Instytut Informatyki Politechnika Poznańska
Podstawy Porównanie silników prądu stałego komutatorowego i bezszczotkowego + U - W V 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) https://www.infineon.com/.../bldc_868_v52.ppt 5-2015 2
Podstawy Uproszczony schemat sterowania bezszczotkowych silników prądu 1 1 A C+ C B N 0 B- B S C A https://www.infineon.com/.../bldc_868_v52.ppt 5-2015 3
Podstawy Uproszczony schemat sterowania bezszczotkowych silników prądu z sensorami Hall do określenia pozycji wirnika V+ C868 CCPOS0 CCPOS1 CC60 COUT60 CC61 COUT61 CC62 COUT62 CCPOS2 CTRAP HV Driver Motor Hall Sensor + - https://www.infineon.com/.../bldc_868_v52.ppt 5-2015 4
Podstawy Sygnał wyjściowy z sensorów Hall i indukowane SEM http://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/00885a.pdf 5-2015 5
Podstawy Sterowanie silnika BLDC http://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/00885a.pdf 5-2015 6
Podstawy Uproszczony schemat sterowania bezszczotkowych silników prądu z kontrolą SEM do określenia pozycji wirnika (bez sensorów) CCPOS0 C868 CCPOS1 CC60 COUT60 CC61 COUT61 CC62 COUT62 CCPOS2 CTRAP HV Driver V+ RC Filter Motor + - - + - + - + virtual Star https://www.infineon.com/.../bldc_868_v52.ppt 5-2015 7
Podstawy Uproszczony schemat sterowania bezszczotkowych silników prądu z kontrolą SEM do określenia pozycji wirnika (bez sensorów) wersja uproszczona z wykorzystaniem przetwornika ADC C868 V+ CC60 COUT60 CC61 COUT61 CC62 COUT62 HV Driver Motor AN0 AN1 AN2 CTRAP + - BEMF Detection https://www.infineon.com/.../bldc_868_v52.ppt 5-2015 8
Podstawy Przebieg fazowy i indukowanej SEM http://d1.amobbs.com/bbs_upload782111/files_5/armok01106906.pdf 5-2015 9
Podstawy Metody pomiaru indukowanej SEM http://d1.amobbs.com/bbs_upload782111/files_5/armok01106906.pdf 5-2015 10
Podstawy W uzwojeniach stojana stosuje się połączenie w trójkąt lub gwiazdę 5-2015 11
Podstawy Silnik BLDC z 9-biegunowym statorem www.tcrconline.com/.../brushless%20motors.ppt 5-2015 12
Podstawy Silnik BLDC z 9-biegunowym statorem połączenie w gwiazdę www.tcrconline.com/.../brushless%20motors.ppt 5-2015 13
Podstawy Silnik BLDC z 9-biegunowym statorem połączenie w trójkąt www.tcrconline.com/.../brushless%20motors.ppt 5-2015 14
Przykłady wykonania silników BLDC z zewnętrznym wirnikiem http://www.helishop.pl/index.php?a=opis&k=&id=2309 5-2015 15
Przykłady wykonania silników BLDC z wewnętrznym wirnikiem http://germanrc.pl/pl/p/traxxas-silnik-velineon-3500/2327 5-2015 16
Brushless Electronic Speed Control (ESC) http://en.wikipedia.org/wiki/electronic_speed_control 5-2015 17
Brushless Electronic Speed Control (ESC) 5-2015 18
Brushless Electronic Speed Control (ESC) http://en.wikipedia.org/wiki/electronic_speed_control 5-2015 19
Brushless Electronic Speed Control (ESC) 5-2015 20
Brushless Electronic Speed Control (ESC) 5-2015 21
Brushless Electronic Speed Control (ESC) 5-2015 22
Brushless Electronic Speed Control (ESC) 5-2015 23
Brushless Electronic Speed Control (ESC) 5-2015 24
Brushless Electronic Speed Control (ESC) 5-2015 25
Brushless Electronic Speed Control (ESC) 5-2015 26
Brushless Electronic Speed Control (ESC) 5-2015 27
Brushless Electronic Speed Control (ESC) pl _ BrushlessCtrl - Wiki_ MikroKopter.pdf 5-2015 28
Brushless Electronic Speed Control (ESC) przykład Atmel http://www.atmel.com/images/atmel-2596-sensor-based-control-of-three-phase-brushless-dcmotors_application-note_avr443.pdf 5-2015 29
Brushless Electronic Speed Control (ESC) przykład Atmel http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7317.pdf 5-2015 30
Brushless Electronic Speed Control (ESC) http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=200567&page=151 5-2015 31
Brushless Electronic Speed Control (ESC) ISL6700 - sterownik półmostka H https://www.intersil.com/content/dam/intersil/documents/isl6/isl6700.pdf 5-2015 32
Brushless Electronic Speed Control (ESC) IR2101 - sterownik półmostka H http://www.datasheets360.com/pdf 5-2015 33
Brushless Electronic Speed Control (ESC) IR2101 - sterownik półmostka H http://www.datasheets360.com/pdf 5-2015 34
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) 5-2015 35
Brushless Electronic Speed Control (ESC) konfiguracja W konfiguracji wykorzystuje się dźwięki emitowane przez silnik (poniżej przykład dla jednego z rozwiązań ESC) W tabeli przedstawione są dostępne tryby programowania 5-2015 36
Brushless Electronic Speed Control (ESC) konfiguracja 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 5-2015 37
Brushless Electronic Speed Control (ESC) i Arduino - przykład http://robotic-controls.com/learn/projects/dji-esc-and-brushless-motor 5-2015 38
Brushless Electronic Speed Control (ESC) i Arduino - przykład Battery Frequency Current Voltage Compatibility Response 18 A 11.1-14.8V 3S-4S LiPo 30-450 Hz http://robotic-controls.com/learn/projects/dji-esc-and-brushless-motor 5-2015 39
Brushless Electronic Speed Control (ESC) i Arduino - przykład rpm/v Shaft 3S Battery / Prop 4S Battery / Prop Current Max Current kv = rpm/v 920 kv 8mm 11.1V / 10x4.5 14.7V / 8x4.5 http://robotic-controls.com/learn/projects/dji-esc-and-brushless-motor 15-25A 30A 5-2015 40
Brushless Electronic Speed Control (ESC) i Arduino - przykład #include <Servo.h> Servo myservo; int val; // definicja obiektu servo // 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); } http://robotic-controls.com/learn/projects/dji-esc-and-brushless-motor 5-2015 41
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 http://robotic-controls.com/learn/projects/dji-esc-and-brushless-motor 5-2015 42
Brushless Electronic Speed Control (ESC) i Arduino przykład http://robotic-controls.com/learn/projects/dji-esc-and-brushless-motor 5-2015 43
Brushless Electronic Speed Control (ESC) i Arduino przykład Wyniki badań http://robotic-controls.com/learn/projects/dji-esc-and-brushless-motor 5-2015 44
45 09-2006