Controlador de motor trifásico L6234D, atmega328p y velocidad del motor sin escobillas

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Gente,

esta pregunta involucra un arduino, un motor sin escobillas y un controlador de motor trifásico L6234D.

Una muy buena descripción de los principios para usar la L6234D se puede encontrar en este sitio . La clave de su funcionamiento es que no utiliza PWM, sino que emplea un "PWM modulado de onda sinusoidal" que esencialmente suministra ondas pseudo-sine al controlador para hacer funcionar el motor sin escobillas a baja velocidad.

Para simplificar las cosas, hay tablas preciosas que tienen la L6234D con un Atmega328p integrado por nuestros colegas en China. (busque "rctimer brushless gimbal controller")

El circuito para estas tarjetas se puede encontrar aquí

Tengo una larga explicación sobre el uso de un controlador de motor sin escobillas en mi sitio de github que nadie debería preocuparse. (Mi escritura y código para ejecutar la cosa se encuentran en un comentario a continuación).

Así que mi problema es este. Quiero que el motor funcione más rápido. El problema clave es que mi código tiene un retraso, ya que pasa a través de pasar PWM a las tres entradas al L6234D, y si acorto ese retraso a un pequeño número de milisegundos, el motor deja de girar y solo tiembla.

¿Alguien tiene alguna sugerencia sobre cómo puedo aumentar la velocidad del motor? La documentación en mi primer enlace muestra un gráfico en el que el motor funciona más rápido cuando no se usa SPWM, pero no puedo aplicar niveles digitales a los pines de habilitación de la L6234D porque estoy trabajando con una placa de circuito cableada.

gracias de antemano

    
pregunta Owen White

1 respuesta

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Un motor giratorio generará su propio voltaje alterno en los devanados, conocido como fuerza electromotriz o EMF inversa. La magnitud del EMF inverso es directamente proporcional a la velocidad del motor y actúa en oposición al voltaje del devanado externo que está aplicando el controlador del motor:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Cuanto más alto es el EMF posterior en relación con el suministro, menor es el voltaje sobre la resistencia del devanado. El par desarrollado por un motor es directamente proporcional a la corriente del devanado, por lo que si la tensión sobre la resistencia del devanado es demasiado baja, la resistencia del devanado limitará la corriente a un valor que no generará suficiente torque para superar la fricción. Por lo tanto, cuanto más rápido gira un motor, más voltaje necesita para permitir que fluya la misma cantidad de corriente.

La clasificación "KV" de los motores sin escobillas RC es una relación simple entre la velocidad de rotación en RPM y el nivel de EMF generado en voltios.

  

Quiero que el motor funcione más rápido. El problema clave es que mi código tiene un retraso ya que pasa a través de pasar PWM a las tres entradas al L6234D, y si acorto ese retraso a un pequeño número de milisegundos, el motor deja de girar y solo tiembla.

La velocidad del motor aumenta → el EMF posterior aumenta → los voltajes sobre las resistencias del devanado disminuyen → las corrientes del devanado disminuyen → el torque disminuye. Eventualmente, el par decreciente se supera con la fricción y el motor se desacelera ligeramente.
Al ser un motor síncrono (los motores de CC sin escobillas también se conocen como motores de CA síncronos de imán permanente) y ser impulsados en bucle abierto, la desaceleración incluso ligeramente en relación con la salida del controlador del motor hará que el motor se salga de fase (conocida como pérdida de sincronización) y deténgase, haciendo ruidos extraños en el proceso.

  

¿Alguien tiene alguna sugerencia sobre cómo puedo aumentar la velocidad del motor?

Claro, puede aumentar la tensión de alimentación del motor proporcionalmente al aumentar la velocidad para contrarrestar los efectos del EMF posterior. Esto se puede hacer simplemente aumentando la amplitud de la onda sinusoidal sintetizada por PWM, o aumentando la tensión de alimentación a L6234D triple puente de medio puente .

Tenga en cuenta que no puede aumentar el voltaje para siempre. Los motores están clasificados para una corriente máxima y un voltaje máximo. Además, los motores de cardán sin escobillas son muy inadecuados para el funcionamiento a alta velocidad. Se enrollan a un KV muy bajo, con muchas vueltas de alambre muy delgado para un par máximo a baja velocidad.

sugerencia:

Su controlador de motor sin escobillas actual está impulsando el motor bucle abierto , por lo que está impulsando efectivamente el motor como un motor paso a paso trifásico con micropasos. Esto está bien para cardanes sin escobillas donde los motores se accionan a velocidades extremadamente lentas (incluso por debajo de 1 RPM) y la respuesta es proporcionado por los giroscopios MEMS, pero tiene poco sentido para velocidades más altas.

Normalmente, los motores sin escobillas se accionan en circuito cerrado , y la posición del rotor se detecta continuamente para mantener la salida del controlador siempre sincronizada con el motor. El control de velocidad se logra al variar la tensión alimentada al motor.

    
respondido por el jms

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