Stap 1: Borstelloze Motor Control (deel 1 - concepten en theorie)
Borstelloze DC motoren zijn ideaal voor dit project, omdat ze efficiënt, nauwkeurig zijn, en veel koppel hebben; de truc is eigenlijk controle daarop. De meest voorkomende hobby route is om te kopen van programmeerbare elektronische snelheidsregelaars die kunnen nemen van de gashendel ingangen en dat omzetten in toerental in de borstelloze motoren. Echter, dit kunnen kosten $20 voor de goedkoopste waren, dus we besloten om kosten te besparen en erachter te komen hoe om te controleren van de motoren zonder hen.
In tegenstelling tot geborsteld DC-motoren, die werken door simpelweg het omkeren van de stroom in de lusjes van de draad in een permanente magneetveld via een commutator, heeft Borstelloze motoren geen fysieke verbinding tussen de draad spoelen op de stator en de rotor. De meest voorkomende Borstelloze motoren staan bekend als drie fase Borstelloze motoren. Dit betekent dat zij drie verschillende sets van spoelen, vaak geëtiketteerd A, B en C. deze omringende zijn permanente magneten met afwisselende oriëntaties.
Onze motoren hebben twaalf spoelen of elektromagneten (3 sets van 4) en veertien permanente magneten van de rotor. Het gaat erom dat we de polariteit van onze elektromagneten in een cyclus veranderen en de permanente magneten de veranderende magnetisch veld volgen. In de eenvoudigste vorm, we hebben drie elektromagneten (A, B en C) en de rotor is slechts een enkele NS permanente magneet. Als we hebben spoel een het maken van een magneetveld Noord en spoel creëren van een Zuid-veld B en C spoel af, kom de magneet op Uitlijnen zich zo dicht mogelijk tot de gegenereerde magnetisch veld. Wij kunnen vervolgens draaien de polariteiten van onze elektromagneten door één positie (A uit, B Noord en C Zuid) en de magneet zullen volgen. Op deze manier hebben we een aantal telefonieoverdracht fasen dat wanneer we ze in volgorde oorzaak de rotor lopen te zetten, en wij kunnen deze cyclus te draaien in de tegenovergestelde richting omkeren.
Deze twee video's voor een schone en duidelijke uitleg met diagrammen bekijken.
We deed wat onderzoek en vond verzenden sinusgolven die 120 graden uit fase door de drie sets van elektromagneten, kunnen we scheppen een dynamische magnetisch veld dat drijft de motor draaien. Invoering van een sinusvormige signaal glad uit de beweging van de motor aanzienlijk door het veranderen van de polariteit van de elektromagneten geleidelijk. Deze site is zeer nuttig bij het nemen van die theorie en draaien in de Arduino software. De truc om deze aanpak draait onze PWM-signaal van onze Arduino door middel van een H-brug om negatieve polariteit van één van de spoelen omdat PWM-signalen alleen uitgang hoog (1) en laag (0).
Een van de grootste uitdagingen voor borstelloze motoren is dat goed ze te bestrijden u informatie moet voor waar de rotor verwijzing naar de stator spoelen is. Op die manier de controller weet precies waar in de telefonieoverdracht cyclus te beginnen of naar springen. We hoopten dat de versnellingsmeter kunnen geven deze feedback, die leek te werken met matig succes kan worden. Meer verfijnde methoden omvatten hall-effect sensoren voor het detecteren van de positie van de rotor verbonden of zelfs met behulp van de "back-emf" veroorzaakte in de spoelen.
