lượng, tôi không phải là một kỹ sư điện và tôi không biết chuyện gì đang xảy ra.
Trong chương trình trường học của tôi, chúng tôi đã thực hiện
sản lượng nửa cầu 3 giai đoạn của riêng mình gồm 6 bóng bán dẫn MOSFET và 6 điốt.
Chúng tôi đã sử dụng điều này trên HIP4086 của trình điều khiển khác giao nhau, nhưng chúng tôi có rất nhiều vấn đề với thiết lập này,
chúng tôi đã đốt một loạt các bóng bán dẫn và chip.
Tôi chạy L6234 (
vì vậy động cơ) ở 12v.
L6234 có một bộ đầu vào khác thường để điều khiển nửa cầu của 6 bóng bán dẫn.
Không phải mọi bóng bán dẫn đều có đầu vào, mà là
đầu vào Bật (EN) cho mỗi ba giai đoạn, và sau đó là một đầu vào khác (IN)
chọn bóng bán dẫn nào trong pha mở (trên hoặc dưới).
Ví dụ: Bật bóng bán dẫn 1 (trên) và 6 (thấp hơn)
cả EN1 và EN3 đều cao (
EN2 thấp để giữ cho giai đoạn đóng)
ở mức cao, In3 thấp.
Điều này làm cho kết hợp pha-C.
Mặc dù ứng dụng L6234 lưu ý đề xuất áp dụng PWM được sử dụng để điều khiển tốc độ của động cơ vào pin, tôi quyết định làm điều đó trên pin EN bởi vì, vào thời điểm đó, tôi nghĩ rằng nó sẽ là '
. Trong số đó, chúng đi qua phương pháp của
, pha cao được kích hoạt và vô hiệu hóa ở tần số PWM, trong khi pha thấp vẫn còn trong toàn bộ thay đổi pha
tôi
.
Con số này hơi nhỏ, vì vậy đối với các phiên bản lớn hơn, vui lòng tham khảo tài liệu cho L6234.
Lưu ý: Mike Anton đã thực hiện PCB cho L6234, điều này sẽ (tôi tin)
thay thế bản nhạc này và giúp bạn tiết kiệm công việc lắp ráp nó.
Xem các liên kết này để biết thông tin và thông tin mua hàng: Tôi đã tìm thấy rất nhiều khoảng 3-
Tôi sẽ mô tả sự hiểu biết của mình về cách nó hoạt động.
Xin lưu ý rằng tôi không phải là một kỹ sư điện và chúng tôi sẽ đánh giá cao bất kỳ sự điều chỉnh nào cho 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.
Trong phanh tái tạo, hệ thống điều khiển cũng tối đa hóa mô -men xoắn, nhưng lần này là một mô -men xoắn âm khiến động cơ chậm lại trong khi gửi dòng điện trở lại pin.
Phương pháp phanh tái tạo mà tôi đã sử dụng đến từ một bài báo từ Phòng thí nghiệm quốc gia Oakridge ở Hoa Kỳ. S. Chính phủ.
Một phòng thí nghiệm thực hiện rất nhiều nghiên cứu cho động cơ ô tô.
Biểu đồ dưới đây đến từ một bài báo khác giúp minh họa cách nó hoạt động (
tuy nhiên, tôi nghĩ rằng lời giải thích được đưa ra trong bài báo thứ hai này là không chính xác).
Hãy nhớ rằng khi động cơ quay, điện áp BEMF trong pha động cơ dao động lên xuống.
Trong hình, nó cho thấy khoảnh khắc khi BEMF cao ở giai đoạn B và thấp trong giai đoạn.
Trong trường hợp này, dòng điện có thể chảy từ B đến.
Quan trọng đối với phanh tái tạo, các bóng bán dẫn cấp thấp đang bật và tắt nhanh chóng (
hàng ngàn công tắc PWM mỗi giây).
Khi công tắc bóng bán dẫn cao cấp bị tắt;
Khi bóng bán dẫn thấp được bật, dòng chảy như thể hiện trong hình đầu tiên.
Về mặt điện tử công suất, mạch giống như một thiết bị được gọi là bộ chuyển đổi tăng cường, trong đó năng lượng được lưu trữ trong pha của động cơ (
Wikipedia có một bài viết tốt giải thích cách thức hoạt động của bộ chuyển đổi tăng).
Năng lượng này được giải phóng khi tắt bóng bán dẫn cấp thấp, nhưng ở điện áp cao hơn, dòng điện ngay lập tức chảy qua diode 'chống kích thích ' bên cạnh mỗi bóng bán dẫn và sau đó quay trở lại pin.
Diode ngăn dòng điện chảy từ pin đến động cơ.
Đồng thời, dòng điện theo hướng này (
trái với lái xe)
tương tác với vòng nam châm để tạo ra một mô -men xoắn âm làm chậm động cơ.
Transitor phía thấp sử dụng công tắc PWM và chu kỳ nhiệm vụ của PWM kiểm soát lượng phanh.
Khi lái xe, việc đi lại của động cơ chuyển đổi từ kết hợp này sang kết hợp tiếp theo để duy trì mô -men xoắn cao nhất có thể.
Việc đi lại của phanh tái tạo rất giống nhau vì một số chế độ chuyển đổi làm cho động cơ tạo ra càng nhiều mô -men xoắn âm càng tốt.
Nếu bạn xem video trong bước đầu tiên, bạn có thể thấy rằng phanh tái sinh hoạt động tốt, nhưng nó không hoạt động tốt.
Tôi nghĩ rằng lý do chính là động cơ ổ cứng tôi sử dụng là động cơ mô -men xoắn rất thấp, vì vậy nó không tạo ra nhiều BEMF ngoại trừ ở tốc độ cao nhất.
Ở tốc độ thấp hơn, có rất ít phanh tái tạo (nếu có).
Ngoài ra, hệ thống của tôi chạy ở một điện áp tương đối thấp (12 V)
hơn nữa, vì mỗi đường dẫn qua diode chống kích thích làm giảm điện áp bởi một số volt, điều này cũng làm giảm đáng kể hiệu quả.
Tôi sử dụng các điốt chỉnh lưu thông thường và tôi có thể có hiệu suất tốt hơn nếu tôi sử dụng một số điốt đặc biệt với giảm điện áp thấp hơn.
Dưới đây là danh sách các đầu vào và đầu ra trên Arduino.
Cũng bao gồm biểu đồ và hình ảnh của bảng của tôi. 2-
Hall nhập cảnh kỹ thuật số 1
120 K Điện trở của GND 3
Kỹ thuật số nhập cảnh 2
120 K Điện trở của GND 4
Hall 3
120 K Điện trở GND
5 1 Digital Out
Đầu vào kỹ thuật số-
sản lượng
trong chuỗi 400 ohm điện
trở kỹ thuật số 300 Điện trở Ohm 11-
Đầu ra kỹ thuật số EN 3 là nối tiếp với điện trở 400 ohm, chiết áp 100 K ohm, với 5 V và GND được kết nối ở cả hai đầu và chân tương tự 0 được kết nối ở giữa.
Chiết áp này được sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ và khối lượng phanh.
Cung cấp năng lượng 5 V cũng được sử dụng để chạy các cảm biến hội trường (xem Bước 5).
Đây là toàn bộ chương trình tôi đã viết cho Ardjuino, bao gồm các bình luận:/* bldc_congroller 3. 1.
1* 3 của David Glazer.
X Series là St L6234 3-
Trình điều khiển động cơ pha IC * chạy đĩa Disk Drive theo chiều kim đồng hồ * với tốc độ phanh tái tạo * Tốc độ động cơ và phanh được điều khiển bởi một
động cơ điện
áp
* EN 1,2, 3 * 3 làm trên các chân 5,6, 7, tương ứng (trong 1,2,3)
Kết nối mô phỏng trong 0 với chiết áp để thay đổi chu kỳ nhiệm vụ PWM và
*
đổi
thay
* Allstate1
;
() {PinMode (2, đầu vào);
/Hội trường 1 pinmode (3, đầu vào);
/Hall 2 pinmode (4, đầu vào);
/L6234 Hội trường 3/đầu ra của trình điều khiển động cơ pinmode (5, đầu ra);
/Trong 1 pinmode (6, đầu ra);
/Trong 2 pinmode (7, đầu ra);
/Trong 3 pinmode (9, đầu ra);
/En 1 pinmode (10, đầu ra);
/En 2 pinmode (11, đầu ra);
/En 3/sê -ri. bắt đầu (9600);
Nếu bạn sẽ sử dụng kết nối nối tiếp, xin vui lòng hủy bỏ dòng này.
Lệnh Flush ở cuối chương trình.
/* Đặt tần số PWM trên các chân 9, 10 và 11/SET PWM thành 32 kHz cho chân 9, 10/Đầu tiên xóa cả ba bit trước DIVIDER: int prescalerval = 0x07;
/Tạo một biến gọi là prescalerval và đặt nó bằng số nhị phân '00000111 \' tccr1b & = ~ prescaler
/và giá trị trong TCCR0B với số nhị phân \ '11111000 \' /
/Đặt prescalerval thành bằng số nhị phân \ '00000001 \' TCCR1B | = prescalerval2;
/Hoặc giá trị trong TCCR0B với số lượng nhị phân là \ '00000001 \' /đặt PWM thành 32 kHz cho chân 3,11 (
chương trình này chỉ sử dụng chân 11)
/Xóa cả ba bit trước caler trước: TCCR2B & = ~ tiền điện tử;
/Và giá trị trong TCCR0B với số nhị phân là \ '11111000 \'/bây giờ đặt bit mã hóa trước thích hợp: TCCR2B | = BIT trước mã hóa 2;
/Hoặc giá trị trong tccr0b với số lượng nhị phân là '00000001 \'/Đầu tiên xóa cả ba bit được mã hóa trước:}
vòng chính của vòng lặp/prgrom void () {
/time = milis ();
Thời gian sau khi chương trình in bắt đầu. println (thời gian); // nối tiếp. in(\'\');
Van tiết lưu = analogread (0);
/Điều tiết chiết áp MSPS = MAP (
bướm ga, 512.1023, 0,255);
/Lái xe được ánh xạ tới nửa trên của chiết áp BSPEED = MAP (
bướm ga, 0,511,255, 0);
/Phanh tái tạo nửa phần ở dưới cùng của nồi/msps 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 kỹ thuật số (4);
Đọc giá trị đầu vào/ghi số từ Hall 3 (8, Hallstate1);
/Khi cảm biến tương ứng có trong 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);
/Tính các giá trị nhị phân của 3 cảm biến Hall/* Sê -ri. in (\ 'H 1: \');
Để gỡ lỗi cổng nối tiếp. println (Hallstate1); Nối tiếp. in (\ 'h 2: \'); Nối tiếp. println (Hallstate2); Nối tiếp. in (\ 'h 3: \'); Nối tiếp. println (Hallstate3); Nối tiếp. println (\ '\');
*/// Nối tiếp. println (mSpeed); // nối tiếp. println (Hallval); // nối tiếp. in(\'\');
/Giám sát đầu ra bóng bán dẫn/độ trễ (1000);
/* T1 = DigitalRead (2); // t1 = ~ t1;
T2 = DigitalRead (4); // t2 = ~ t2;
T3 = DigitalRead (5); // t3 = ~ t3; Nối tiếp. in (T1); Nối tiếp. in (\ '\ t \'); Nối tiếp. in (T2); Nối tiếp. in (\ '\ t \'); Nối tiếp. in (T3); Nối tiếp. in(\'\'); Nối tiếp. in(\'\'); Nối tiếp. in (DigitalRead (3)); Nối tiếp. in (\ '\ t \'); Nối tiếp. in (DigitalRead (9)); Nối tiếp. in (\ '\ t \'); Nối tiếp. println (DigitalRead (10)); Nối tiếp. in(\'\'); Nối tiếp. in(\'\'); // Độ trễ (500);
*/Thay đổi pha lái xe/Mỗi số nhị phân có một trường hợp tương ứng với các bóng bán dẫn khác nhau đã bật/bit toán được sử dụng để thay đổi giá trị của đầu ra arduino:/portd chứa đầu ra của pin trong trình điều khiển
l6234 Giá trị bướm ga được điều khiển bởi chiết áp). if (van tiết lưu> 511) {switch (hallVal) {
case 3:/portd = 1111xxx00;
/Đầu ra dự kiến của chân 0-
7 xxx đề cập đến đầu vào Hall và portd & = B00011111 không nên thay đổi;
Portd | = B01100000;
/Analowrite (9, MSPEED);
PWM trên một pha (
bóng bán dẫn cao cấp) (10,0);
Đóng giai đoạn B (Duty = 0) Analogwrite (11.255); // pha C trên -duty = 100% (
bóng bán dẫn cấp thấp) phá vỡ;
Trường hợp 1:/portd = b001xxx00;
/Đầu ra dự kiến của chân 0-
7 portd & = b00011111;
/Portd | = B00100000;
/Analowrite (9, MSPEED);
PWM trên một pha (
bóng bán dẫn cao cấp) (10,255); // pha B trên (
bóng bán dẫn cấp thấp) Analogwrite (11,0); // Giai đoạn B tắt (Duty = 0) phá vỡ;
Trường hợp 5:/portd = b101xxx00;
/Đầu ra dự kiến của chân 0-
7 portd & = b00011111;
/Portd | = B10100000; AnalogWrite (9,0); AnalogWrite (10.255); AnalogWrite (11, MSPEED); phá vỡ;
Trường hợp 4:/portd = b100xxx00;
/Đầu ra dự kiến của chân 0-
7 portd & = b00011111;
Portd | = BYM000;
/Analowrite (9,255); AnalogWrite (10,0); AnalogWrite (11, MSPEED); phá vỡ;
Trường hợp 6:/portd = b110xxx00;
/Đầu ra dự kiến của chân 0-
7 portd & = b00011111;
Portd B11. 000 =;
/Analowrite (9,255); AnalogWrite (10, MSPEED); Analogwrite (11,0); phá vỡ;
Trường hợp 2:/portd = b010xxx00;
/Đầu ra dự kiến của chân 0-
7 portd & = b00011111;
B0201700 Portd | =;
/Analowrite (9,0); AnalogWrite (10, MSPEED); AnalogWrite (11.255); phá vỡ; }}
/Thay đổi pha phanh tái tạo /portd (
đầu ra của pin trên L6234)
, các chân luôn thấp, do đó chỉ có bóng bán dẫn thấp trên mỗi pha được sử dụng trong quá trình regen. phanh. khác {
/portd = b000xxx00;
/Đầu ra dự kiến của chân 0-
7 portd & = b00011111;
Portd | = BYM0000; // Switch (HallVal) {
Trường hợp 3: Viết tương tự (9, BSPEED); // AnalogWrite (9,0); AnalogWrite (10,0); Analogwrite (11,0); phá vỡ;
Trường hợp 1: Viết tương tự (9, BSPEED); AnalogWrite (10,0); Analogwrite (11,0); phá vỡ;
Trường hợp 5: Viết tương tự (9,0); AnalogWrite (10,0); AnalogWrite (11, BSPEED); phá vỡ;
Trường hợp 4: Viết tương tự (9,0); AnalogWrite (10,0); AnalogWrite (11, BSPEED); phá vỡ;
Trường hợp 6: Viết tương tự (9,0); AnalogWrite (10, BSPEED); Analogwrite (11,0); phá vỡ;
Trường hợp 2: Viết tương tự (9,0); AnalogWrite (10, BSPEED); Analogwrite (11,0); phá vỡ; }}
/Thời gian = millis ();
Thời gian sau khi chương trình in bắt đầu. println (thời gian); // nối tiếp. in(\'\'); // nối tiếp. tuôn ra();
/Nếu bạn muốn gỡ lỗi bằng cách sử dụng một cổng nối tiếp, vui lòng giải quyết}
Tôi nghĩ rằng hoạt động mà Arduino thực hiện trong dự án này đơn giản đến mức có vẻ như là một sự lãng phí khi thực hiện nhiệm vụ này với bộ vi xử lý.
Trên thực tế, các ghi chú ứng dụng của L6234 đề xuất một mảng cổng lập trình đơn giản (
GAL16V8 làm bằng chất bán dẫn mạng) để thực hiện công việc này.
Tôi không quen với việc lập trình của thiết bị này, nhưng chi phí của IC chỉ là 2 đô la. 39 tại Newark.
Các mạch tích hợp tương tự khác cũng rất rẻ.
Một lựa chọn khác là ghép các cổng logic kín đáo.
Tôi đã đưa ra một số chuỗi 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 sự thật cho cả ba giai đoạn (
để mạch logic của các pha B và C, cửa 'không phải \' phải được chuyển sang phía bên kia của 'hoặc
vấn đề với cách tiếp cận này là gần như
là một bản trình diễn tốt nhất.
