Realizace regulátoru motoru s magnetickým senzorem

Autor: D. Lázinka, P. Zahradník <zahradni(at)fel.cvut.cz>, Pracoviště: České vysoké učení technické v Praze, FEL, Téma: Digitální zpracování signálu, Vydáno dne: 18. 12. 2008

Článek popisuje návrh a realizaci regulátoru třífázového BLDC (brushless DC) motoru.


Regulator of DC Motor with Magnetic Sensor  - Abstract

Regulator of BLDC (brushless DC) Motor with Magnetic Sensor is presented.


Cílem práce byl návrh a realizace regulátoru třífázového BLDC (brushless DC) motoru.  Pro dosažení jemné regulace i v oblasti nízkých otáček je poloha hřídele motoru snímána magnetickým senzorem AS5040 [1].  Řídící sekvence jsou generovány mikroprocesorem P8X32A. Otáčky jsou regulovány v rozsahu  -20000 až 20000 ot./min. 

motor1

Obr. 1    Náhradní schéma komutace BLDC motoru

Použitý princip řízení otáček motoru spočívá v generaci vhodné sekvence signálů pro jednotlivé fáze motoru (obr. 1) na základě  znalosti okamžité polohy hřídele motoru snímané magnetickým senzorem (obr. 2). Blokové schéma regulátoru je uvedeno na obr. 3. Pro buzení vinutí jsou použity výkonové tranzistory FET. Tranzistory FET jsou buzeny budičem FET tranzistorů typu HIP4086.

motor2

Obr. 2    Magnetický snímač úhlu natočení

motor3

Obr. 3   Blokové schéma regulátoru

motor4

Obr.  4    Praktická realizace regulátoru

Praktické provedení výkonové i řídící části je uvedeno na obr. 4. Ovládací program procesoru je vytvořen v programovacím prostředí Propeller Tool, které je volně dostupné na stránkách výrobce [2]. Řídící kód je naprogramován ve dvou jazycích. Větší část kódu je programována  v objektově orientovaném jazyce SPIN, časově kritické části kódu v jazyce symbolických adres.

Funkční vzorek vznikl v rámci specifického výzkumu ČVUT FEL.

Literatura

[1] www.austriamicrosystems.com
[2] www.parallax.com