Драйверы от TI: Управляй любым электродвигателем. Виктор Чистяков (г. Малоярославец)В ассортименте полупроводниковых компонентов производства компании Texas Instruments широко представлены микросхемы драйверов для управления всеми типами электродвигателей, которые, совершенствуясь, находят все более широкое применение в самом различном оборудовании. Компания предлагает решения для создания приводов, работающих в широком диапазоне токов и напряжений, обеспечивающих надежную и удобную эксплуатацию коллекторных, бесколлекторных и шаговых двигателей с полным комплексом защит по току, напряжению и температуре. Электродвигатели находят широчайшее применение в современном высокотехнологическом укладе жизни. Этот тип электромеханического привода по- прежнему является одним из наиболее распространенных и востребованных. Электродвигатели самого разного назначения являются одной из основных составляющих любого производства, повсеместно используются в офисной и домашней технике, в системах мониторинга и управления зданий и объектов.
Очень широкое распространение электродвигатели нашли на современном транспорте. Еще более впечатляющее будущее уготовано электродвигателям в электромобилях и роботах. С развитием технологий традиционные двигатели совершенствуются и находят все новые области применения. Современные высокоточные станки и робототехника немыслимы без электродвигателей с интеллектуальными системами управления. На земле, в воздухе и под водой электродвигатели остаются широко востребованным преобразователем электрической энергии в механическую. Типы электродвигателей, способы управления и возникающие сложности.
Впервые созданный в 1. Якоби преобразователь электрической энергии во вращательное движение получил название электродвигатель. С тех пор он был серьезно усовершенствован – появилось множество новых вариантов, но использованные при его создании принципы электромагнетизма по- прежнему являются основой всех модификаций современных электродвигателей. Проводник с проходящим по нему током (рисунок 1) создает вокруг себя магнитное поле, интенсивность (магнитная индукция) которого пропорциональна количеству витков, в случае использования катушки (N), и величине проходящего по ней тока (I), где, В – вектор магнитной индукции, К – магнитная постоянная, N – число витков, I – сила тока. Рис. Электромагнетизм в основе работы электродвигателя. Изменение направления тока влияет и на направление магнитного поля проводника. При этом на помещенный во внешнее магнитное поле проводник с током действует сила Лоренца, вызывающая его вращательное перемещение.
Направление вращения легко определяется с помощью известного правила правой руки для проводника с током в магнитном поле (рисунок 2). Сила (F), действующая на проводник в магнитном поле, равна произведению силы тока (I) в проводнике на вектор магнитной индукции поля (B) и длину проводника (L). F = LIB. Рис. Перемещение проводника с током в магнитном поле (Сила Лоренца)Коллекторные двигатели. Коллекторные двигатели постоянного тока (Brushed DC или BDC, по терминологии TI) сегодня относятся к одним из наиболее распространенных механизмов электромагнитного вращения. В магнитном поле собранного из постоянных магнитов статора вращается многосекционный ротор с катушками, которые попарно и попеременно подключаются через коммутируемые коллекторные ламели на оси ротора (рисунок 3).
Выбор пары активируемых катушек выполняется на основании закона Лоренца в соответствии с правилом Буравчика. Источник тока всегда подключен к катушкам, силовые линии магнитного поля которых смещены на угол, близкий к 9. Принцип действия коллекторного электродвигателя (BDC)Электродвигатели подобного типа часто используют статор с постоянными магнитами. Они позволяют легко регулировать скорость вращения и отличаются невысокой стоимостью. Также широко используется вариант 2- обмоточного электродвигателя подобного типа, но со статорной обмоткой вместо постоянного магнита. Такие модели обладают большим пусковым моментом и могут работать не только на постоянном, но и на переменном токе.
Электродвигатели подобного типа почти повсеместно используются в различной бытовой технике. К недостаткам этой конструкции BDC стоит отнести износ щеточно- коллекторного узла в процессе эксплуатации. Кроме того, из- за искрообразования при коммутации отдельных обмоток ротора отмечается повышенный уровень электромагнитных помех, что не позволяет использовать такие двигатели во взрывоопасных средах. Особенностью двигателей BDC также является повышенный нагрев ротора, охлаждение которого затруднено в силу конструктивных особенностей двигателя. Достоинства коллекторных двигателей: малая стоимость; простая система управления; 2- обмоточные коллекторные двигатели, обладающие высоким крутящим моментом и способные работать на постоянном и переменном токе. Особенности эксплуатации коллекторных двигателей: щетки требуют периодического обслуживания, понижают надежность двигателя; в процессе коммутации возникают электрические искры и электромагнитные помехи; затруднен отвод тепла от перегревающегося ротора. Бесколлекторные двигатели.
Несколько менее распространенными среди двигателей постоянного тока являются модели с бесщеточной конструкцией (Brush. Less DC или BLDC), использующие ротор с постоянными магнитами, которые вращаются между электромагнитами статора (рисунок 4). Коммутация тока здесь выполняется электронным способом. Переключение обмоток электромагнитов статора заставляет магнитное поле ротора следовать за его полем. Рис. Принцип действия бесколлекторного электродвигателя (BLDC)Текущее положение ротора обычно контролируется энкодерами или датчиком на основе эффекта Холла, либо применяется технология с измерением напряжения противо- ЭДС на обмотках без использования в этом случае отдельного датчика положения ротора (Sensor.
Less). Коммутация тока обмоток статора выполняется с помощью электронных ключей (вентилей). Именно поэтому бесколлекторные двигатели BLDC часто называют «вентильными». Очередность подключения пары обмоток двигателя происходит в зависимости от текущего положения ротора. Принцип работы BLDC основан на том, что контроллер коммутирует обмотки статора так, чтобы вектор магнитного поля статора всегда был сдвинут на угол, близкий к 9. Вращающееся при переключении магнитное поле заставляет перемещаться вслед за ним ротор с постоянными магнитами. При использовании трехфазного сигнала управления подключенными к источнику тока всегда оказываются только две пары обмоток, а одна – отключена.
В результате последовательно используется комбинация из шести состояний (рисунок 5). Рис. Чередование фаз при вращении BLDCЭлектродвигатели без датчиков положения ротора отличаются повышенной технологичностью процесса изготовления и более низкой стоимостью.
Подобная конструкция упрощает герметизацию внешних подключаемых выводов. В качестве датчиков скорости и положения ротора в BLDC могут использоваться датчики Холла, которые отличаются небольшой стоимостью, но также и достаточно невысоким разрешением. Повышенное разрешение обеспечивают вращающиеся трансформаторы (резольверы). Они отличаются высокой стоимостью и требуют использования ЦАП, так как выходной сигнал у них синусоидальный. Высоким разрешением, но пониженной надежностью, обладают оптические датчики. На рисунке 6 представлены выходные сигналы датчиков разного типа при вращении ротора двигателя.
Рис. Датчики положения ротора электродвигателей.
Добавим на схему наш драйвер – L293D. Серия микросхем L293, не смотря на свои недостатки, пользуется большой популярностью в любительском роботостроении.
Разработал интерфейсную плату и драйвер шагового двигателя на. AVR496: Brushless DC Motor Control using ATtiny861 и AVR498: Sensorless control of BLDC. Твоя пупер разработка безнадежно устареет. Под авр есть проект для драйверов под иде ардуины, типа multiwii (кажись). Драйверы от TI: Управляй любым электродвигателем. Коллекторные двигатели постоянного тока (Brushed DC или BDC, по терминологии TI). Оказалось что есть такие двигатели, у которых три обмотки и которых. В схеме использованы драйверы полевых транзисторов IR4427 и сами полевые транзисторы IRFZ44. Бои Ленокса Льюиса Через Торрент В Avi. Опубликовано Anonymous в Вс, 01/23/2011 - 16:34. Studio 5 скачать · AVR Studio среда для разработки скачать приложений . Эта маленькая плата на микросхеме DRV8838 предназначена для управления одним коллекторными двигателем с максимальным током 1.7 A (1.8 A .