Univerzalno vezje ESC za BLDC in alternatorje

V tem prispevku razpravljamo o univerzalnem vezju ESC ali vezju elektronskega krmilnika hitrosti, ki se lahko univerzalno uporablja za krmiljenje katerega koli tipa 3-faznega BLDC ali celo motorja alternatorja.

Kaj je ESC

ESC ali elektronski regulator hitrosti je elektronsko vezje, ki se običajno uporablja za upravljanje in krmiljenje 3-faznega motorja BLDC.

BLDC motor pomeni brezkrtačni enosmerni motor, ki jasno navaja, da takšni motorji nimajo ščetk, ravno nasprotno od brušenih tipov motorjev, ki so za komutacijo odvisni od ščetk.

Zaradi odsotnosti ščetk BLDC motorji lahko delujejo z največjo učinkovitostjo, saj odsotnost ščetk razbremeni trenja in druge s tem povezane neučinkovitosti.

Vendar imajo BLDC motorji eno največjo slabost, jih ni mogoče upravljati z enim samim napajalnikom, kot so drugi krtačeni motorji, namesto tega BLDC motor potrebuje 3-fazni gonilnik za njihovo upravljanje.

Kljub tej tehnični zapletenosti so BLDC motorji zelo bolj zaželeni v primerjavi z brušenimi kolegi, saj so BLDC motorji izjemno učinkoviti v smislu porabe energije in praktično nimajo težav z obrabo.

Zato se danes uporabljajo BLDC motorji električna vozila , vetrnice, letala, štirikopterji in večina motorne opreme.

Kot smo že omenili, je delovanje motorja BLDC videti precej zapleteno in če poskusite poiskati gonilnik ali vezje elektronskega krmilnika hitrosti za motorje BLDC, bi verjetno naleteli na vezja, ki so preveč zapletena z uporabo MCU-jev ali težko zaposlujejo komponente.

V tem prispevku bomo izvedeli, kako narediti preprosto in učinkovito vezje ESC, ki se lahko z nekaj manjšimi spremembami univerzalno uporablja za upravljanje večine BLDC motorjev.

Ko se naučite podrobnosti vezja, ga lahko uporabite za gradnjo električna vozila , štirikolesniki, roboti, avtomatska vrata, sesalnik in kateri koli izdelek na motorni pogon z največjo učinkovitostjo.

Trifazni generatorji

Ker BLDC motor potrebuje 3-fazni signal, je treba najprej zasnovati 3-fazno vezje generatorja.

Naslednja vezja prikazujejo, kako je to mogoče narediti s peščico delovnih delov. Prvi uporablja opampe medtem ko drugi uporablja samo a nekaj BJT-jev .

Preprosti 3-fazni generatorji

Trifazni izhod signala mora biti integriran z a 3-fazno vezje MOSFET gonilnika za omogočanje delovanja motorja.

Zato je drugi pomemben element trifazno vezje gonilnika alternatorja, ki naj bi se odzvalo na zgornje trifazno vezje generatorja za upravljanje priključenega BLDC motorja.

Za trifazni gonilnik lahko uporabite katero koli standardno trifazno integrirano vezje, na primer A4915, 6EDL04I06NT ali naš stari IRS233 IC

V našem univerzalnem vezju ESC bomo uporabili IRS233 in videli, kako je to mogoče konfigurirati za predvideno elektronsko regulacijo hitrosti in uporabiti za večino BLDC motorjev. Naslednja slika prikazuje celotno vezje predlagane zasnove ESC.

Shema ESC

Predstavljeno vezje gonilnika alternatorja ESC je videti precej preprosto in ne vsebuje nobenih zapletenih stopenj.

Trifazni signali, pridobljeni iz trifaznih generatorjev, se nanašajo na vhode vrat NOT, prikazanih zgoraj levo na zgornjem diagramu.

Ti trifazni signali se pretvorijo v zahtevane vhode Hin in Lin za trifazni gonilnik moserja IC IRS233.

Koledar IC IRS233 obdela te signale za upravljanje povezanega motorja BLDC s pravilno fazo in navorom prek povezanih mosfetov gonilnikov ali IGBT-jev.

Prav tako lahko vidimo stopnjo PWM, ki temelji na IC 555. Ta stopnja je konfigurirana z nizkimi stranskimi MOSFET-ji ali IGBT-ji za sekanje sprožilcev vrat na ustrezne odseke.

To sekanje vrat prisili naprave, da delujejo s hitrostjo, določeno s stopnjo delovnega cikla PWM za sekanje. Širši delovni cikli omogočajo hitrejše vrtenje motorja, ožji delovni cikel pa omogoča sorazmerno upočasnitev motorja.

Hitrost PWM nadzorujemo preko IC 555 skozi navedeni PWM lonec.