Меню

Контроллер для bldc мотора своими руками

МОДУЛЬ ДРАЙВЕРА МОТОРА BLDC

Эта статья предоставит важную теорию и полезные схемы драйверов двигателей жестких дисков, которые можно заставить крутиться с разной скоростью и разных направлениях, а уж где это использовать — решайте сами. Прежде всего обратите внимание, что обычный двигатель шпинделя жесткого диска (HDD) на самом деле является бездатчиковым трехфазным бесколлекторным двигателем постоянного тока BLDC.

Как следует из названия, в бесщеточном (бесколлекторном) двигателе щетки не используются. Бесщеточный двигатель преодолевает потребность в механическом коммутаторе, меняя настройку на обратную, то есть катушки становятся статором, а постоянные магниты становятся частью ротора. Вращение двигателя достигается за счет изменения направления магнитных полей, создаваемых неподвижными катушками. Поскольку ротор представляет собой постоянный магнит, ему не нужен ток, что устраняет необходимость в щетках и коммутаторе. Чтобы контролировать вращение можно регулировать величину и направление тока в этих неподвижных катушках извне.

Типичный бесколлекторный двигатель постоянного тока с тремя катушками на статоре будет иметь шесть проводов, но в большинстве конструкций три провода будут подключены внутри, а остальные три выходят наружу. Также обратите внимание, что трехфазный бесщеточный двигатель требует трех датчиков Холла для определения положения ротора. В зависимости от физического положения этих датчиков, существует два типа выходных сигналов — фазовый сдвиг 60 ° и фазовый сдвиг 120 °. Комбинируя сигналы трех датчиков Холла, можно определить точную последовательность электронной коммутации. Но в бессенсорном бесщеточном моторе сигналы обратной электродвижущей силы (BEMF) контролируются драйвером для коммутации сигнала вместо положения, определяемого датчиками Холла. Вот поперечное сечение трехфазного бесщеточного двигателя на изображении ниже.

Это 4-х проводный двигатель BLDC от жесткого диска. HDD BLDC имеет четыре соединительных провода вместо трех упомянутых проводов ABC (часто обозначаемых как UVW). И 4-х контактный двигатель BLDC — это обычный трехфазный двигатель BLDC с выведенным центральным отводом. Если у двигателя есть фазы сопротивлением по 1 Ом каждая, то он должен давать 1 Ом от центрального ответвления до каждой фазы, 2 Ом между фазами. Хотя некоторые драйверы двигателей BLDC используют центральный отвод для измерения BEMF для коммутации.

Существует два типа мотора BLDC. Первый имеет встроенные датчики Холла для определения положения ротора, а второй — бессенсорный — не имеет датчика. Коммутация бессенсорного типа обычно основана на BEMF, генерируемой в обмотках статора.

Как запустить двигатель HDD 4-х проводной

Так как можно управлять двигателем HDD BLDC? Чтобы вращать его, нужно контролировать направление и синхронизацию тока в катушках статора, но этот метод управления более сложен. В продаже доступен широкий спектр бессенсорных микросхем драйверов двигателей BLDC, например DRV10866, цена модуля вполне доступная в интернет-магазинах. Двигатель работает с ним довольно хорошо — правда крутящий момент невысокий, что не удивительно, учитывая вход от источника питания 5 В.

DRV10866 — довольно популярная микросхема драйвера трехфазного бесщеточного двигателя без датчиков, интегрированная с шестью МОП-транзисторами с пиковыми токами до 680 мА. Она также предлагает синхронное выпрямление с широтно-импульсной модуляцией (PWM) и бессенсорную запатентованную схему управления обратной ЭДС (BEMF). Но есть и другое решение — универсальная плата драйвера двигателя BLDC для жестких дисков. Плата может использоваться для управления как 3-проводными, так и 4-проводными трехфазными бесщеточными двигателями постоянного тока. Кроме того тут есть несколько полезных опций, таких как управление скоростью и направлением вращения двигателя.

Читайте также:  Замена масла редуктора в лодочных моторах tohatsu

Описание платы драйвера двигателя

Контроллер платы драйвера бесщеточного двигателя 5 В — 12 В постоянного тока для двигателя жесткого диска.

  • Подходит для бесколлекторных моторов без датчика.
  • Защита от обратного напряжения
  • Защита от повышенного тока
  • Напряжение привода: 5-12 В
  • Рабочий ток: до 1,2 А
  • Диапазон скорости: 0-100%
  • Управление вращением: CW и CCW

Плата сконструирована так, что требуются проводные соединения только с двигателем и источником питания. Минимальное рекомендуемое Vin составляет 5 В, а максимальное — 12 В постоянного тока. Потенциометр встроенного регулятора меняет скорость двигателя. Кроме того, есть две перемычки для выбора 3-проводного / 4-проводного мотора и выбора прямого / обратного направления. Для нормальной работы все перемычки должны быть установлены. В общем вполне удобное решение для управления трехфазными бессенсорными бесщеточными двигателями.

Плата использует комбинацию стабилизатора напряжения с низким падением напряжения (LDO), микроконтроллера для генерации сигналов с широтно-импульсной модуляцией (PWM) для трехфазного бесщеточного двигателя BLDC. Основная часть — драйвер двигателя — это DRV11873, один трехфазный бессенсорный драйвер BLDC от Texas Instruments. Вот типичная схема включения DRV11873.

16-контактный микроконтроллер (U1) настроен для подачи сигнала ШИМ (чуть ниже 25 кГц) на DRV11873 (U2) с потенциометром (W1) для регулировки скорости мотора путем изменения рабочего цикла ШИМ. Выход сигнала ШИМ может быть отведен от точки пайки, как показано на следующем изображении. Встроенная перемычка P1 соединена с выводом FR DRV11873, так что по умолчанию вывод остается в низком состоянии для вращения вперед (при переставлении вывод поднимается по потенциалу, и двигатель вращается в обратном направлении).

Следующая перемычка P4, подключенная к контакту COM DRV11873, предназначена для выбора 3-проводного / 4-проводного привода. На плате припаяны три дополнительных резистора (R4-R5-R6) для создания виртуального центрального отвода / нейтральной точки (для получения последовательности коммутации) для реализации 3-проводного привода двигателя BLDC.

Если выбирать вариант «сделай сам», стоит отметить, что оба чипа TI (DRV10866 и DRV11873) не сложно собирать. Для упрощения в качестве генератора ШИМ было бы лучше взять таймер 555 как широтно-импульсный модулятор, способный выдавать выходной сигнал примерно 25 кГц с рабочим циклом, который может изменяться от 5% до 95%.

И вот еще одна плата, похожая на описанную, но с небольшими изменениями в компоновке деталей. Микросхема драйвера двигателя — DRV11873, микроконтроллер — STC15W404A, регулятор напряжения — HT7550-1.

В общем найти подходящий драйвер для двигателя жесткого диска или оптического привода вполне возможно, в продаже есть десятки вариантов модулей, просто нужно выбрать правильный.

Источник

Контроллер для bldc мотора своими руками

Собираю контроллер для бесколлекторного 3-фазного двигателя постоянного тока. В протеусе всё работает и двигатель медленно набирает обороты. Собрал всё на плате, подключил двигатель от HDD, он дергается в разные стороны. Раскручиваю его вручную, он останавливается и продолжает дергаться

Читайте также:  Дейдвуд лодочного мотора что это значит

#define BLDC_DDR DDRD
#define BLDC_PORT PORTD

#define UH PORTD.0
#define UL PORTC.1
#define VH PORTC.2
#define VL PORTC.3
#define WH PORTC.4
#define WL PORTC.5

unsigned char a=0;
unsigned char b=0;
void main()
<

//Настройка TC0
TCCR0=0x04;
TIMSK|=0x01;
TCNT0=0x7F;

TCCR2|=(1 Вложения: BLDC.rar [18.9 KiB]
Скачиваний: 853

Вернуться наверх

Потрогал лапой паяльник

Зарегистрирован: Чт май 21, 2009 13:54:07
Сообщений: 335
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: 0

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Мудрый кот

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 5
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 22:11:54
Сообщений: 1867
Откуда: Калининград
Рейтинг сообщения: 0

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Опытный кот

Карма: 10
Рейтинг сообщений: 64
Зарегистрирован: Ср апр 16, 2008 13:22:54
Сообщений: 878
Откуда: Приднестровье, Тирасполь
Рейтинг сообщения: 0

_________________
Любой, заслуживающий внимания, опыт приобретается себе в убыток.

На базе интеллектуальных силовых ключей верхнего плеча PROFET+2 производства Infineon можно создавать мощные приложения, способные коммутировать значительные токи. Однако миниатюрность их корпусов может стать причиной чрезмерного нагрева. Статья рассказывает о методах проектирования печатных плат для ключей PROFET+2, позволяющих минимизировать этот недостаток.

Друг Кота

Карма: 22
Рейтинг сообщений: 108
Зарегистрирован: Чт ноя 04, 2010 01:56:36
Сообщений: 7324
Откуда: г. Москва
Рейтинг сообщения: 0

Технология компании Analog Devices для импульсных преобразователей, названная Silent Switcher, позволяет на порядок (по напряжению) уменьшить эмиссию электромагнитных волн не за счет доп. фильтров или уменьшения КПД, а за счет правильного размещения элементов. Рассмотрим методы борьбы с электромагнитными помехами при импульсном преобразовании с помощью микросхем Silent Switcher и модулей Silent Switcher 2.

Мудрый кот

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 5
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 22:11:54
Сообщений: 1867
Откуда: Калининград
Рейтинг сообщения: 0

Это всё понятно и я это знаю. Но двигатель и без этого будет работать, пока нагрузку на него не повесишь. Ведь его разгоняют по таблице, когда обратная ЭДС мала.

Satyr, AVR444 называется, знаю.

Потрогал лапой паяльник

Зарегистрирован: Чт май 21, 2009 13:54:07
Сообщений: 335
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: 0

Опытный кот

Карма: 12
Рейтинг сообщений: 26
Зарегистрирован: Вс апр 10, 2011 02:24:06
Сообщений: 769
Откуда: г.Северодонецк
Рейтинг сообщения: 0

Мудрый кот

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 5
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 22:11:54
Сообщений: 1867
Откуда: Калининград
Рейтинг сообщения: 0

Поставщик валерьянки для Кота

Карма: 11
Рейтинг сообщений: 58
Зарегистрирован: Пт окт 31, 2008 09:38:55
Сообщений: 1929
Откуда: Одесса
Рейтинг сообщения: 0

_________________
Что нас не убило сделало нас осторожней
Не доверяйте русским лужам — это может быть вход в метро.

Мудрый кот

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 5
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 22:11:54
Сообщений: 1867
Откуда: Калининград
Рейтинг сообщения: 0

Читайте также:  Газель бизнес замена мотора отопителя без снятия панели
Поставщик валерьянки для Кота

Карма: 11
Рейтинг сообщений: 58
Зарегистрирован: Пт окт 31, 2008 09:38:55
Сообщений: 1929
Откуда: Одесса
Рейтинг сообщения: 0

_________________
Что нас не убило сделало нас осторожней
Не доверяйте русским лужам — это может быть вход в метро.

Мудрый кот

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 5
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 22:11:54
Сообщений: 1867
Откуда: Калининград
Рейтинг сообщения: 0

Поставщик валерьянки для Кота

Карма: 11
Рейтинг сообщений: 58
Зарегистрирован: Пт окт 31, 2008 09:38:55
Сообщений: 1929
Откуда: Одесса
Рейтинг сообщения: 0

_________________
Что нас не убило сделало нас осторожней
Не доверяйте русским лужам — это может быть вход в метро.

Открыл глаза

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 6
Зарегистрирован: Вт июн 07, 2011 12:53:26
Сообщений: 62
Откуда: ДНР
Рейтинг сообщения: 0

Мудрый кот

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 5
Зарегистрирован: Ср янв 23, 2008 22:11:54
Сообщений: 1867
Откуда: Калининград
Рейтинг сообщения: 0

Открыл глаза

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 6
Зарегистрирован: Вт июн 07, 2011 12:53:26
Сообщений: 62
Откуда: ДНР
Рейтинг сообщения: 0

Вложения:
Proteus.rar [599.96 KiB]
Скачиваний: 447
Вернуться наверх

Поставщик валерьянки для Кота

Карма: 11
Рейтинг сообщений: 58
Зарегистрирован: Пт окт 31, 2008 09:38:55
Сообщений: 1929
Откуда: Одесса
Рейтинг сообщения: 0

а можно вопрос?
ЗАЧЕМ.
строить свой контроллер убивая пачки тарнзюков и моторов когда самый простой контроллер авиамодельный на 30 ампер чтоит 50 грн. ато и 30 грн. при этом 200% работает с любыми BLDC моторами.

а управлять ним очень просто!
при подаче силового питания на контроллер ему на управление нужно давать импульс. длиной 1000 us 20-50 раз в секунду.
потом плаавно нужно наращивать длину импульса при этом будет увеличиваться ШИМ заполнение. максимум будет 2000 микросекунд(2 миллисекунды). вот и всё
серво тестер не крутит моторчик на угол. он всего лишь выдаёт сигнал 1-2 миллисекунды в зависимости от положения крутилки!
если к нему сервопривод подключить — то да. тот будет отклонять вал соответственно положению крутилки. а если к нему контроллер bldc подключить — будет вам счастье. при этом там и контроль перегрева есть . и слежение за напругой АКБ. и в некоторых — логгирование тока напруги оборотов и т.д. и т.п. в общем. я забросил эту идею гиблую

_________________
Что нас не убило сделало нас осторожней
Не доверяйте русским лужам — это может быть вход в метро.

Открыл глаза

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 6
Зарегистрирован: Вт июн 07, 2011 12:53:26
Сообщений: 62
Откуда: ДНР
Рейтинг сообщения: 0

Поставщик валерьянки для Кота

Карма: 11
Рейтинг сообщений: 58
Зарегистрирован: Пт окт 31, 2008 09:38:55
Сообщений: 1929
Откуда: Одесса
Рейтинг сообщения: 0

_________________
Что нас не убило сделало нас осторожней
Не доверяйте русским лужам — это может быть вход в метро.

Страница 1 из 2 [ Сообщений: 26 ] На страницу 1 , 2 След.

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 13

Источник