การออกแบบตัวควบคุมมอเตอร์กระแสตรงแบบแม่เหล็กถาวร

การออกแบบตัวควบคุมมอเตอร์กระแสตรงแบบแม่เหล็กถาวร

ด้วยการปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้คนคุณภาพของผลิตภัณฑ์ความถูกต้องประสิทธิภาพระบบอัตโนมัติฟังก์ชันการใช้พลังงานและปัญหาด้านราคาได้กลายเป็นปัจจัยหลักในการเลือกเครื่องใช้ในครัวเรือน มอเตอร์ DC brushless แม่เหล็กถาวรไม่เพียง แต่มีโครงสร้างที่เรียบง่ายการดำเนินงานที่เชื่อถือได้การบำรุงรักษาที่สะดวก ฯลฯ แต่ยังมีคุณสมบัติการควบคุมความเร็วที่ดีเช่นมอเตอร์เซอร์โว DC โดยไม่ต้องใช้กลไกสับเปลี่ยน มันถูกใช้อย่างกว้างขวางในการปรับต่างๆ โอกาสการขับรถเร็ว การเกิดขึ้นของชิปควบคุมมอเตอร์รุ่นที่สองของ MOTOROLA ได้นำความสะดวกสบายอย่างมากมาสู่การออกแบบอุปกรณ์ควบคุมความเร็วมอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบไร้แปรงถ่าน ชิปเหล่านี้มีฟังก์ชั่นการควบคุมที่แข็งแกร่งฟังก์ชั่นการป้องกันที่สมบูรณ์ ระบบประกอบด้วยวงจรต่อพ่วงที่เรียบง่ายและความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง มันเหมาะอย่างยิ่งสำหรับโอกาสที่สภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรงและปริมาณการควบคุมและอัตราส่วนราคาประสิทธิภาพสูง

2 โครงสร้างควบคุมและหลักการ

2.1 โครงสร้างตัวควบคุม

MC33035 เป็นคอนโทรลเลอร์ DC brushless DC รุ่นที่สองที่พัฒนาโดย MOTORLORA เพิ่มเครื่องตรวจจับความเร็วอิเล็กทรอนิกส์ MC3309 หนึ่งเครื่องเพื่อแปลงสัญญาณตำแหน่งโรเตอร์ของมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงเป็น F / V เพื่อสร้างสัญญาณตอบรับความเร็ว ระบบปรับลูปปิด เชื่อมต่อภายนอกกับอุปกรณ์สวิตช์ไฟหกตัวเพื่อสร้างอินเวอร์เตอร์สามเฟสสามารถขับเคลื่อนมอเตอร์ DC brushless แม่เหล็กถาวรสามเฟสและสร้างวงจรควบคุมดังแสดงในรูปที่ 1 ในรูปที่ S1 ควบคุมพวงมาลัยมอเตอร์ , และระบบควบคุม S2 เริ่มต้นและหยุด, S3 เลือกระบบเปิดลูปหรือการดำเนินการลูปปิด, ระบบควบคุม S4 เบรค, เลือกเปิด S5

สัญญาณตรวจจับตำแหน่งย่อยคือ 60 °หรือ 120 °และ S6 ควบคุมการรีเซ็ตของระบบ Potentiometer RP1 ใช้สำหรับตั้งค่าความเร็วมอเตอร์ที่ต้องการและใช้ L1 แบบเปล่งแสงสองแผ่นเป็นความผิดปกติ

บ่งชี้เมื่อสัญญาณการตรวจจับตำแหน่งผิดปกติวงจรกระแสเกินหนึ่งในสาม undervoltages (แรงดันชิปต่ำกว่า 9.1V แรงดันวงจรไดรฟ์ต่ำกว่า 9.1V แรงดันอ้างอิงต่ำกว่า 4.5V) แรงดันภายในต่ำกว่าชิป 4.5 เมื่อเริ่มต้น และจุดสิ้นสุดหยุดอยู่ในระดับต่ำ L1 จะส่งสัญญาณเตือนและปิดกั้นระบบโดยอัตโนมัติ หลังจากความผิดพลาดถูกลบออกระบบสามารถกู้คืนสู่การทำงานปกติได้

2.2 หลักการควบคุม

ฟังก์ชั่น 3 ชิป

3.1MC33035 องค์ประกอบโครงสร้างและฟังก์ชั่น

ส่วนประกอบหลักประกอบด้วย:

(1) วงจรถอดรหัสตำแหน่งเซ็นเซอร์โรเตอร์;

(2) แหล่งจ่ายไฟอ้างอิงภายในพร้อมการชดเชยอุณหภูมิ

(3) ออสซิลเลเตอร์ฟันเลื่อยที่มีความถี่ที่กำหนดได้;

(4) เครื่องขยายเสียงผิดพลาด;

(5) ตัวเปรียบเทียบความกว้างพัลส์ (PWM) ตัวเปรียบเทียบ

(6) วงจรไดรฟ์เอาท์พุท;

(7) การบล็อก Undervoltage จะป้องกันชิปจากการป้องกันความร้อนสูงเกินไปและความผิดปกติอื่น ๆ

(8) วงจร จำกัด กระแสไฟฟ้า

ฟังก์ชั่นการควบคุมทั่วไปของวงจรรวมประกอบด้วยการควบคุมความเร็ววงรอบ PWM เปิดใช้งานการควบคุม (เริ่มหรือหยุด) การควบคุมไปข้างหน้าและย้อนกลับและการควบคุมเบรกแบบไดนามิกรวมทั้งส่วนประกอบภายนอกบางอย่างเพื่อให้เริ่มนุ่มนวล

3.1.1 วงจรถอดรหัสตำแหน่งเซ็นเซอร์โรเตอร์

3.1.2 Error Amplifier

3.1.3 ตัวปรับความกว้างพัลส์

3.1.4 ขีด จำกัด ปัจจุบัน

เครื่องวัดความเร็วอิเล็กทรอนิกส์ 3.2MC33039

4 การทดลองและข้อสรุป

เพื่อที่จะตรวจสอบความเป็นไปได้และความปลอดภัยของทฤษฎีก่อนหน้าได้ดียิ่งขึ้นจึงทำการทดลองตามการออกแบบ

4.1 การเตรียมการ

4.2 ข้อสรุปจากการทดลอง

5. สรุป

แม้ว่าปรากฏการณ์บางอย่างที่ไม่สอดคล้องกับทฤษฎีที่ปรากฏในการทดลองโดยทั่วไปแล้วผลการทดลองโดยทั่วไปถึงผลที่คาดหวังซึ่งพิสูจน์ความเป็นไปได้ในทางปฏิบัติของการใช้อุปกรณ์ส่งสัญญาณสำหรับนักเขียน DC brushless มอเตอร์ขนาดเล็ก