bao cao dong co bldc
TRANSCRIPT
1
LOGOĐiều khiển tốc độ
động cơ BLDC
ĐH BKHN - Viện Điện
Vũ Trọng Bằng
Viện Điện ĐHBKHN
2
Mục tiêu
Tìm hiểu về động cơ BLDC.Phương pháp đo và điều khiển tốc độ động
cơ BLDCPhương án điều khiển và định hướng
ĐH BKHN - Viện Điện
3
Động cơ BLDC
ĐH BKHN - Viện Điện
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.
4
Stator
ĐH BKHN - Viện Điện
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.
5
Rotor
ĐH BKHN - Viện Điện
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.
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
7
Phân loại
BLDC không có Hall sensor (BLDC sensorless)
BLDC có Hall sensor (BLDC sensor)
ĐH BKHN - Viện Điện
8
Cảm ứng Hall
ĐH BKHN - Viện Điện
9
Phương pháp điều chỉnh tốc độ
Điều chỉnh độ rộng xung PWMĐiều khiển phản hồi vòng kín PID
ĐH BKHN - Viện Điện
10
Mạch điều khiển tốc độ
ĐH BKHN - Viện Điện
11ĐH BKHN - Viện Điện
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
13
Suất phản điện động
BEMF= RPM/KvNhược 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
14ĐH BKHN - Viện Điện
15
Đánh giá các phương án
Phương án sử dụng ESCPhương 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
16ĐH BKHN - Viện Điện
17ĐH BKHN - Viện Điện
18ĐH BKHN - Viện Điện
19
DRV11873EVM & HVDMC R1.1 kit
ĐH BKHN - Viện Điện
20
Vi xử lý dspic30F4011
ĐH BKHN - Viện Điện
21
DsPIC30F4011
ĐH BKHN - Viện Điện
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
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
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
25
Tài liệu thao khảo
http://www.ti.com/lsds/ti/apps/motor/brushless_dc/overview.page
http://www.microchip.com/wwwAppNotes/AppNotes.aspx?appnote=en021551
http://arduino.cc/en/Main/ArduinoMotorShieldR3
ĐH BKHN - Viện Điện
26
LOGO
ĐH BKHN - Viện Điện