El método más simple para la conmutación sin sensor de un motor es medir el Back-EMF para determinar la velocidad y utilizar el método de conmutación trapezoidal de seis pasos para impulsar el motor. Un circuito similar a este es un buen lugar para comenzar:
Lasecciónmarcada22essoloundivisordevoltajeparaescalarlosvoltajesdefasedentrodelrangodelADCdelmicrocontrolador.Enestediseño,tambiénparecenestarenviandolaseñalBack-EMFaloscomparadores,marcadoscon102,paraladeteccióndecruceporcero.SisuseñalBack-EMFesuntrapezoidelimpioyagradable,elmétododecomparaciónciertamentesimplificaríaeldiseñodelsoftware.PerosilaseñaldeBack-EMFesruidosa,haymuchosfiltrosyalgoritmosdiferentesquepuedeimplementarenelsoftwareparaprocesarlaseñalyencontrarelcruceporcerodeesamanera.
LaconmutacióntrapezoidaldeseispasoseslamismaqueseusaríasiestuvierausandosensoresdeefectoHallparamedirlavelocidadenlugardesinsensor.Conducesdosfasesconlatercerafaseapagada.Mientrasquelatercerafaseestáapagada,susoftwareestámirandoesapataparavercuándosuvoltajesecruzaen"cero", que es realmente la mitad del voltaje del motor (en su caso, VBATT). El cruce por cero se produce 30 grados eléctricos antes de que se produzca la siguiente conmutación (el siguiente paso en la secuencia del controlador de fase).
Ladeteccióndelacorrientetotalutilizadaporelmotoresrelativamentesimpleconeldiseñoanterior.Solomidalacaídadevoltajeatravésdelaresistenciaatierraenlaparteinferiordelpuente.Medirlacorrienteencadafaserequeriríaagregarunaresistenciaenserieountransformadordecorriente.Elusodeuntransformadordecorrienteendosdelastresetapas(luegopodríacalcularlatercera)estambiénlaformaenqueimplementaríamétodosdecontrolmáscomplejos,comoelControlOrientadoenelCampo,enelquenohablaréaquí,yaquesolicitóunmétodosimple.
Estoymásfamiliarizadoconlosdiseñosdemotoresdealtapotenciadelosquehablabas.Enelcasodealtapotencia,haycontroladoresdepuertaIGBTespecializadoscontodotipodeprotecciónincorporada.Hiceunabúsquedamuyrápidaynopudeencontrarnadacomoesoquefuncionealosvoltajesqueestáespecificando.Perolosdostiposprincipalesdeprotecciónquebuscaríaincorporaresladesaturacióndeltransistorylasobrecorriente.NormalmenteejecutolasseñalesdelaunidaddepuertaylaseñaldedeteccióndesobrecorrienteatravésdeunCPLDoFPGA.Cuandosedetectaunexcesodecorriente,todaslasseñalesdelaunidaddelapuertaseconfiguranenunnivelbajoenelCPLDoFPGAparaabrirlaunidadlomásrápidoposible.Elmicrocontroladorgeneralmentenoeslosuficientementerápidoparahacerestoyevitardaños.
Laaplicaciónseñalaque@suhalinkentraenmuchomásdetallesobreeltemadelcontrolsimpledelmotor. Este documento ofrece una buena comparación de algunas metodologías de control diferentes y por qué es posible que desee elegirlas en lugar de seis pasos trapezoidales .