Numărul de motoare Badcontor Publicații. Bad DC Motor. AVR492: Controlul motorului motorului DC Bear cu AT90PWM3

Motoarele din vehiculele cu mai multe motori sunt de două tipuri: colector și Neclector. Principala lor diferență este că înfășurările motorului colector sunt situate pe rotor (partea rotativă) și în Neclector - în stator. Fără a intra în detalii, să spunem că motorul de baseball este preferabil pentru colector, deoarece majoritatea satisface cerințele puse în fața acesteia. Prin urmare, acest articol va fi discutat în acest tip de motoare. În detaliu despre diferența dintre motoarele de baseball și colector, puteți citi.

În ciuda faptului că BC-Motors au început să fie aplicate relativ recent, chiar ideea dispozitivului lor a apărut de mult timp. Cu toate acestea, apariția cheilor de tranzistor și a magneților puternici de neodim a făcut posibilă utilizarea comercială.

BC Dispozitiv - Motoare

Designul motorului de necorete constă dintr-un rotor pe care sunt fixate magneții și statorul pe care se află înfășurările. Doar prin interpretarea acestor componente, motoarele BC sunt împărțite în Inrunner și Outrunner.

În sistemele cu mai multe motoare, schema de ieșire este mai des utilizată, deoarece vă permite să obțineți cel mai mare moment de rotație.

Pro și CONS BC - Motoare

Pro:

• Proiectarea simplificată a motorului prin excludere de la colectorul ei.
• O eficiență mai mare.
• Bună răcire
• Motoarele BC pot lucra în apă! Cu toate acestea, nu uitați că din cauza apei componente mecanice Motorul poate forma rugină și se va sparge după un timp. Pentru a evita astfel de situații, se recomandă gestionarea motoarelor cu lubrifiere repellentă a apei.
• Cel mai mic radiopomehi

Minusuri:

Din minusuri, este posibil să se observe doar imposibilitatea utilizării acestor motoare fără ESC (controlere de viteză de rotație). Acest lucru complică oarecum designul și face motoarele BC mai scumpe colector. Cu toate acestea, dacă complexitatea designului este un parametru prioritar, atunci există motoare BC cu controlere de viteză încorporate.

Cum de a alege motoarele pentru un copter?

La alegerea motoarelor Neclector, în primul rând, trebuie acordată atenție următoarelor caracteristici:

• Curent maxim - Această caracteristică arată ce curent maxim poate rezista la înfășurarea motorului pe o perioadă scurtă de timp. Dacă depășiți de data aceasta, priza motorului este inevitabilă. De asemenea, acest parametru afectează alegerea CES.
• Tensiunea maximă - precum și curentul maxim, arată ce tensiune poate fi trimisă pentru o perioadă scurtă de timp.
• KV - numărul vitezelor motorului pe volt. Deoarece acest indicator depinde direct de sarcina de pe arborele motorului, este indicat pentru carcasă atunci când nu există sarcină.
• Rezistența - depinde de rezistență Eficiența motorului. Prin urmare, rezistența este mai mică - cu atât mai bine.

În acest articol, dorim să spunem despre modul în care am creat un motor electric de la zero: de la apariția ideii și a primului prototip la un motor cu drepturi depline care a trecut toate testele. Dacă acest articol vă va arăta interesant, suntem detaliați separat, vom spune despre cele mai interesate etape ale muncii noastre.

În imaginea de la stânga la dreapta: rotor, stator, ansamblu parțial de motor, ansamblu motor

Introducere

Astăzi, datorită dezvoltării electronicii moderne și apariției unor magneți puternici bazați pe metale de pământ rare, este posibil să se creeze mai mult ca niciodată și, în același timp, compactă și ușor "Neclector" electromotoare. În același timp, datorită simplității designului său, acestea sunt cele mai fiabile între motoarele electrice create vreodată. Despre crearea unui astfel de motor și va fi discutată în acest articol.

Descrierea motorului

Primul motor a fost tipărit de către imprimanta 3D din SUA ca experiment. În loc de plăci speciale de oțel electric, pentru corpul rotorului și miezul statorului, la care bobina de cupru a fost înfășurată, am folosit plasticul obișnuit. Magneții neodimului dreptunghium dreptunghium au fost fixați pe rotor. În mod natural, un astfel de motor nu era capabil să emită o putere maximă. Cu toate acestea, acest lucru a fost suficient ca motorul să se rotească până la 20K rpm, după care plasticul nu a putut să stea și rotorul motorului a fost rupt, iar magneții au strigat în jur. Acest experiment ne este sfătuit să creăm un motor cu drepturi depline.

Câteva primii prototipuri

Rotorul noului motor, am făcut dintr-un singur magnet de neodim sub forma unui cilindru. Magnetul epoxidic a fost lipit de arborele ascuțit de oțel instrumental pe producția experimentală.

Statorul am tăiat un laser dintr-un set de plăci de transformator cu o grosime de 0,5 mm. Fiecare placă a fost apoi acoperită temeinic cu lac și apoi statorul finit a fost lipit din aproximativ 50 de plăci. Plăcile LACO au fost acoperite pentru a evita închiderea între ele și pentru a elimina pierderea de energie pe curenții Foucault care ar putea apărea în stator.

Carcasa motorului a fost realizată din două părți din aluminiu sub forma unui container. Statorul este strâns în cazul din aluminiu și adiacent pereților. Un astfel de design oferă bună răcire Motor.

Măsurarea caracteristică

Elementul principal al standului este o încărcătură grea sub formă de șaibă. În timpul măsurătorilor, motorul se rotește această încărcătură, iar puterea de ieșire și momentul motorului sunt calculate de-a lungul vitezei și accelerației unghiulare.

Pentru a măsura viteza de rotație a încărcăturii, utilizează o pereche de magneți pe arbore și senzorul digital magnetic A3144 pe baza efectului Hall. Desigur, ar fi posibil să se măsoare viteza impulsurilor direct de la înfășurarea motorului, deoarece acest motor este sincronă. Cu toate acestea, opțiunea cu senzorul este mai fiabilă și va funcționa chiar și pe revoluții foarte mici, pe care impulsurile vor fi necitite.

În plus față de revoluții, cabina noastră este capabilă să măsoare mai mulți parametri mai importanți:

• curent de curent (până la 30a) utilizând un senzor curent bazat pe efectul Hall ACS712;
• tensiunea de alimentare. Se măsoară direct prin microcontroler ADC, prin divizorul de tensiune;
• temperatura din interiorul / în afara motorului. Temperatura este măsurată prin rezistență termică semiconductoare;

Ca rezultat, cabina noastră poate măsura următoarele caracteristici ale motorului în timpul unui moment arbitrar:

• consum curent;
• tensiune consumată;
• consumul de energie;
• putere de iesire;
• cifra de afaceri a arborelui;
• moment pe arbore;
• puterea care curge în căldură;
• temperatura în interiorul motorului.

Rezultatele testului

Apoi, motorul nostru a fost deja testat. Firește, el a fost în măsură să arate cea mai bună eficiență (65% față de 45%) și, în același timp, un punct mai mare (1200 față de 250 g pe cm) decât motorul obișnuit. Măsurarea temperaturii a fost de asemenea suficientă rezultate frumoase, În timpul testării, motorul nu a încălzit 80 de grade.

Dar, în momentul de față, măsurarea nu este încă definitivă. Nu am putut măsura motorul în întreaga gamă de rotații datorită limitei sursei de alimentare. De asemenea, va fi necesar să comparați motorul nostru cu motoare similare ale concurenților și să-l testați "în luptă", punând curse mașină controlată radio Și să efectueze la concursuri.

Trăsături distinctive:

• BCECCE informații generale
• Utilizează controlerul de cascadă de putere
• Programul de probă de probă

Introducere

Aceste orientări privind aplicațiile sunt descrise în aceste recomandări de aplicare, cum se implementează o unitate de control pentru controlul motorului de comandă DC (BKEPT) utilizând un senzor de poziție bazat pe microcontroler AVR AT90PWM3.

Microcontrolerul AVR de înaltă performanță, care conține un controler de cascadă de putere, vă permite să implementați un controler pentru controlul unui motor de controler DC de mare viteză.

Acest document oferă o scurtă descriere a principiului de funcționare a motorului electric uniform al DC și în detalii există un control BCECCE în modul contact și descrie, de asemenea, descrierea concept Dezvoltarea de referință ATAVRMC100, care se bazează pe aceste recomandări de aplicare.

De asemenea, a discutat implementarea software-ului cu un circuit de control implementat de software bazat pe controlerul PID. Pentru a controla procesul de comutare, utilizarea numai a senzorilor de poziție bazată pe efectul Hall este implicită.

Principiul de funcționare

Domeniul de aplicare al BKEPT crește continuu, care este asociat cu o serie de avantaje:

1. Absența unui nod de colector, care simplifică sau chiar exclude întreținerea.
2. Mai mult. nivel scăzut Acustic și zgomot electric comparativ cu motoarele DC DC universale.
3. Abilitatea de a lucra în medii periculoase (cu produse inflamabile).
4. Bună raportul dintre caracteristicile bulbului și puterea ...

Motoarele de acest tip sunt caracterizate printr-o mică inerție a rotorului, deoarece Înfășurarea se află pe stator. Comutarea este controlată de electronică. Momentele de comutare sunt definite fie în funcție de informațiile de la senzorii de poziție, fie prin măsurarea inversă a fost generată de înfășurări.

Atunci când utilizați senzorii BKEPT, este de obicei din cele trei părți principale: un stator, un rotor și senzori de linie.

Statorul bketului trifazic clasic conține trei înfășurări. În multe motoare, înfășurările sunt împărțite în mai multe secțiuni, ceea ce reduce pulsațiile momentului de rulare.

Figura 1 spectacole circuit electric Înlocuirea statorului. Se compune din trei înfășurări, fiecare dintre ele conțin trei elemente consecutive incluse: inductanță, rezistență și inversă.

Figura 1. Schema de înlocuire a statorului electric (trei faze, trei înfășurări)

Rotorul Bkept constă dintr-un număr par de magneți permanenți. Cantitatea de poli magnetici din rotor afectează de asemenea dimensiunea etapelor de rotație și de rulare. Cu cât este mai mare numărul de poli, cu atât este mai mică dimensiunea etapei de rotație și a impulsului de rulare mai redus. Magneții permanenți pot fi utilizați cu 1..5 perechi de poli. În unele cazuri, numărul de perechi de poli crește la 8 (figura 2).

Figura 2. Stator și rotor al bketului trifazat, cu trei înfășurări

Înfășurările sunt instalate staționare, iar magnetul se rotește. Rotorul Bkept este caracterizat printr-o greutate mai ușoară față de rotorul unui motor universal obișnuit DC, care este situat pe rotor.

Senzor de sala

Pentru a estima poziția rotorului, trei senzori de hol sunt încorporați în carcasa motorului. Senzorii sunt instalați la un unghi de 120 ° în raport unul cu celălalt. Utilizarea datelor senzorilor este posibilă efectuarea a 6 întrerupătoare diferite.

Fazele de comutare depind de starea senzorilor Hall.

Furnizarea de tensiuni de alimentare pe modificările de înfășurare după schimbarea stărilor de ieșire a senzorului Hall. Cu execuția corectă a comutării sincronizate, cuplul rămâne aproximativ constantă și înaltă.

Figura 3. Semnalele senzorului Hall în procesul de rotație

Fazele de comutare

Pentru a simplifica descrierea lucrării bketului trifazat, considerăm doar versiunea sa cu trei înfășurări. După cum sa arătat anterior, faza de comutare depinde de valorile de ieșire ale senzorilor Hall. Cu alimentarea corectă de tensiune la înfășurarea motorului, se creează un câmp magnetic și se inițiază rotația. Cel mai comun I. calea usoara Controlul comutatorului utilizat pentru a controla bketul este schema de închidere atunci când înfășurarea petrece fie curentul sau nu. La un moment dat, doar două înfășurări pot fi confiscate, iar al treilea rămâne deconectat. Conectarea înfășurărilor la magistrala electrică provoacă curent electric. Această metodă se numește comutare trapezoidală sau comutare bloc.

O cascadă de putere constând din 3 jumătăți de litri este utilizată pentru a controla bketul. Schema cascadei de putere este prezentată în figura 4.

Figura 4. Cascada de putere

Conform valorilor senzorilor Hall, se determină ce taste trebuie închise.

Tabelul 1. Comutarea cheilor în sensul acelor de ceasornic

În motoarele cu mai multe câmpuri, rotația electrică nu corespunde rotației mecanice. De exemplu, în bketul de patru polivi, patru cicluri de rotație electrică corespund unei rotații mecanice.

Puterea și viteza motorului depind de puterea câmpului magnetic. Puteți regla viteza de rotație și rotirea motorului prin schimbarea curentului prin înfășurare. Cea mai obișnuită modalitate de a controla curentul prin înfășurare este curentul de mijloc. Pentru a face acest lucru, utilizați modularea compusului latitude (PWM), a cărei ciclu de funcționare determină valoarea medie a tensiunii pe înfășurări și, prin urmare, valoarea medie curentă și, ca rezultat, viteza de rotație. Viteza poate fi ajustată la frecvențe de la 20 la 60 kHz.

Câmpul rotativ al bketului trifazat, cu trei înfășurare este prezentat în Figura 5.

Figura 5. Treptele de comutare și câmpul rotativ

Procesul de comutare creează un câmp rotativ. În etapa 1, faza A, se conectează la magistrala de alimentare pozitivă a tastei SW1, faza B este conectată la o comună cu cheia SW4, iar faza C rămâne neconfigurată. Fazele A și B sunt create două fluxuri magnetice vectoriale (prezentate în săgeți roșu și albastru, respectiv), iar suma acestor doi vectori dă vectorului fluxului magnetic al statorului (săgeata verde). După aceea, rotorul încearcă să urmeze fluxul magnetic. De îndată ce rotorul atinge o anumită poziție în care starea senzorilor Hall este schimbată de la valoarea "010" la "011", comutarea înfășurărilor motorului este efectuată în mod corespunzător: faza în rămânerea necazală și faza C este conectat la total. Acest lucru duce la generarea noului vector al fluxului magnetic al statorului (etapa 2).

Dacă urmați schema de comutare prezentată în Figura 3 și în Tabelul 1, obținem șase vectori de flux magnetic diferiți care corespund șase etape de comutare. Șase pași corespund unei cifre de afaceri a rotorului.

Set de start ATAVRMC100.

Diagrama circuitului este prezentată în Figurile 21, 22, 23 și 24 la sfârșitul documentului.

Programul conține un circuit de control al vitezei cu un controler PID. Un astfel de regulator este alcătuit din trei linkuri, fiecare fiind caracterizat prin propriul raport de transmisie: KP, Ki și KD.

KP este coeficientul de transmisie al legăturii proporționale, Ki este coeficientul de transmisie al legăturii de integrare și KD - coeficientul de transmisie a legăturii diferențiate. Abaterea vitezei specificate de la real (în figura 6 se numește "semnalul" lipsă ") este procesat de fiecare dintre legături. Rezultatul acestor operații este pliat și alimentat la motor pentru a obține viteza dorită de rotație (a se vedea figura 6).

Figura 6. Schema de reglementare a PID structurală

Coeficientul CP afectează durata procesului de tranziție, coeficientul Ki vă permite să suprimați erorile statice, iar CD-ul este utilizat, în special, pentru a stabiliza poziția (vezi descrierea circuitului de comandă din arhiva software-ului pentru schimbarea coeficienților) .

Descrierea hardware-ului

După cum se arată în Figura 7, microcontrolerul conține 3 controlori de cascadă de putere (PSC). Fiecare PSC poate fi considerat ca un modulator cu impulsuri latitudine (PWM) cu două semnale de ieșire. Pentru a evita apariția curentului, PSC suportă capacitatea de a controla latența puterii tastelor de alimentare (a se vedea documentația pentru AT90PWM3 pentru un studiu mai detaliat al funcționării PSC, precum și Figura 9).

Intrarea de urgență (suprasolicitarea curentă, curentul) este asociată cu PSCIN. Intrarea de urgență permite microcontrolerului să dezactiveze toate ieșirile PSC.

Figura 7. Implementarea hardware

Pentru a măsura curentul, pot fi utilizate două canale diferențiale cu o cascadă de amplificator programabilă (ku \u003d 5, 10, 20 sau 40). După selectarea coeficientului de câștig, este necesar să se ridice rezistorul nominal de aspirație pentru cea mai completă acoperire a intervalului de conversie.

Semnalul Over_current este format de un comparator extern. Tensiunea de prag a comparatorului poate fi ajustată utilizând un DAC intern.

Comutarea fazelor trebuie efectuată în conformitate cu valoarea la ieșirile senzorilor Hall. DH_A, DH_B și DH_C sunt conectate la intrările surselor de întreruperi externe sau la trei comparatori interni. Comparatoarele generează același tip de întreruperi ca întreruperi externe. Figura 8 arată modul în care porturile I / O sunt utilizate în setul de pornire.

Figura 8. Utilizarea porturilor I / O Microcontroler (carcasă SO32)

VMOT (VDV) și vmot_half (1/2 VDV) sunt implementate, dar nu sunt utilizate. Acestea pot fi folosite pentru a obține informații despre tensiunea sursei de alimentare.

Ieșirile H_X și L_X sunt utilizate pentru a controla podul de alimentare. După cum sa menționat mai sus, depind de controlerul cascadei de putere (PSC), care generează semnale PWM. În această aplicație, se recomandă utilizarea modului de control în centru (a se vedea figura 9) când registrul OCR0RA este utilizat pentru a sincroniza lansarea transformării ADC pentru a măsura curentul.

Figura 9. Oscilograme ale semnalelor PSCN0 și PSCN1 în modul de aliniere la nivel

• Timp incl. 0 \u003d 2 * OCRNSA * 1 / FCLKPSC
• Timp incl. 1 \u003d 2 * (OCRNRB - OCRNSB + 1) * 1 / FCLKPSC
• PSC \u003d 2 * (OCNRNB + 1) * 1 / FCLKPSC

Pauză non-apărare între PSCN0 și PSCN1:

• | OCRNSB - OCNRNSA | * 1 / FCLKPSC

Blocul PSC este clasificat de semnalele CLKPSC.

Una dintre cele două metode poate fi utilizată pentru a alimenta semnalele PWM în cascada de putere. Prima este aplicarea semnalelor PWM la părțile superioare și inferioare ale cascadei de putere, iar al doilea - în aplicația semnalelor PWM numai la părțile superioare.

Descriere software.

ATMEL a dezvoltat biblioteci pentru a gestiona Bkept. Primul pas al utilizării lor este configurația și inițializarea microcontrolerului.

Configurarea și inițializarea microcontrolerului

Pentru a face acest lucru, utilizați funcția mc_init_motor (). Aceasta determină funcția de inițializare a componentei hardware și software, precum și inițializează toți parametrii motorului (direcția rotației, vitezei și motorului de oprire).

Structura structurii software.

După configurația și inițializarea microcontrolerului pot fi lansate motorul. Sunt necesare doar mai multe funcții pentru a controla motorul. Toate funcțiile sunt definite în mc_lib.h:

VOID MC_MOTOR_RUN (Void) - folosit pentru a porni motorul. Funcția circuitului de stabilizare este apelată pentru a instala ciclul de lucru PWM. După aceea, se efectuează prima fază de comutare. BOOL MC_MOTOR_IS_RUNNING (VOD) - Determinarea stării motorului. Dacă "1", motorul funcționează dacă "0", motorul este oprit. VOID MC_MOTOR_STOP (VOID) - folosit pentru a opri motorul. VOID MC_SET_MOTOR_SPEED (Viteza U8) - Instalarea unei viteze definite de utilizator. U8 MC_GET_MOTOR_SPEED (VOD) - Returnează viteza specificată de utilizator. VOID MC_SET_MOTOR_DIRECTION (Direcția U8) - Setarea direcției de rotație "CW" (în sensul acelor de ceasornic) sau "CCW" (în sens invers acelor de ceasornic). U8 mc_get_motor_direction (VOID) - Returnează direcția curentă de rotație a motorului. U8 mc_set_motor_measured_speed (U8 măsurați_Speed) - Salvarea vitezei măsurate în variabila măsurată. U8 mc_get_motor_measured_speed (void) - Returnează viteza măsurată. VOID MC_SET_CLOSE_LOOP (VOID) VOID MC_SET_OPEN_LOOP (VOD) - Configurația circuitului de stabilizare: buclă închisă sau deschis (a se vedea figura 13).

Figura 10. Configurația AT90PWM3

Figura 11. Structura software-ului

Figura 11 prezintă patru variabile Mc_Run_stop (Start / Stop), Mc_direction (direcție), mc_cmd_speed (viteză specificată) și mc_measurd_speed (viteza măsurată). Acestea sunt principalele variabile software, accesul la care pot fi efectuate de funcțiile utilizatorului descris anterior.

Implementarea software-ului poate fi vizualizată ca o cutie neagră cu numele "Managementul motorului" (Figura 12) și intrările multiple (MC_RUN_STOP, MC_DIRECTION, MC_CMD_SPEED, MC_MEASURD_SPEED) și ieșiri (toate semnalele de control al podurilor de alimentare).

Figura 12. Variabilele software de bază

Cele mai multe caracteristici sunt disponibile în MC_DRV.H. Doar unele dintre ele depind de tipul de motor. Funcțiile pot fi împărțite în patru clase principale:

• Inițializarea hardware-ului
vid mc_init_hw (void); Initializarea hardware-ului este implementată pe deplin în această funcție. Aici sunt porți inițiale, întrerupe, cronometre și controlere ale cascadei de putere.

Vid mc_init_sw (void); Folosit pentru a inițializa software-ul. Permite tuturor întreruperilor.

Vid mc_init_port (void); Inițializarea portului I / O prin setarea prin registrele DDRX, care concluziile funcționează ca o intrare și ce ieșire, precum și indicând ce intrări este necesar pentru a permite rezistențele de tragere (prin registrul PORTX).

Vid mc_init_pwm (void); Această caracteristică începe PLG-ul și stabilește toate registrele PSC în starea inițială.

Vid mc_init_it (void); Modificați această caracteristică pentru a rezolva sau a interzice tipurile de întreruperi.

Void PSC0_Init (nesemnat int dt0, nesemnat int ot0, nesemnat int dt1, nesemnat int OT1); Void PSC1_Init (nesemnat int dt0, nesemnat int ot0, nesemnat int dt1, nesemnat int OT1); Void PSC2_Init (nesemnat int dt0, nesemnat int ot0, nesemnat int dt1, nesemnat int OT1); PSCX_INIT permite utilizatorului să selecteze configurația controlerului de cascadă de putere (PSC) al microcontrolerului.

• Funcții de comutare U8 mc_get_hall (void); Citirea stării senzorilor Hall corespunzătoare a șase etape de comutare (HS_001, HS_010, HS_011, HS_100, HS_101, HS_110).

  Întrerupe vidul mc_hall_a (void); _Interrupt vid mc_hall_b (void); _Interrupt vid mc_hall_c (void); Aceste funcții sunt executate dacă se detectează întreruperea externă (schimbarea ieșirii senzorilor de Hall). Ele vă permit să schimbați fazele și să calculați viteza.

  Vid mc_duty_cycle (nivelul U8); Această funcție stabilește ciclul de funcționare al PWM în conformitate cu configurația PSC.

  Vid mc_switch_commutiation (poziția U8); Comutarea fazelor este efectuată în conformitate cu valoarea la ieșirile senzorilor Hall și numai dacă utilizatorul pornește motorul.

• Configurarea conversiei de timp VOID MC_CONFIG_SAMPLING_PERIOD (VOID); Timerul 1 inițializarea generației de întrerupere la fiecare 250 μs. _Interrupt vid lansan_sampling_period (void); După activarea a 250 μl întreruperi stabilește pavilionul. Poate fi folosit pentru a controla timpul de conversie.
• Valoarea vidului VOID MC_CONFIG_TIME_ESTIMATION_SPEED (VOID); Timerul de configurare 0 pentru a efectua funcția de calcul a vitezei.

  VOID MC_ESTTIMATION_SPEED (VOID); Această funcție calculează turația motorului pe baza principiului măsurii măsurarii impulsurilor senzorilor de linie.

  Întrerupe vidul OVFL_TIMER (void); Dacă apare o întrerupere, o creștere a unei variabile pe 8 biți este incrementată pentru implementarea unui cronometru pe 16 biți utilizând un cronometru de 8 biți.

• Măsurarea actuală _Interrupt VOID ADC_EOC (VOID); Funcția ADC_EOC este efectuată imediat după conversia amplificatorului pentru a instala pavilionul pe care utilizatorul îl poate utiliza.

  Vid mc_init_current_measure (void); Această caracteristică inițializează amplificatorul 1 pentru măsurarea curentă.

  U8 mc_get_current (void); Citiți valoarea curentă dacă conversia este completă.

  Bool mc_conversion_is_finisat (gol); Indică finalizarea conversiei.

  Vid mc_ack_eoc (nulă); Resetați steagul de completare a conversiei.

• Detectarea supraîncărcării curente VOID MC_SET_OVER_CURRENT (nivelul U8); Setează pragul pentru a determina supraîncărcarea curentă. Ca prag, există o ieșire din DAC asociată cu comparatorul extern.

Circuitul de stabilizare este selectat folosind două funcții: Open (MC_SET_OPEN_LOOP ()) sau Circuit închis (MC_SET_CLOSE_LOOP ()). Figura 13 prezintă un circuit de stabilizare implementat de software.

Figura 13. Circuitul de stabilizare

Un circuit închis este un circuit de stabilizare a vitezei bazate pe regulator PID.

După cum se arată mai devreme, coeficientul KP este utilizat pentru stabilizarea timpului de răspuns al motorului. La început, setați Ki și KD egal cu 0. Pentru a obține timpul dorit de răspuns al motorului, trebuie să selectați valoarea KP.

• Dacă timpul de răspuns este prea mic, creșteți CP.
• Dacă timpul de răspuns este rapid, dar nu stabil, atunci reduceți CP.

Figura 14. Configurarea kp

Parametrul ki este folosit pentru a suprima eroarea statică. Lăsați coeficientul CP neschimbat și setați parametrul ki.

• Dacă eroarea diferă de la zero, apoi măriți ki.
• Dacă suprimarea erorii a fost precedată de un proces oscilator, apoi reduceți Ki.

Figura 15. Custom.

Figurile 14 și 15 prezintă exemple de selectare a parametrilor corecți ai regulatorului KP \u003d 1, ki \u003d 0,5 și kd \u003d 0.

Setarea parametrului CD:

• Dacă viteza este scăzută, apoi măriți CD-ul.
• Cu instabilitatea CD-ului, este necesar să se reducă.

Un alt parametru esențial este timpul de conversie. Trebuie să fie aleasă cu privire la timpul de reacție al sistemului. Timpul de conversie trebuie să fie de cel puțin două ori mai mic decât timpul de răspuns al sistemului (conform regulii Cotelnikov).

Pentru a configura timpul de conversie, sunt furnizate două funcții (discutate mai sus).

Rezultatul lor este afișat în variabila Glom, care este instalată la fiecare 250 μs. Cu această variabilă este posibilă configurarea timpului de conversie.

CPU și utilizarea memoriei

Toate măsurătorile sunt efectuate la o frecvență generator de 8 MHz. Ele depind, de asemenea, de tipul de motor (numărul de perechi de poli). Când utilizați motorul cu 5 perechi de poli, frecvența semnalului la ieșirea senzorului Hall este de 5 ori mai mică decât viteza motorului.

Toate rezultatele prezentate în figura 16 au fost obținute utilizând o bketă trifazată cu cinci perechi de poli și frecvența maximă de rotație de 14000 rpm.

Figura 16. Folosind viteza microcontrolerului

În cel mai rău caz, nivelul de încărcare a microcontrolerului este de aproximativ 18% cu un timp de transformare de 80 ms și viteza de rotație de 14000 rpm.

Prima estimare poate fi efectuată pentru un motor mai rapid și cu adăugarea funcției de stabilizare curentă. Timpul de execuție al funcției MC_ReGulați_Loop () este între 45 și 55MSC (este necesar să se țină seama de timpul de conversie TSP de aproximativ 7 μs). A fost selectat un BCECCE pentru evaluarea cu un timp de răspuns curent de aproximativ 2-3 ms, cinci perechi de poli și frecvența maximă de rotație de aproximativ 2-3 ms.

Viteza maximă a motorului este de aproximativ 50.000 rpm. Dacă rotorul utilizează 5 perechi de poli, frecvența rezultată la ieșirea senzorilor Hall va fi egală cu (50.000 rpm / 60) * 5 \u003d 4167 Hz. Funcția MC_ESTTIMATION_SPEED () începe cu fiecare frontală crescândă a senzorului Hall A, adică. La fiecare 240 ISS cu durata executării a 31 μs.

Funcția MC_SWITCH_COMMUTIMIATION () depinde de funcționarea senzorilor Hall. Se efectuează atunci când fronturile apar la ieșirea unuia dintre cei trei senzori de sala (crescând sau cădere), astfel, într-o perioadă de impulsuri la ieșirea senzorului de hală, sunt generate șase întreruperi și frecvența rezultată a Apelul funcției este de 240/6 μs \u003d 40 μs.

În cele din urmă, timpul de conversie al circuitului de stabilizare trebuie să fie de cel puțin două ori mai mic decât timpul de răspuns al motorului (aproximativ 1 ms).

Rezultatele sunt prezentate în Figura 17.

Figura 17. Evaluarea încărcării microcontrolerului

În acest caz, nivelul de încărcare a microcontrolerului este de aproximativ 61%.

Toate măsurătorile au fost efectuate utilizând același software. Resursele de comunicare nu sunt utilizate (Wapp, Lin ...).

În astfel de condiții, se utilizează următoarea capacitate de memorie:

• 3175 octeți de memorie de program (38,7% din memoria flash totală).
• 285 octeți de memorie de date (55,7% din volumul total al RAM static).

Configurarea și utilizarea ATAVRMC100

Figura 18 prezintă o diagramă completă a diferitelor moduri de funcționare ale setului de pornire ATAVMC100.

Figura 18. Scopul porturilor I / O ale modurilor de microcontroler și de comunicare

Mod de operare

Sunt acceptate două moduri diferite de operare. Set Jumpers JP1, JP2 și JP3 în conformitate cu Figura 19 pentru a selecta unul dintre aceste moduri. În aceste instrucțiuni de aplicare, se utilizează numai modul utilizând senzori. Descriere completa Hardware-ul este dat în manualul de utilizare pentru setul ATAVRMC100.

Figura 19. Selectați modul de control utilizând senzori

Figura 19 prezintă setările sursă ale jumperii care respectă utilizarea software-ului asociat acestor orientări privind aplicațiile.

Programul care vine cu placa ATAVRMC100 suportă două moduri de funcționare:

• lansarea motorului prin viteza maxima fără componente externe.
• reglarea vitezei motorului utilizând un potențiometru extern.

Figura 20. Conectarea potențiometrului

Concluzie

În aceste recomandări pentru utilizare, o soluție hardware și software pentru controlul unității de comandă a DC este prezentată utilizând senzori. În plus față de acest document, codul sursă complet este disponibil pentru descărcare.

Biblioteca de programe include pornirea și controlul vitezei oricărui BCEC cu senzori încorporați.

Diagrama schematică conține un minim de componente externe necesare pentru controlul bketului cu senzori încorporați.

Capacitățile CPU și memoria microcontrolerului AT90PWM3 vor permite dezvoltatorului să extindă soluția funcțională.

Figura 21. Concept Circuit electric (partea 1)

Figura 22. Diagrama electrică a conceptului (partea 2)

Figura 23. Concept Circuit electric (partea 3)

Figura 24. Diagrama electrică a conceptului (partea 4)

Documentație:

Renovarea fantastică a apartamentelor și repararea cabane pentru bani mari.