Kontrola DC motora bez četkica sa C50x
Brushless DC motori se sve više i više koriste zbog njihove lake kontrole, bez komutatora, jednostavne strukture, velike brzine i visoke efikasnosti. Kontinuirano uvođenje različitih specijalnih čipova dalje promoviše njegovu primjenu i razvoj. C50x je mikrokontrolerski kontrolni čip koji je Siemens razvio za DC motore bez četkica. Ima unutarnji sklop za komutaciju hardvera, što pojednostavljuje hardversku strukturu DC motornog kontrolera bez četkica i povećava pouzdanost. C504 može da kontroliše jedan motor, a C508 može da kontroliše dva. Ovaj rad uzima C504 kao primjer za uvođenje metode projektiranja sustava kontrole brzine vrtnje motora bez četkica.
Struktura i funkcija sustava kontrole brzine motora bez četkica
Struktura sistema za kontrolu brzine DC motora bez četkica prikazana je na slici 1. Sustav se uglavnom sastoji od jednog čip kontrolera, 1GBT pogonskog kruga, 1GBT mosta, trofaznog kruga detekcije položaja rotora DC motora, kruga zaštite, tekućeg kristala prikaz i radni krug. Krug detekcije položaja rotora jednosmjernog motora bez četkica pretvara položaj magnetnog pola rotora u električni signal za obradu C504. Ovaj signal uzrokuje komutaciju trofaznog 1GBT mosta, a upravljački krug od 1GBT dovršava konverziju iz slabe struje u jaku snagu.
Princip rada bezkontaktnog DC motora i karakteristike C504
Slika 2 je glavna shema kruga regulacije brzine vrtnje motora bez četkica, i SL. 3 je položaj rotora i dijagram relacije komutacije. Odgovarajući različitim položajima rotora, samo 6 od 6 cijevi glavnog kraka mosta je otvoreno u isto vrijeme.
C504 čip ima hardverski komutacioni krug. Kada se detektira signal pozicije trofaznog rotora i pošalje na C504, C504 prebacuje signal komutacionog upravljanja glavnog kruga bez obrade softvera. To uveliko smanjuje poteškoće razvoja i povećava pouzdanost komutacije.
C504 ima jedinstvenu internu zaštitu hardvera. Da bi se efikasno zaštitila 1GBT i motor glavne kontrolne petlje, u krugu je predviđen krug detekcije prenapona i nadstruje. Kada dođe do prenapona ili nadstruje, krug detekcije zaštite šalje detektovani signal na P504 pin C504 sa funkcijom hvatanja i zaključavanja. Pin odmah blokira kontrolni signal okidača glavne petlje, prekida struju glavne petlje i štiti komponente. Zatim obavestite C504 da izvrši obradu prekida prekida, koja je veoma efikasna i pouzdana.
Od signala za detekciju položaja rotora, stvarna brzina motora može biti poznata izračunom. Kada je potrebno resetovati brzinu ili biti poremećen, čip može promjeniti omjer radnog učinka izlaznog signala programiranjem, a brzina motora se može ugodno prilagoditi kako bi se postigla tražena vrijednost brzine.
Dizajn sistemskog softvera
Sistemski softver koristi modularnu strukturu, a glavni protok programa je prikazan na slici 4.
Zaključak
Hardverski sklop za komutaciju i prekidna zaštitna struja serije C50x namjenskog MCU kontrolera mogu se koristiti za konstrukciju sustava kontrole brzine bez četkica DC motora, povoljno, pouzdano i ekonomično.
