Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Viewers also liked
Viewers also liked (20)
Similar to Bao cao dong co BLDC
Similar to Bao cao dong co BLDC (20)
Bao cao dong co BLDC
- 1. LOGO Điều khiển tốc độ động cơ BLDC Vũ Trọng Bằng Viện Điện ĐHBKHN ĐH BKHN - Viện Điện 1
- 2. Mục tiêu Tìm hiểu về động cơ BLDC. Phương pháp đo và điều khiển tốc độ động cơ BLDC Phương án điều khiển và định hướng ĐH BKHN - Viện Điện 2
- 3. Động cơ BLDC Động cơ BLDC là một loại động cơ đồng bộ. Điều này có nghĩa là từ trường do stator tạo ra và từ trường do rotor tạo ra có cùng tần số. Động cơ BLDC không có độ trượt như trong các loại động cơ không đồng bộ khác. ĐH BKHN - Viện Điện 3
- 4. Stator Lõi sắt(các lá thép kĩ thuật điện ghép cách điện với nhau). Dây quấn khác so với dây quấn dây động cơ xoay chiều 3 pha thông thường, sự khác biệt này tạo ra sức phản điện động hình thang. ĐH BKHN - Viện Điện 4
- 5. Rotor Được gắn vào trục động cơ và trên bề mặt rotor có dán các thanh nam châm vĩnh cửu. Ở các động cơ yêu cầu quán tính của rotor nhỏ, người ta thường chế tạo trục của động cơ có dạng hình trụ rỗng. ĐH BKHN - Viện Điện 5
- 6. Ứng dụng động cơ BLDC Các động cơ BLDC được thấy trong rất nhiều các ứng dụng khác nhau. Ô tô, thiết bị, điều khiển công nghiệp, tự động hóa, hàng không, … về mặt điều khiển truyền động chúng ta có thể quy các ứng dụng của động cơ BLDC về 3 dạng chính: - Tải momen bằng hằng số - Tải moment thay đổi - Điều khiển vị trí ĐH BKHN - Viện Điện 6
- 7. Phân loại BLDC không có Hall sensor (BLDC sensorless) BLDC có Hall sensor (BLDC sensor) ĐH BKHN - Viện Điện 7
- 8. Cảm ứng Hall ĐH BKHN - Viện Điện 8
- 9. Phương pháp điều chỉnh tốc độ Điều chỉnh độ rộng xung PWM Điều khiển phản hồi vòng kín PID ĐH BKHN - Viện Điện 9
- 10. Mạch điều khiển tốc độ ĐH BKHN - Viện Điện 10
- 11. ĐH BKHN - Viện Điện 11
- 12. Sức phản điện động Sức phản điện động phụ thuộc vào 3 yếu tố chính: - Tốc độ góc của rotor - Từ trường do nam châm vĩnh cửu chế tạo rotor sinh ra - Số vòng dây quấn cuộn dây stator EMF = (E) ∞ NlrBω ĐH BKHN - Viện Điện 12
- 13. Suất phản điện động BEMF= RPM/Kv Nhược điểm của phương pháp BEMF - Động cơ phải quay một số vòng tối thiểu - Khi tải thay đổi quá đột ngột sẽ dẫn đến vòng drive BEMF sẽ hoạt động sai - Điện áp BEMF chỉ có thể đo được khi tốc độ động cơ hoạt động trong mức điện áp cho phép - Tốc độ đảo pha nhanh hơn mức cho phép cúng dẫn tới việc kết quả trả về bị gián đoạn ĐH BKHN - Viện Điện 13
- 14. ĐH BKHN - Viện Điện 14
- 15. Đánh giá các phương án Phương án sử dụng ESC Phương pháp dùng thiết kế một mạch MOFET drive và cảm ứng hall. Phương pháp dùng thiết kế một mạch MOFET drive và dùng back-EMF. ĐH BKHN - Viện Điện 15
- 16. ĐH BKHN - Viện Điện 16
- 17. ĐH BKHN - Viện Điện 17
- 18. ĐH BKHN - Viện Điện 18
- 19. DRV11873EVM & HVDMC R1.1 kit ĐH BKHN - Viện Điện 19
- 20. Vi xử lý dspic30F4011 ĐH BKHN - Viện Điện 20
- 21. DsPIC30F4011 ĐH BKHN - Viện Điện 21
- 22. Vi xử lý dspic30F4011 Tập lệnh cơ bản gồm 84 lệnh Dòng vào, ra ở các chân I/O lớn: 25mA. Độ dài lệnh 24-bit, độ dài dữ liệu 16-bit Bộ nhớ Ram độ lớn 1Kbytes Tốc độ làm việc tới 40 MIPS CPU của dsPic30F4011 được thiết kế trên kiến trúc RISC, nhân của CPU có một bộ xử lí lệnh 24-bit và bộ đếm chương trình – Program Counter (PC) độ rộng 23-bit ĐH BKHN - Viện Điện 22
- 23. Module PWM Phân giản 16bit 6 ngõ đầu ra: 3 bộ điều chế độc lập Hoạt động chế độ override ĐH BKHN - Viện Điện 23
- 24. Kết luận Hướng phát triển: module dsPic hoặc tự xây dựng drive và mạch điều khiển Tìm hiểu kĩ và chính xác hơn về BEMF (BEMF zero-crossing) Thiết kế mạch lực ĐH BKHN - Viện Điện 24
- 25. Tài liệu thao khảo http://www.ti.com/lsds/ti/apps/mot or/brushless_dc/overview.page http://www.microchip.com/wwwApp Notes/AppNotes.aspx?appnote=en02 1551 http://arduino.cc/en/Main/ArduinoM otorShieldR3 ĐH BKHN - Viện Điện 25
- 26. LOGO ĐH BKHN - Viện Điện 26
Editor's Notes
- Động cơ có sensor Phần roto có them 3 sensor
- Nếu tín hiệu tạo ra bởi PWMx được băm xung ON hoặc OFF phụ thuộc tần số, động cơ sẽ chạy với tốc độ đặt. Chúng ta đang giả sử rằng điện áp mạch lực một chiều bằng điện áp định mức của động cơ và không có bất cứ sự tổn hao nào. Để thay đổi tốc độ, các tín hiệu PWMx phải băm xung PWM với tần số cao hơn tần số của động cơ. Theo quy tắc kinh nghiệm, tần số PWM thấp nhất phải bằng 10 lần tần số lớn nhất của động cơ. Khi tỉ số D của PWM được thay đổi trong toàn bộ các dãy xung thì điện áp trung bình cấp cho stator sẽ giảm tỉ lệ, và do đó làm giảm tốc độ động cơ một cách tương ứng. Một vài ưu điểm khác của phương pháp PWM là: nếu điện áp nguồn một chiều cấp cho động cơ cao hơn điện áp định mức của động cơ, thì vẫn có thể vận hành động cơ với một giới hạn tỉ số Dmax sao cho điện áp lớn nhất đặt vào động cơ không vượt quá định mức. Điều này giúp cho việc lấy nguồn điện áp cấp cho động cơ được dễ dàng hơn.
- Giá cả động cơ Sensor hoạt động với một điện áp riêng. Nếu sensor hoạt động sai sẽ dấn đến động cơ sai thoe Trong một vài môi trường thì việc dùng sensor là không thể tiến hành được
- Khi động cơ BLDC hoạt động, nam châm vĩnh cửu tạo ra các từ trường biến thiên qua các cuộn dây, do đó tạo ra một điện áp gọi là sức phản điện động trên hai đầu cuộn dây có chiều ngược lại với điện áp đặt vào mỗi cuộn dây đó cũng là có xu hướng chống lại sự biến thiên của từ trường theo định luật Lenz. N là số vòng dây của một cuộn dây trên 1 pha l là chiều dài rotor r là bán kính rotor B là mật độ từ thông rotor ω là tốc độ góc của động cơ Đối với một động cơ, chúng ta không thể thay đổi từ trường và số vòng giây của cuộn dây stator. Như vậy sức phản điện động của động cơ sẽ tỉ lệ thuận với tốc độ góc của động cơ. Nhà sản xuất sẽ cung cấp cho người dùng các thông số liên quan đến tỉ lệ giữa tốc độ động cơ và sức phản điện động trong stator.
- Khi dùng ESC để điều khiển động cơ BLDC thì ta chỉ cần cấp xung vào dây tín hiệu của ESC thì BLDC có thể hoạt động đựơc.Và ta có thể áp dụng mode PWM vào để điều khiển tốc độ của BLDC Khi dùng ESC ta cần chú ý về chu kỳ và chu kỳ nhiệm vụ PWM và dòng cực đai ESC có thể chịu được Thông thường, thời gian mức thấp (mức 0) xấp xỉ 20ms,tương ứng với tần số dòng ba pha là 50Hz. Thời gian ở mức cao (mức 1) từ 1ms đến 2ms. Nếu 1ms, động cơ khởi động,1.5ms động cơ quay với 50% công suất, 2ms, động cơ quay với công suất cực đại.
- Motor control graphical user interface (MC-GUI) Motor terminal strip 3-phase voltage source inverter bridge Motion sensor inputs Over current protection, level programmable using potentiometer Temperature sensor with I2C interface Push button switches and master reset 9 LEDs, 3 for generic status indication and 6 for PWM indication Test points for motor current and back EMF sensing Speed control potentiometer Active RS-232 port 24V external power supply (optional) 3-phase, 24V BLDC low voltage motor (optional) MPLAB ICD 2 connector MPLAB ICE connector Example software and documentation CDROM Điều khiển động cơ giao diện người dùng đồ họa (GUI-MC) Động cơ dải thiết bị đầu cuối Cầu nguồn điện áp biến tần 3 pha Đầu vào cảm biến chuyển động Bảo vệ quá dòng, mức độ sử dụng có thể lập trình chiết Cảm biến nhiệt độ với giao diện I2C Đẩy nút công tắc và thiết lập lại 9 đèn LED, 3 để chỉ tình trạng chung chung và 6 cho PWM chỉ Điểm thử nghiệm cho động cơ hiện tại và trở lại EMF cảm biến Kiểm soát tốc độ điện thế Hoạt động cổng RS-232 24V cung cấp điện bên ngoài (tùy chọn) 3 pha, 24V BLDC động cơ điện áp thấp (không bắt buộc) MPLAB ICD 2 kết nối Kết nối MPLAB ICE Ví dụ phần mềm và tài liệu CD-ROM
- PWM ở chân 14 và 8
- Support for three brushless motor types, AC Induction, Permanent Magnet Synchronous Motor, Brushless DC Motor Can be used by both Piccolo and Delfino F2833x devices 1.5 KiloWatt motor driver stage 750W power factor correction stage Full source software for power factor correction stage Full source software for control of all three motor types Library based software for latest software observer and high frequency injection initial position detection techniques Piccolo F28035 and Delfino F28335 controlCARD Full source hardware, including schematics, BOM, and gerber files Motors of each type available directly from TI.
- Tập lệnh cơ bản gồm 84 lệnh Dòng vào, ra ở các chân I/O lớn: 25mA. Độ dài lệnh 24-bit, độ dài dữ liệu 16-bit Bộ nhớ Ram độ lớn 1Kbytes Tốc độ làm việc tới 40 MIPS CPU của dsPic30F4011 được thiết kế trên kiến trúc RISC, nhân của CPU có một bộ xử lí lệnh 24-bit và bộ đếm chương trình – Program Counter (PC) độ rộng 23-bit
- Module MCPWM có nhiều ngõ ra được điều chế độ rộng, thích hợp cho các ứng dụng điều khiển động cơ, hay các nguồn xung có 6 ngõ ra sẽ có 3 bộ điều chế độ rộng độc lập, với độ phân giải làTCY/2, tương ứngvới 3cặp ngõ ra bổ phụ. Các cặp ngõ ra này cũng có thể được sử dụng độc lập, với trạng thái tích cực được thiết lập bằng các bit cấu hình.