BLDC dan inverter tiga fase

8

Saya ingin menjalankan / mengendalikan motor BLDC dari DVD / CD-rom player dan menemukan skema cara melakukan ini, yang disebut inverter tiga fase (lihat skema tepat di halaman ini: http://en.wikipedia.org/ wiki / Inverter_% 28elektrik% 29 # Three_phase_inverters ).

Saya sudah membuatnya dengan beberapa jenis transistor dan ATtiny2313 untuk sinyal / waktu dan pembukaan transistor, tapi saya tidak menjalankan BLDC. Saya bisa mendapatkan LED menyala dengan benar, tetapi tidak cukup daya untuk BLDC, saya pikir. Tidak ada 'dioda anti-paralel' di set-up saya ini.

Sekarang pertanyaan saya, apakah Anda pikir saya dapat membuat NPN dalam skema dengan BC639? Saya bisa mendapatkan 50 untuk 3,50 euro, jadi saya bisa menggunakannya juga untuk hal-hal lain. Bagaimana dengan 'dioda anti-paralel' untuk EMF belakang, apakah saya memerlukannya? Motor tidak perlu berputar sangat cepat, kecepatan mudah sudah cukup. Dan bagaimana dengan timing, berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk open / pulse (berapa banyak ms)? Atau apakah saya perlu menggunakan hal-hal lain / transistor / skema yang berbeda?

Terima kasih untuk bantuannya.

Lars
sumber

Jawaban:

11

uh oh ... Saya harus memperingatkan Anda bahwa Anda telah memasuki dunia kontrol motor yang indah dan liar. Mendapatkan motor dengan beban "mudah" seperti kipas angin atau pompa untuk berputar tidak terlalu sulit, tetapi Anda perlu mewaspadai beberapa hal, dan sayangnya apa yang Anda temukan di Internet mengendap pada beberapa seluk-beluk penting.

Untuk mengendalikan motor BLDC (yang lebih baik memanggil PMSM = motor sinkron magnet permanen), Anda perlu mengelola aspek-aspek ini:

  • perangkat daya (halaman wikipedia menunjukkan transistor NPN tetapi tidak ada yang benar-benar menggunakannya lagi, alih-alih MOSFET digunakan dalam aplikasi sub-200V, IGBT pada tegangan lebih tinggi)

  • drive gerbang (menghubungkan sinyal dari controller Anda ke perangkat daya)

  • pergantian (arus bersepeda melalui berbagai fase motor saat berputar)

  • kontrol saat ini (pastikan Anda mengizinkan tingkat arus yang aman melalui motor dan transistor)

  • kontrol gerak (membuat motor berputar pada kecepatan yang diinginkan atau tetap pada posisi yang diinginkan)

Saya akan sangat menyarankan Anda membeli jembatan 3-fase terintegrasi yang menerima sinyal logika dari mikrokontroler, dan menghidupkan dan mematikan MOSFET. ST adalah produsen yang layak + memiliki beberapa di antaranya, seringkali termasuk perlindungan arus lebih. The L6234 adalah salah satu yang mungkin sesuai dengan kebutuhan Anda.

Jika Anda tidak akan menggunakan jembatan terintegrasi, gunakan MOSFET tetapi HATI-HATI. Yang lebih rendah tidak terlalu sulit untuk dikendalikan, tetapi yang atas tidak dapat didorong langsung dari output mikrokontroler kecuali Anda menggunakan MOSFET P-channel dan tegangan suplai sama dengan suplai untuk mikrokontroler. (Bagaimanapun, berbahaya untuk mengemudi langsung dari mikro; jika Anda memiliki kesalahan, Anda dapat dengan mudah merusak mikrokontroler.)

(Transistor NPN akan sangat menyulitkan untuk dikendarai; yang lebih rendah mungkin membutuhkan lebih banyak arus daripada sumber kaleng mikro, dan yang di atas memerlukan semacam sirkuit untuk mengendarainya dengan benar.)

Dioda anti-paralel atau "roda bebas" memungkinkan arus mengalir dari motor, yang merupakan beban induktif, ke catu daya. Jika Anda tidak memilikinya dan Anda mematikan transistor saat arus mengalir melalui motor, Anda mungkin akan merusak transistor karena lonjakan tegangan induktif selama turnoff.

Anda juga mungkin perlu menggunakan PWM (modulasi lebar-pulsa) - jika Anda hanya menggunakan kontrol on / off untuk masing-masing dari 6 transistor, Anda mungkin akan mendapatkan kondisi arus lebih karena Anda meletakkan seluruh tegangan baterai di seluruh motor, dan ketika macet, back-emf adalah 0 sehingga arus hanya dibatasi oleh transistor dan hambatan belitan motor.

Mengenai pergantian: jika Anda tidak memiliki sensor posisi pada motor, Anda harus menggunakan teknik pergantian sensor, yang dapat menarik ... yang dasar mengukur tegangan terminal motor dan menggunakannya untuk mengukur perkiraan kembali- ggl Tidak ada yang benar-benar berfungsi pada kecepatan nol; pada kecepatan rendah algoritmanya rumit, dan pada kecepatan tinggi tidak terlalu buruk. Jika motor Anda memiliki beban "mudah" (torsi beban rendah pada kecepatan rendah, torsi berubah dengan lancar pada kecepatan lebih tinggi), maka Anda dapat mengendarainya loop terbuka pada kecepatan rendah seperti motor stepper.

Semua ini hanyalah puncak gunung es untuk kontrol motor .... untungnya Anda memiliki motor yang cukup kecil sehingga tidak semudah atau sesulit itu untuk dikerjakan. Semoga berhasil!

sunting: Allegro adalah perusahaan lain yang membuat IC penggerak motor.

Jason S
sumber
3

Microchip membuat perangkat khusus untuk aplikasi semacam itu:

Kontrol Microchip BLDC

Leon Heller
sumber
Um, tidak, mereka tidak. Mereka membuat mikrokontroler. Semua objek lain yang ditampilkan pada halaman itu adalah hal-hal yang harus Anda tambahkan. OP sudah memiliki mikrokontroler, dia hanya mencari sesuatu untuk dihubungkan dengan atau menyertakan perangkat daya.
Jason S
1
Modul PWM Microchip dapat menghasilkan bentuk gelombang trapesium secara langsung.
Leon Heller