Mạch Điều Khiển Của Động Cơ Không Chổi Than – Motor Không Chổi Than
Mục Lục
1. Khái niệm motor không chổi than
Mạch điều khiển của động cơ không có chổi than ( hay còn gọi là động cơ BLDC Brushless DC motor ) là một loại động cơ điện được chuyển mạch bằng điện tử cùng với những nam châm từ điện dòng DC được điều khiển vận động và di chuyển rotor chạy xung quanh stator .Thay vì bàn chải ( chổi than ) và máy cắt ở động cơ chổi than thì những module điều khiển motor không chổi than lại sử dụng bộ điều khiển động cơ bước nhằm mục đích mục tiêu tạo ra sự quy đổi nguồn năng lượng điện trở thành nguồn năng lượng cơ học .
Mạch điều khiển của động cơ không có chổi than
2. Nguyên tắc điều khiển động cơ không chổi than
Phương pháp điều khiển truyền thống lịch sử của động cơ BLDC chính là đóng cắt những khóa mạch lực ( còn gọi là IGBT hoặc MOSFET ) để cấp dòng điện vào trong cuộn dây stator mà động cơ dựa theo tín hiệu Hall sensor để đưa về .Sơ đồ nguyên tắc mạch lực của động cơ được trình diễn như sau :
Nguyên tắc điều khiển động cơ không chổi thanChế độ điều khiển này còn được gọi là chính sách điều khiển 120 độ. Đây là chính sách điều khiển cơ bản của động cơ không chổi than, còn những chính sách khác trong thời điểm tạm thời tất cả chúng ta chưa xét đến. Trong một thời gian bất kỳ, động cơ luôn luôn chỉ có 2 pha dẫn điện, do đó người ta còn gọi đây là chính sách điều khiển có 2 pha dẫn. Dưới mỗi pha dẫn, tất cả chúng ta thấy đều có dòng điện 1 chiều và 1 sức điện động 1 chiều sống sót. Do đó, động cơ BLDC sẽ sống sót đặc tính cơ và đặc tính điều khiển tương tự như với động cơ 1 chiều. Chính cho nên vì thế, động cơ này còn có tên gọi là “ động cơ một chiều không có chổi than ” .Trong quy trình khởi động, của động cơ BLDC chạy không tải sau khi ta đóng tải. Ta thấy rõ ràng những pha ( cùng với những màu khác nhau ) thay nhau dẫn điện và bộc lộ đặc thù “ một chiều ” của chúng .Để triển khai nguyên tắc điều khiển động cơ trên, thông số kỹ thuật điều khiển trong dải trễ dòng điện ( còn gọi là Hysteresis Current Control – ký hiệu HCC ) đã được thực thi và đó là thông số kỹ thuật điều khiển mẫu mực cho động cơ BLDC .Dễ nhận thấy rằng, khi sử dụng giải pháp kiểm soát và điều chỉnh dòng điện HCC, ta có dòng điện chuyển mạch tới 6 lần trong 1 chu kì. Sự chuyển mạch này không lý tưởng ( không tức thời, thời hạn chuyển mạch lên và xuống cũng không bằng nhau ) gây nên những khuyết điểm của động cơ BLDC, đó là nhấp nhô mô men quỹ đạo từ thông không được tròn và khó xác lập .Nhấp nhô moment ( còn gọi là torque ripple ) được xem là điểm yếu của động cơ BLDC. Gần đây, đã có một số lượng lớn những điều tra và nghiên cứu về động cơ BLDC nhằm mục đích tiềm năng làm thế nào giảm thiểu được sự nhấp nhô này .Thông thường, quỹ đạo trong từ thông của động cơ bắt buộc phải có hình tròn trụ, nhưng do dòng điện có sự chuyển mạch không lý tưởng nên quỹ đạo từ thông của động cơ BLDC có đến 6 “ gai ” và “ bậc ” trong 1 chu kì. Việc ước đạt từ thông tại những “ bậc ” này cũng rất khó khăn vất vả, do đó rất khó để điều khiển từ thông trong động cơ BLDC. Việc điều khiển động cơ BLDC từ trước đến nay do đó đều bỏ lỡ quy trình điều khiển từ thông của nó .
3. Sơ đồ và cách điều khiển động cơ không chổi than
Động cơ BLDC có tới 3 dây trong khi module của nó chỉ tương hỗ 2 dây. Vậy phải làm thế nào ? Chúng ta sẽ sử dụng một thiết bị điều khiển mới gọi là ESC. ESC có tính năng điều tốc cho motor brushless, được hoạt động giải trí bằng cách băm xung chạy đến chân tín hiệu .Sơ đồ dây như sau :
- Bên phải: Bao gồm 3 dây được nối với 3 dây motor. Chú ý: Nối dây ở giữa của ESC với dây ở giữa của động cơ, còn 2 dây còn lại có hay không cũng không quan trọng. Bởi vì nếu đảo 2 dây này thì chỉ có tác dụng đổi chiều motor.
- Bên trái: Gồm 2 dây to chính là dây cấp nguồn công suất cho motor. Ta thấy 3 dây nhỏ lại cũng khá giống với 3 dây servo. Bởi lẽ, nó hoạt động và có code lập trình khá giống với động cơ servo hoạt động cùng với băm xung.
Chức năng của 3 dây này như sau : Dây đen chính là cực âm, còn dây đỏ hoạt động giải trí sẽ cho ra nguồn 5V, dây vàng chính là dây tín hiệu nối với arduino ( được nối vào chân PWM ) .
Sơ đồ cách điều khiển động cơ không chổi than
4. Điều khiển động cơ không có chổi than dùng Code Arduino
Tất cả những thiết bị đầu cuối tiếp địa bên trong động cơ được liên kết với nhau. Như đã nói ở trên, động cơ BC cũng chính là động cơ 3 pha. Trong sơ đồ mạch trên, gồm có 3 quy trình tiến độ được đặt tên, đó là : Giai đoạn A, tiến trình B và quá trình C .Ba điện áp 33K tiên phong còn được liên kết với những pha của động cơ. Đồng thời, 3 điện trở 10K cũng được sử dụng để làm bộ chia điện áp, 3 điện trở 33K còn lại nhằm mục đích tạo ra điểm tự nhiên ảo .Trong dự án Bất Động Sản này, thiết yếu phải sử dụng 3 bộ so sánh để so sánh BEMF của từng pha so sánh cùng với điểm tự nhiên ảo. Vì tất cả chúng ta cần phát hiện ra những điểm giao nhau được tính bằng 0 của mỗi pha, ở đây động cơ sử dụng chip để so sánh tứ giác LM339 .Điểm ảo sẽ được liên kết với đầu vào nhằm mục đích đảo ngược cực ( – ) của 3 bộ so sánh như trong sơ đồ mạch điện được miêu tả ở trên. BEMF A được liên kết với chân không hòn đảo cực ( + ) của bộ so sánh số 1. Còn BEMF B lại được liên kết vào cực ( + ) của bộ so sánh số 2, đồng thời, BEMF C cũng được liên kết với cực ( + ) của bộ so sánh 3. Bộ so sánh số 4 không được sử dụng và nguồn vào của nó chính là thiết bị đầu cuối nên nó được tiếp địa .
Như chúng ta đã biết được rằng, đầu ra của bộ so sánh chính là logic 1 trong trường hợp điện áp không đảo có độ lớn hơn điện áp nghịch đảo trong động cơ và ngược lại. Các đầu ra LM339 chính là bộ thu mở, có nghĩa là chúng ta cần 1 điện trở kéo lên để phục vụ cho mỗi đầu ra, vì đã động cơ đã sử dụng 3 điện trở 10kΩ. Đầu ra của 3 bộ so sánh sẽ được kết nối với các chân Arduino số 2, 3 và 4, các chân này tương ứng cho các bộ phận BEMF A, BEMF B và BEMF C.
Các chân Arduino UNO số 2, 3 và 4 phải lần lượt là những chân ngắt vi điều khiển có ký hiệu là ATmega328P PCINT18, PCINT19 và PCINT20 .Các chip IR2101 lúc này sẽ được sử dụng để trấn áp những mosfet tại bên cao và bên thấp trong từng quá trình. Việc quy đổi giữa 2 bên cũng được thực thi theo những dòng điều khiển có tên là HIN và LIN.Các đường HIN của 3 IR2101 còn được liên kết với những chân số 11 10 9 tương ứng với những pha A, pha B và pha C. Arduino UNO hoàn toàn có thể tạo ra tín hiệu PWM trên những chân mà chỉ có những mosfet phía cao mới được quyền điều khiển .Các đường LINE được liên kết với những chân Arduino 7 6 5 tương ứng với những pha A, pha B và pha C. Chiết áp 10K cũng được sử dụng để làm biến hóa vận tốc của động cơ BLDC, lúc này đầu ra của nó được liên kết với một kênh khác tương tự như Arduino 0, đó là A0 .
5. Các loại mạch điều khiển của động cơ không chổi than trên thị trường
a) Mạch điều khiển tốc độ của động cơ BLDC DC 5V-12V 2A 15W
Đây là 1 mạch điều khiển tương đối nhỏ gọn ( kích cỡ chỉ có 30 x 25 mm ) nhưng có khá đầy đủ tính năng, tuy nhiên đây cũng là điểm yếu kém vì nó không có chỗ bắt dây dẫn bằng ốc vít mà buộc phải cắm bằng Jump. Trên mạch có sẵn núm xoay để kiểm soát và điều chỉnh vận tốc cũng như những đèn báo nguồn, đèn báo lỗi đồng thời báo vận tốc và chân cắm khi tất cả chúng ta chọn chiều quay điều khiển .Với nguồn điện DC có nguồn vào từ DC 5V 12V ( max là 15 V ), khi đó mạch này sẽ cho ra hiệu suất tối đa là 15W và dòng điện 1.5 A ( max là 2A ). Ở vận tốc lớn nhất, động cơ này hoàn toàn có thể điều khiển lên tới tốc độ 10.000 vòng xoay / phút ( 10000 RPM ). Khi mua mạch điện này, những bạn còn được Tặng Ngay kèm một cọng dây cáp để hoàn toàn có thể nối với nguồn và động cơ .
Mạch điều khiển vận tốc của động cơ BLDC DC 5V-12 V 2A 15W
b) Module không chổi than 7-12V, 1.2A sử dụng biến trở chỉnh tốc độ kde4578
Là module điều khiển không chổi than có giá tiền tương đối rẻ, chỉ khoảng chừng 100K, những bạn đã hoàn toàn có thể điều khiển vận tốc bằng tay ( sử dụng biến trở ) và hòn đảo chiều quay bằng việc chọn cắm Jump .Mạch dùng của nguồn khá rộng ( từ 7V 12V, và trên mạch còn được gắn Diode để bảo vệ ngược cho cực nguồn. Để gắn dây vào mạch, những bạn sử dụng những đầu nối vít M3 để tháo lắp dây cho thuận tiện .
c) Bộ điều khiển động cơ không có chổi than có 24v 36v 48v 250w 350w
Đây là một mẫu mạch điều khiển cực kỳ chuyên nghiệp, nó được bọc trong một chiếc hộp tương đối chắc như đinh. Cùng với đó là rất nhiều đầu vào ra đem lại năng lực điều khiển động cơ 1 cách linh động nhất, hoàn toàn có thể sử dụng vào nhiều loại máy móc khác nhau, đặc biệt quan trọng là những máy móc nhu yếu độ có đúng chuẩn cao. Cũng chính vì thế, nó có một mức giá khá cao cũng là điều hiển nhiên .Mời những bạn xem thêm cách kiểm soát và điều chỉnh motor điện bằng điều tốc cơ
+ Motor giảm tốc chỉnh tốc độ điện 380v 3 pha
Ảnh 1 : Motor điều tốc cơ 2 cấp – hộp số vô cấp, vận tốc lắp motor 4P 40-200 vòng, lắp motor 6P : 27 – 130 vòngẢnh 2 : Motor điều tốc cơ, trục vuông góc âm, vận tốc thông dụng : 40-200 vòng, 20-100 vòng, 10-50 vòngẢnh 3 : Motor điều tốc trục vuông góc dương, vận tốc thông dụng : 40-200 vòng, 20-100 vòng, 10-50 vòngẢnh 4 : Motor điều tốc trục thẳng, vận tốc thông dụng : 40-200 vòng, 70-330 vòng, 20-100 vòng, 10-50 vòng
+ Motor giảm tốc chỉnh tốc độ điện 220v 1 pha
Video Các loại Giảm Tốc Điều Chỉnh Tốc Độ
Các bạn hoàn toàn có thể xem thêm mẫu sản phẩm sau : bộ điều tốc kiểm soát và điều chỉnh vận tốc
Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:
Source: https://dvn.com.vn
Category: Phụ Kiện
