Универсална ESC схема за BLDC и алтернаторни двигатели

В този пост ние обсъждаме универсална ESC верига или електронна схема на регулатора на скоростта, която може да бъде универсално приложена за управление на всякакъв тип 3-фазен BLDC или дори двигател на алтернатора.

Какво е ESC

ESC или електронен контролер на скоростта е електронна схема, която обикновено се използва за управление и управление на 3-фазен двигател BLDC.

BLDC мотор означава безчетков постояннотоков двигател, който ясно заявява, че такива двигатели са без четки, точно противоположни на четкия тип двигатели, които разчитат на четки за комутация.

Поради липсата на четки, BLDC двигателите могат да работят с максимална ефективност, тъй като липсата на четки го освобождава от триене и друга свързана неефективност.

Въпреки това BLDC двигателите имат един основен недостатък, те не могат да се управляват чрез едно захранване като останалите двигатели с четка, вместо това BLDC двигателят изисква трифазен драйвер за тяхното управление.

Въпреки тази техническа сложност, BLDC двигателите стават много за предпочитане в сравнение с колегите си с четка, тъй като BLDC двигателите са изключително ефективни по отношение на консумацията на енергия и практически нямат проблеми с износването.

Ето защо днес се използват BLDC двигатели електрически превозни средства , вятърни мелници, самолети, четворни хеликоптери , и повечето моторно оборудване.

Както беше обсъдено по-горе, експлоатацията на BLDC двигател изглежда доста сложна и ако се опитате да потърсите драйвер или схема на електронен регулатор на скоростта за BLDC двигатели, вероятно ще попаднете на схеми, които са твърде сложни с помощта на MCU, или използват трудно намиране на компоненти.

В този пост ще научим как да направим проста и ефективна ESC схема, която може да бъде универсално приложена за работа с повечето BLDC двигатели чрез някои малки модификации.

След като научите подробностите за веригата, можете да я използвате за изграждане електрически превозни средства , четворни хеликоптери, роботи, автоматични порти, прахосмукачки и всякакви моторни продукти с максимална ефективност.

Трифазни схеми на генератор

Тъй като BLDC двигателят изисква 3-фазен сигнал, първото нещо, което трябва да бъде проектирано, е 3-фазна генераторна верига.

Следващите схеми показват как това може да се направи с помощта на шепа работещи части. Първата използва opamps докато вторият използва само a няколко BJT .

Прости 3-фазни генератори

3-фазният изходен сигнал трябва да бъде интегриран с a 3-фазна схема на драйвера на MOSFET за активиране на работата на двигателя.

Следователно вторият важен елемент е 3-фазната верига на драйвера на алтернатора, която трябва да отговаря на горната 3-фазна верига на генератора за работа на свързания BLDC мотор.

За трифазен драйвер можете да използвате всяка стандартна 3-фазна интегрална схема, като A4915, 6EDL04I06NT или нашата стара IRS233 IC

В нашата универсална ESC схема ще използваме IRS233 и ще видим как това може да бъде конфигурирано за предвидения електронен контрол на скоростта и внедрено за повечето BLDC двигатели. Следващото изображение показва цялата схема на предложения ESC дизайн.

Схемата на ESC

Представената схема ESC драйвер на алтернатора изглежда доста ясна и изглежда не използва сложни етапи.

Трифазните сигнали, получени от трифазните генераторни вериги, се прилагат към входовете на NOT портите, показани в горния ляв ъгъл на горната диаграма.

Тези 3-фазни сигнали се преобразуват в необходимите Hin и Lin входове за 3-фазния мосфер драйвер IC IRS233.

Кокошката IC IRS233 обработва тези сигнали, за да управлява свързания BLDC мотор с правилната фаза и въртящ момент чрез свързаните MOSFET драйвери или IGBT.

Можем да видим и PWM етап, базиран на IC 555. Този етап е конфигуриран с ниски странични MOSFET-и или IGBT-та, за нарязване на техните тригери на вратата в подходящи секции.

Това нарязване на затвора принуждава устройствата да работят със скорост, определена от тази степен на работен цикъл на ШИМ за нарязване. По-широките работни цикли позволяват на двигателя да се върти по-бързо, а по-тесният работен цикъл позволява на двигателя да се забави пропорционално.

ШИМ скоростта се контролира чрез IC 555 през посочения ШИМ пот.