Saya sedang mencari cara membuat pengontrol BLDC dengan MCU, dan telah membaca panduan atmel AVR444 yang melangkah melalui desain dan perangkat lunak yang diperlukan untuk pengontrol timing-emf back-emf sensorless yang dikendalikan sensor.
Saya memperluas pemahaman saya tentang masalah ini. Aplikasi yang saya lihat adalah untuk quadcopter RC, sehingga tingkat presisi kecepatan tidak terlalu penting selama daya dorong keseluruhan dapat bervariasi dengan respons yang cukup cepat. Beban tidak akan terlalu bervariasi. Motor akan menjadi 3 fase (gulungan Y), sekitar 5-10V, <10A saya bayangkan.
Saya mengerti konsep back-emf di belitan mengambang untuk menyinkronkan memutar medan listrik. Namun, pemahaman saya juga bahwa torsi yang dialami pada rotor sebanding dengan perbedaan rotasi antara medan listrik dan medan rotor permanen. Jadi rotor biasanya sedikit tertinggal, menyebabkan torsi memaksanya untuk mencoba dan mengejar ketinggalan.
Catatan aplikasi AVR444 merancang perangkat lunak untuk menggerakkan motor blind (menggunakan timing yang tetap) untuk memulainya, dan mempercepatnya sampai pada suatu titik kemudian membiarkan perangkat lunak kontrol back-emf mengambil alih. Ini masuk akal bagi saya, tetapi yang membuat saya penasaran adalah apa batasan mengendarai motor buta?
Selama tidak ada perbedaan besar antara kecepatan rotasi rotor dan kecepatan rotasi medan listrik, torsi akan mempercepat rotor dan memaksanya agar sesuai dengan medan listrik. Karena medan listrik dikontrol oleh perangkat lunak, apa masalah dengan menggerakkan medan listrik secara membabi buta dan dengan asumsi rotor tetap menyala? Mungkin akan tergelincir rotasi setiap sekarang dan kemudian saya bayangkan, tetapi pada kecepatan yang cukup tinggi (1000 hingga 5000rpm) dan dengan beberapa tingkat kelembaman, tentu ini akan rata-rata keluar? Jika kecepatan bervariasi dengan mengatakan 100rpm maju mundur, saya tidak terlalu sibuk.
Menggunakan tegangan tetap untuk penggerak motor, dan frekuensi putaran tetap, saya berharap arus di belitan bervariasi dengan jumlah torsi yang diperlukan untuk rotor agar sesuai dengan rotasi listrik. Pembatas arus pada catu daya saat ini dapat menghentikan sesuatu yang terlalu gila.
Pikiran? Saya menyadari metode yang disukai adalah menggunakan back-emf dalam loop kontrol, tapi saya sedang mencari ide tentang batasan tidak menggunakan loop kontrol dan secara membabi buta mengendarai motor BLDC.
EDIT: Selain menjadi titik penelitian yang menarik, itu juga memiliki penggunaan praktis. Mengemudi motor BLDC secara buta adalah tugas yang cukup sepele, yang dapat dilakukan oleh MCU kontrol tunggal. Desain saat ini yang saya cari membutuhkan MCU kecil dan terpisah untuk menjalankan loop kontrol ketat per motor. Dalam desain dengan 4 motor (mungkin lebih), itu perbedaan antara 1 dan 5 MCU di papan tulis.
sumber
Jawaban:
Mengemudi motor buta adalah ide yang buruk karena beberapa alasan:
Dengan umpan balik posisi, medan magnet dapat dijaga di dekat sudut optimal, yang berarti arus mengalir ke motor yang sebenarnya alih-alih menahannya di tempatnya. Dengan kata lain, amplitudo adalah apa yang diperlukan untuk menjaga motor berputar pada kecepatan yang diinginkan dalam konfigurasi torsi maksimum. Ketika Anda tidak tahu di mana rotor berada, Anda berakhir dengan mengemudi motor.
Cara lain untuk melihatnya adalah bidang penggerak memiliki komponen sinus dan kosinus. Katakanlah cosinus adalah bagian 90 ° di depan rotor dan bagian sinus adalah tempat rotor saat ini. Setiap sudut fase dapat dianggap hanya sebagai campuran yang berbeda dari komponen sinus dan kosinus. Namun, hanya komponen kosinus yang menggerakkan motor. Komponen sinus hanya menyebabkan pemanasan dan mewakili daya yang terbuang.
Namun, pada titik ini tepat di tepi dan setiap perubahan akan menyebabkan lebih sedikit torsi. Jika beban pada motor meningkat, rotor akan mendapatkan lebih dari 90 ° di belakang, yang menyebabkan torsi lebih sedikit, yang menyebabkannya mendapatkan lebih banyak lagi di belakang. Selama 1/4 putaran slip berikutnya, torsi ke depan akan berkurang ke nol. Kemudian untuk 1/2 putaran berikutnya setelah itu, torsi penggerak benar-benar mendorong rotor mundur.
Pada titik ini Anda benar-benar kacau. Ingat Anda masuk ke dalam kesulitan ini di tempat pertama karena torsi mengemudi tidak bisa mengimbangi beban, dan Anda baru saja mengalami drive negatif bersih selama 3/4 putaran terakhir. Jika beban tiba-tiba dihapus dan jika Anda sangat beruntung, rotor mungkin dapat mempercepat untuk menyinkronkan dengan drive di siklus 1/4 berikutnya, tetapi tentu saja tidak jika kondisi apa pun yang menyebabkan masalah di tempat pertama adalah masih ada.
Setelah rotor keluar dari sinkronisasi, torsi bersih pada salah satu rotasi adalah 0. Produk dari dua gelombang sinus dari frekuensi yang berbeda selalu rata-rata ke 0 terlepas dari sudut fase di antara mereka.
sumber
tidak benar-benar cara kerjanya, hanya google bagaimana escs baru untuk quadcopters melampaui PWM servo standar untuk alasan kecepatan dan presisi.
Kedua, "blind start" hanya memiliki tujuan untuk membuat rotor bergerak, secara acak tetapi bergerak, sehingga posisi awalnya dapat ditentukan oleh ggl belakang yang diinduksi.
Perlu diingat juga bahwa BLDC adalah motor sinkron, "slip" tidak memiliki tempat yang besar di sini. Sumber daya hebat untuk mempelajari teori yang sangat "matematis" tetapi mendasar dalam cara "manusia" dapat ditemukan di forum "ruang tak berujung" :-)
sumber