PROBLEMATYKA RUTOWANIA W BEZPRZEWODOWYCH …fc.put.poznan.pl/materials/84-zkubiak-sw-silniki-bezszczotkowe... · Brushless Electronic Speed Control (ESC) – konfiguracja ... wykorzystano

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

5-2015 2 Zygmunt Kubiak

https://www.infineon.com/.../BLDC_868_v52.ppt

Podstawy Porównanie silników prądu stałego komutatorowego i bezszczotkowego

V W

U

+

-

Silnik prądu stałego z komutatorem 3-częściowym (3-biegunowy wirnik i 2-biegunowy stator)

Silnik bezszczotkowy prądu stałego z 3-fazowym statorem (2-biegunowy wirnik i 3-biegunowy stator)



Podstawy Uproszczony schemat sterowania bezszczotkowych silników prądu

C+

B-

11

0

A’

B’

B C

C’

A

N

S



Podstawy Uproszczony schemat sterowania bezszczotkowych silników prądu z sensorami Hall do określenia pozycji wirnika

Hall Sensor

C868

+

-

HV

Driv

er

V+

MotorCC60

COUT60

CC61

COUT61

CC62

COUT62CT

RA

P

CC

PO

S2

CC

PO

S1

CC

PO

S0


http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00885a.pdf

Podstawy Sygnał wyjściowy z sensorów Hall i indukowane SEM


http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00885a.pdf

Podstawy Sterowanie silnika BLDC



Podstawy Uproszczony schemat sterowania bezszczotkowych silników prądu z kontrolą SEM do określenia pozycji wirnika (bez sensorów)

C868

RC

Filter

virtual

Star-

+

-

+

-

+

+

-

HV

Driv

er

V+

MotorCC60

COUT60

CC61

COUT61

CC62

COUT62CT

RA

P

CC

PO

S2

CC

PO

S1

CC

PO

S0



Podstawy Uproszczony schemat sterowania bezszczotkowych silników prądu z kontrolą SEM do określenia pozycji wirnika (bez sensorów) – wersja uproszczona z wykorzystaniem przetwornika ADC

C868

+

-

HV

Driv

er

V+

MotorCC60

COUT60

CC61

COUT61

CC62

COUT62CT

RA

P

AN

2

AN

1

AN

0

BEMF

Detection


http://d1.amobbs.com/bbs_upload782111/files_5/armok01106906.pdf

Podstawy Przebieg fazowy i indukowanej SEM


http://d1.amobbs.com/bbs_upload782111/files_5/armok01106906.pdf

Podstawy Metody pomiaru indukowanej SEM


Podstawy W uzwojeniach stojana stosuje się połączenie w trójkąt lub gwiazdę


Podstawy Silnik BLDC z 9-biegunowym statorem

www.tcrconline.com/.../Brushless%20Motors.ppt


Podstawy Silnik BLDC z 9-biegunowym statorem – połączenie w gwiazdę



Podstawy Silnik BLDC z 9-biegunowym statorem – połączenie w trójkąt



Przykłady wykonania silników BLDC – z zewnętrznym wirnikiem

http://www.helishop.pl/index.php?a=opis&k=&id=2309


Przykłady wykonania silników BLDC – z wewnętrznym wirnikiem

http://germanrc.pl/pl/p/TRAXXAS-silnik-VELINEON-3500/2327


Sterowniki silników bezszczotkowych (BLDC)

Brushless Electronic Speed Control (ESC)

http://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_speed_control







http://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_speed_control




























pl _ BrushlessCtrl - Wiki_ MikroKopter.pdf



Brushless Electronic Speed Control (ESC) – przykład Atmel

http://www.atmel.com/images/atmel-2596-sensor-based-control-of-three-phase-brushless-dc-motors_application-note_avr443.pdf



Brushless Electronic Speed Control (ESC) – przykład Atmel

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7317.pdf




http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=200567&page=151




ISL6700 - sterownik półmostka H

https://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/isl6/isl6700.pdf




IR2101 - sterownik półmostka H

http://www.datasheets360.com/pdf




IR2101 - sterownik półmostka H

http://www.datasheets360.com/pdf



Brushless Electronic Speed Control (ESC) – konfiguracja

Układ do konfiguracji ESC (bez programatora)

Odbiornik RC zasilany jest ESC

Do konfiguracji używany jest również nadajnik RC (aparatura RC)




W konfiguracji wykorzystuje się dźwięki emitowane przez silnik (poniżej przykład dla jednego z rozwiązań ESC)

W tabeli przedstawione są dostępne tryby programowania




Po wejściu do wybranego trybu programowania, regulator generuje opisane w tabeli serie dźwięków; wyjście z danego trybu po wybranej serii impulsów oznacza wybór opcji

Z opisu widzimy, że moduł ESC ma realizuje znacznie więcej funkcji niż bezpośrednia regulacja obrotów – co jest możliwe dzięki mikrokontrolerowi w układzie ESC



Brushless Electronic Speed Control (ESC) i Arduino - przykład

http://robotic-controls.com/learn/projects/dji-esc-and-brushless-motor





Current Voltage Battery

Compatibility Frequency Response

18 A 11.1-14.8V 3S-4S LiPo 30-450 Hz





rpm/V Shaft 3S Battery

/ Prop 4S Battery

/ Prop Current

Max Current

920 kv 8mm 11.1V / 10x4.5

14.7V / 8x4.5

15-25A 30A kv = rpm/V





#include <Servo.h>

Servo myservo; // definicja obiektu servo int val; // zmienna sterująca obrotami silnika

void setup() { Serial.begin(9600); myservo.attach(9); // wyjście sygnału (pin 9) do sterowania obiektem servo }

void loop() { val = 1050; delay(500); myservo.writeMicroseconds(val); Serial.println(val); }



Brushless Electronic Speed Control (ESC) i Arduino – przykład

Układy ESC sterowane są analogicznym sygnałem jak serwo (PWM z impulsami o szerokości 1 – 2 ms) i stąd w szkicu testowym wykorzystano bibliotekę Servo.h

Funkcja writeMicroseconds() umożliwia wygenerowanie sygnału PWM o szerokości impulsu podanej w mikrosekundach

myservo.writeMicroseconds(val); gdzie val = 1050; generuje impuls PWM o szerokości 1050 µs

W przedstawionym przykładzie wykonano całą serię badań co pozwoliło przedstawienie charakterystyki udźwigu badanego silnika w zależności od obrotów zadawanych poprzez szerokość impulsów PWM; parametrem były dwa śmigła: 1045 i 8045

Stanowisko badawcze składało się z systemu sterowania na bazie Arduino, silnika z ESC, zasilacza 12V/36A oraz wagi cyfrowej









Wyniki badań


Zygmunt Kubiak 45

09-

2006

Documents

PROBLEMATYKA RUTOWANIA W BEZPRZEWODOWYCH …fc.put.poznan.pl/materials/84-zkubiak-sw-silniki-bezszczotkowe... · Brushless Electronic Speed Control (ESC) – konfiguracja ... wykorzystano