Bao cao dong co BLDC

1

LOGOĐiều khiển tốc độ

động cơ BLDC

ĐH BKHN - Viện Điện

Vũ Trọng Bằng

Viện Điện ĐHBKHN

2

Mục tiêu

Tìm hiểu về động cơ BLDC.Phương pháp đo và điều khiển tốc độ động

cơ BLDCPhương án điều khiển và định hướng


3

Động cơ BLDC


Động cơ BLDC là một loại động cơ đồng bộ. Điều này có nghĩa là từ trường do stator tạo ra và từ trường do rotor tạo ra có cùng tần số. Động cơ BLDC không có độ trượt như trong các loại động cơ không đồng bộ khác.

4

Stator


Lõi sắt(các lá thép kĩ thuật điện ghép cách điện với nhau).

Dây quấn khác so với dây quấn dây động cơ xoay chiều 3 pha thông thường, sự khác biệt này tạo ra sức phản điện động hình thang.

5

Rotor


Được gắn vào trục động cơ và trên bề mặt rotor có dán các thanh nam châm vĩnh cửu. Ở các động cơ yêu cầu quán tính của rotor nhỏ, người ta thường chế tạo trục của động cơ có dạng hình trụ rỗng.

6

Ứng dụng động cơ BLDC

Các động cơ BLDC được thấy trong rất nhiều các ứng dụng khác nhau. Ô tô, thiết bị, điều khiển công nghiệp, tự động hóa, hàng không, …

về mặt điều khiển truyền động chúng ta có thể quy các ứng dụng của động cơ BLDC về 3 dạng chính:

- Tải momen bằng hằng số - Tải moment thay đổi - Điều khiển vị trí


7

Phân loại

BLDC không có Hall sensor (BLDC sensorless)

BLDC có Hall sensor (BLDC sensor)


8

Cảm ứng Hall


9

Phương pháp điều chỉnh tốc độ

Điều chỉnh độ rộng xung PWMĐiều khiển phản hồi vòng kín PID


10

Mạch điều khiển tốc độ


11ĐH BKHN - Viện Điện

12

Sức phản điện động

Sức phản điện động phụ thuộc vào 3 yếu tố chính:

- Tốc độ góc của rotor - Từ trường do nam châm vĩnh cửu chế tạo rotor sinh ra - Số vòng dây quấn cuộn dây stator

EMF = (E) ∞ NlrBω


13

Suất phản điện động

BEMF= RPM/KvNhược điểm của phương pháp BEMF - Động cơ phải quay một số vòng tối thiểu - Khi tải thay đổi quá đột ngột sẽ dẫn đến vòng drive BEMF sẽ hoạt động sai - Điện áp BEMF chỉ có thể đo được khi tốc độ động cơ hoạt động trong mức điện áp cho phép - Tốc độ đảo pha nhanh hơn mức cho phép cúng dẫn tới việc kết quả trả về bị gián đoạn



15

Đánh giá các phương án

Phương án sử dụng ESCPhương pháp dùng thiết kế một mạch

MOFET drive và cảm ứng hall.Phương pháp dùng thiết kế một mạch

MOFET drive và dùng back-EMF.





19

DRV11873EVM & HVDMC R1.1 kit


20

Vi xử lý dspic30F4011


21

DsPIC30F4011


22

Vi xử lý dspic30F4011

Tập lệnh cơ bản gồm 84 lệnh Dòng vào, ra ở các chân I/O lớn: 25mA. Độ dài lệnh 24-bit, độ dài dữ liệu 16-bit Bộ nhớ Ram độ lớn 1Kbytes Tốc độ làm việc tới 40 MIPS CPU của dsPic30F4011 được thiết kế trên

kiến trúc RISC, nhân của CPU có một bộ xử lí lệnh 24-bit và bộ đếm chương trình – Program Counter (PC) độ rộng 23-bit


23

Module PWM

Phân giản 16bit 6 ngõ đầu ra: 3 bộ điều chế độc lập Hoạt động chế độ override


24

Kết luận

Hướng phát triển: module dsPic hoặc tự xây dựng drive và mạch điều khiển

Tìm hiểu kĩ và chính xác hơn về BEMF (BEMF zero-crossing)

Thiết kế mạch lực


25

Tài liệu thao khảo

http://www.ti.com/lsds/ti/apps/motor/brushless_dc/overview.page

http://www.microchip.com/wwwAppNotes/AppNotes.aspx?appnote=en021551

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoMotorShieldR3











26

LOGO


Engineering

Bao cao dong co BLDC