MẠCH ĐIỀU KHIỂN MOTOR BRUSHLESS 3 PHA

     

Động cơ không chổi than là một trong những thành tựu mập ú của ngành cơ khí. Mạch tinh chỉnh của hộp động cơ không thanh hao than yên cầu bộ tinh chỉnh và điều khiển phải bảo đảm chất lượng để cấp nguồn mang lại 3 pha của nó. Vị đó, điều khiểnđộng cơ BLDCbằng Arduino, vào đó vận tốc của cái điện được điều khiển bằng tách áp.

Bạn đang xem: Mạch điều khiển motor brushless 3 pha


1. định nghĩa motor không thanh hao than

Mạch điều khiển của cồn cơ không có chổi than (hay còn được gọi là động cơ BLDC Brushless DC motor) là 1 loại hộp động cơ điện được gửi mạch bởi điện tử với các nam châm hút điện cái DC được điều khiển di chuyển rotor chạy bao bọc stator.

Thay vì chưng bàn chải (chổi than) cùng máy giảm ở hộp động cơ chổi than thì những module tinh chỉnh và điều khiển motor không thanh hao than lại thực hiện bộ tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước nhằm mục đích mục đích tạo ra sự chuyển đổi năng lượng năng lượng điện trở thành tích điện cơ học.

*

Mạch tinh chỉnh và điều khiển của rượu cồn cơ không tồn tại chổi than

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

Phương pháp điều khiển truyền thống lâu đời của hộp động cơ BLDC chính là đóng cắt những khóa mạch lực (còn call là IGBT hoặc MOSFET) nhằm cấp dòng điện vào vào cuộn dây stator mà bộ động cơ dựa theo biểu đạt Hall sensor để lấy về.

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

*

Nguyên tắc điều khiển động cơ không thanh hao than

Chế độ điều khiển này có cách gọi khác là chính sách điều khiển 120 độ. Đây là chế độ điều khiển cơ bản của động cơ không chổi than, còn các chế độ khác tạm thời bọn họ chưa xét đến. Trong 1 thời điểm bất kì, động cơ luôn luôn chỉ tất cả 2 trộn dẫn điện, cho nên người ta nói một cách khác đây là chính sách điều khiển bao gồm 2 trộn dẫn. Bên dưới mỗi pha dẫn, họ thấy đều phải sở hữu dòng điện 1 chiều và 1 sức năng lượng điện động một chiều tồn tại. Vị đó, hộp động cơ BLDC đang tồn tại tính năng cơ và đặc tính điều khiển tương tự với động cơ 1 chiều. Chính vì thế, bộ động cơ này còn mang tên gọi là “động cơ một chiều không tồn tại chổi than”.

Trong quá trình khởi động, của hộp động cơ BLDC chạy ko tải sau thời điểm ta đóng góp tải. Ta thấy ví dụ các pha (cùng với các màu không giống nhau) vậy nhau dẫn điện cùng thể hiện đặc thù “một chiều” của chúng.

Để thực hiện nguyên tắc điều khiển bộ động cơ trên, thông số kỹ thuật điều khiển trong dải trễ dòng điện (còn gọi là Hysteresis Current Control – ký kết hiệu HCC) sẽ được tiến hành và đó là thông số kỹ thuật điều khiển mẫu mã mực cho hộp động cơ BLDC.

Dễ nhận ra rằng, lúc sử dụng phương pháp điều chỉnh mẫu điện HCC, ta có dòng điện gửi mạch cho tới 6 lần trong một chu kì. Sự đưa mạch này sẽ không lý tưởng (không tức thời, thời gian chuyển mạch lên với xuống cũng không bằng nhau) gây ra những khuyết điểm của bộ động cơ BLDC, đó là nhấp nhô tế bào men quỹ đạo từ thông ko được tròn và cạnh tranh xác định.

Nhấp nhô moment (còn điện thoại tư vấn là torque ripple) được xem là điểm yếu đuối của hộp động cơ BLDC. Gần đây, vẫn có một số trong những lượng to các phân tích về bộ động cơ BLDC nhằm mục tiêu làm sao bớt thiểu được sự lồi lõm này.

Thông thường, hành trình trong từ bỏ thông của đụng cơ sẽ phải có hình tròn, nhưng do dòng điện bao gồm sự chuyển mạch ko lý tưởng bắt buộc quỹ đạo trường đoản cú thông của động cơ BLDC có đến 6 “gai” và “bậc” trong một chu kì. Việc ước lượng từ bỏ thông tại các “bậc” này cũng tương đối khó khăn, vì vậy rất khó để tinh chỉnh từ thông trong động cơ BLDC. Việc tinh chỉnh động cơ BLDC từ bỏ trước đến thời điểm này do đó đều bỏ qua quy trình điều khiển từ bỏ thông của nó.

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

Động cơ BLDC có tới 3 dây trong lúc module của nó chỉ cung ứng 2 dây. Vậy nên làm sao? bọn họ sẽ sử dụng một thiết bị tinh chỉnh và điều khiển mới call là ESC. ESC có chức năng điều tốc đến motor brushless, được hoạt động bằng phương pháp băm xung chạy cho chân tín hiệu.

Sơ đồ dùng dây như sau:

Bên phải: bao gồm 3 dây được nối với 3 dây motor. Chú ý: Nối dây ở giữa của ESC với dây chính giữa của cồn cơ, còn 2 dây còn lại có hay không cũng ko quan trọng. Chính vì nếu hòn đảo 2 dây này thì chỉ có tác dụng đổi chiều motor.Bên trái: gồm 2 dây to chính là dây cung cấp nguồn công suất cho motor. Ta thấy 3 dây nhỏ tuổi lại cũng khá giống với 3 dây servo. Vị lẽ, nó hoạt động và có code lập trình khá giống với động cơ servo chuyển động cùng với băm xung.

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

*

Sơ đồ vật cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ không chổi than

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

Tất cả những thiết bị đầu cuối tiếp địa bên phía trong động cơ được kết nối với nhau. Như đang nói ở trên, bộ động cơ BC cũng chính là động cơ 3 pha. Vào sơ đồ gia dụng mạch trên, bao hàm 3 giai đoạn được đặt tên, kia là: quy trình A, tiến độ B và giai đoạn C.

Xem thêm: Trẻ 3 Tháng Tuổi Ngủ Suốt Đêm Không Bú, Xử Trí Khi Trẻ Đòi Bú Nhiều Lần Trong Đêm

Ba điện áp 33K trước tiên còn được kết nối với những pha của đụng cơ. Đồng thời, 3 năng lượng điện trở 10K cũng rất được sử dụng để gia công bộ phân tách điện áp, 3 điện trở 33K còn lại nhằm mục đích tạo ra điểm tự nhiên ảo.

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

Điểm ảo sẽ tiến hành kết nối với đầu vào nhằm mục tiêu đảo ngược cực (-) của 3 bộ đối chiếu như trong sơ vật mạch năng lượng điện được thể hiện ở trên. BEMF A được liên kết với chân không đảo cực (+) của bộ đối chiếu số 1. Còn BEMF B lại được kết nối vào cực (+) của bộ so sánh số 2, đồng thời, BEMF C cũng rất được kết nối với rất (+) của bộ so sánh 3. Bộ đối chiếu số 4 không được áp dụng và đầu vào của nó đó là thiết bị đầu cuối cho nên nó được tiếp địa.

Như chúng ta đã hiểu rằng rằng, đầu ra của cục so sánh chính là logic 1 trong những trường hợp điện áp không hòn đảo có độ lớn hơn điện áp nghịch hòn đảo trong động cơ và ngược lại. Những đầu ra LM339 đó là bộ thu mở, gồm nghĩa là chúng ta cần 1 điện trở kéo lên để phục vụ cho mỗi đầu ra, vày đã động cơ đã thực hiện 3 năng lượng điện trở 10kΩ. Đầu ra của 3 bộ đối chiếu sẽ được liên kết với các chân Arduino số 2, 3 và 4, các chân này tương ứng cho các phần tử BEMF A, BEMF B cùng BEMF C.

Các chân Arduino UNO số 2, 3 cùng 4 phải lần lượt là những chân ngắt vi tinh chỉnh có cam kết hiệu là ATmega328P PCINT18, PCINT19 cùng PCINT20.

Các cpu IR2101 từ bây giờ sẽ được sử dụng để kiểm soát điều hành các mosfet tại bên cao và mặt thấp vào từng giai đoạn. Việc thay đổi giữa 2 bên cũng khá được thực hiện theo các dòng điều khiển có tên là HIN và LIN.

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

Các đường LINE được kết nối với những chân Arduino 7 6 5 khớp ứng với các pha A, trộn B với pha C. Tách áp 10K cũng được sử dụng để làm thay đổi tốc độ củađộng cơ BLDC, lúc này đầu ra của chính nó được kết nối với một kênh quảng cáo khác tương trường đoản cú Arduino 0, đó là A0.

5. Các loại mạch điều khiển của động cơ không thanh hao than trên thị trường

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

Đây là 1 trong những mạch tinh chỉnh và điều khiển tương đối bé dại gọn (kích thước chỉ tất cả 30 x 25mm) dẫu vậy có đầy đủ chức năng, mặc dù đây cũng là nhược điểm vị nó không tồn tại chỗ bắt dây dẫn bởi ốc vít mà phải cắm bởi Jump. Bên trên mạch tất cả sẵn nắm xoay để kiểm soát và điều chỉnh tốc độ cũng như các đèn báo nguồn, đèn báo lỗi mặt khác báo vận tốc và chân cắm khi bọn họ chọn chiều quay điều khiển.

Với nguồn điện DC có đầu vào từ DC 5V 12V (max là 15 V), khi đó mạch này sẽ cho ra công xuất cực mạnh là 15W và dòng điện 1.5A (max là 2A). Ở tốc độ lớn nhất, động cơ này có thể điều khiển lên đến vận tốc 10.000 vòng quay/ phút (10000 RPM). Lúc mua mạch điện này, chúng ta còn được khuyến mãi kèm một cọng cáp sạc để rất có thể nối với mối cung cấp và động cơ.

*

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

b) Module không thanh hao than 7-12V, 1.2A sử dụng biến trở chỉnh vận tốc kde4578

Là module tinh chỉnh và điều khiển không chổi than có túi tiền tương đối rẻ, chỉ ở mức 100K, các bạn đã có thể điều khiển và tinh chỉnh tốc độ bằng tay (sử dụng đổi mới trở) và đảo chiều tảo bằng việc chọn cắn Jump.

Mạch sử dụng của nguồn hơi rộng (từ 7V 12V, cùng trên mạch còn được gắn Diode để đảm bảo an toàn ngược đến cực nguồn. Để gắn dây vào mạch, các bạn sử dụng các đầu nối vít M3 để túa lắp dây cho thuận tiện.

Xem thêm: Diễn Viên Phim Truyền Thuyết Thanh Khâu Hồ Diễn Viên, Truyền Thuyết Thanh Khâu Hồ

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

Đây là một trong những mẫu mạch điều khiển cực kỳ chuyên nghiệp, nó được bọc trong một loại hộp tương đối chắc chắn. Cùng với đó là tương đối nhiều đầu vào ra đưa về khả năng điều khiển động cơ 1 cách linh động nhất, có thể sử dụng vào nhiều nhiều loại máy móc khác nhau, nhất là các đồ đạc yêu mong độ có chính xác cao. Cũng cũng chính vì vậy, nó gồm một nấc giá không hề nhỏ cũng là vấn đề hiển nhiên.