Электробайк. Контроллер двигателя своими руками / Блог компании Mail. Ru Group / Geektimes. Как вы уже знаете из прошлых постов, у нас в компании есть DIY- движение. В свободное от работы время коллеги занимаются фрезеровкой печатных плат в домашних условиях, делают тепловизор на FLIR Lepton, а также решают семейные разногласия с помощью 4 контроллеров и 2 умных часов. Продолжим серию увлекательный историй!

Сегодня я расскажу, как сделать контроллер к трехфазному двигателю электровелосипеда своими руками. Целью создания такого контроллера было: Изучение работы трехфазного мотора под управлением контроллера. Большинство контроллеров для электровелосипедов, представленных на рынке, — китайские. Они хоть и относительно дешевые (около 2. И сразу к ней возникает очень много вопросов — экономично ли она потребляет и распределяет ток, какой у нее запас мощности, почему так сильно перегревается, преждевременно срабатывает защита по току и т. В тоже время на рынке представлены европейские качественные контроллеры для электробайков.

Они оснащаются расширенными функциями, работают на разных напряжениях и токах и их можно программировать. Устанавливаются они на сверхмощные электровелосипеды. Но цена у них кусается — 1. На текущий момент проект у меня в разработке только и на уровне прототипа, готового варианта пока нет.

Буду рад услышать ваши комментарии и советы. Применение. В электровелосипедах используются трёхфазные бесщёточные электродвигатели с датчиками Холла. Стоит отметить, что применение подобных трёхфазных двигателей достаточно обширно: Бытовая техника. Оргтехника. Электротранспорт.

Промышленность. Устройство двигателя. Для разработки контроллера необходимо разобраться с принципом работы самого электродвигателя. Электродвигатель состоит из фазных обмоток, магнитов и датчиков Холла, отслеживающих положение вала двигателя. Конструктивно электродвигатели делятся на два типа: инраннеры и аутраннеры. У инраннеров магнитные пластины крепятся на вал, а обмотки располагаются на барабане (статоре), в этом случае в движение приводится вал. В случае аутраннера всё наоборот: на валу — фазные обмотки, а в барабане — магнитные пластины.

Это приводит в движение барабан. Так как у велосипеда колесо крепится валом на раму, то здесь применителен тип аутраннера. На этой картинке условно представлены три фазы с обмотками, соединёнными между собой. В реальности обмоток намного больше, они располагаются равномерно с чередованием по фазам по окружности двигателя. Чем больше обмоток — тем плавнее, чётче, эластичнее работает двигатель. В двигатель устанавливаются три датчика Холла. Датчики реагируют на магнитное поле, тем самым определяя положение ротора относительно статора двигателя.

На текущий момент проект у меня в разработке только и на уровне прототипа, готового варианта пока нет. Собрал контроллер с этим драйвером и запустил двигатель. 1 Вт мало, так понимаю речь о dc/dc идет. 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).

Устанавливаются с интервалами в 6. Эти градусы относятся к электрическому фазному обороту двигателя. Необходимо учитывать, что чем больше в двигателе обмоток на каждую фазу, тем больше происходит электрических оборотов за один физический оборот мотор- колеса. Обмотки трёх фаз в большинстве случаев соединяются между собой по двум схемам: звезда и треугольник.

В первом случае ток проходит от одной из фаз к другой, во втором — по всем трём фазам в разной степени. Иногда эти две схемы подключения комбинируют в одном двигателе, например в электромобилях. При старте и наборе скорости идёт соединение фаз по звезде: она даёт больший момент при относительно низких оборотах; далее, после набора скорости, происходит переключение на треугольник, в результате количество оборотов увеличивается, когда уже не нужен большой крутящий момент.

• Разработка веб-сайтов · Из песочницы. Были закуплены 2 комплекта двигатель + регулятор, ждал около месяца, пришли.
• Разработал интерфейсную плату и драйвер шагового двигателя на.
• Серия микросхем L293, не смотря на свои недостатки, пользуется большой популярностью в любительском роботостроении.

По сути, получается условно автоматическая коробка передач электродвигателя. Цикл работы. Чтобы привести в движение трёхфазный двигатель, нужно рассмотреть цикл его работы за электрический оборот.

Итак, имеем три фазы — A, B, C. Каждая из фаз получает положительную и отрицательную полярности в определённый момент времени. Поочерёдно по шагам пропускается ток от «плюса» одной фазы к «минусу» другой фазы. В итоге получается шесть шагов = три фазы . Предположим, что положение ротора установлено в точке первого шага, тогда с датчиков Холла мы получим код вида 1. А, 0 — фаза B, 1 — фаза С.

Определив по коду положение вала, нужно подать ток на соответствующие фазы с заданными полярностями. В результате вал проворачивается, датчики считывают код нового положения вала — и т. Для обратного хода колеса (реверса) достаточно перевернуть знаки полярности фаз наоборот.

Принцип работы двигателя довольно прост. Цикл двигателя представлен в gif- анимации. Транзисторы и Н- мост. Но чтобы поочерёдно подавать ток на каждую из фаз и менять их полярность, необходимы транзисторы. Ещё нам нужна передача больших токов, высокая скорость переключения и чёткость открытия/закрытия затворов.

В данном случае удобнее управлять затворами по напряжению, а не по току. Поэтому оптимальны полевые (MOSFET) транзисторы. Чаще всего их используют в контроллерах. Очень редко можно встретить комбинированный вариант транзисторов. Для переключения фаз со сменой их полярностей используют классическую схему Н- моста (H- Bridge) из полевых транзисторов. Он состоит из трёх пар транзисторов. Каждая из пар подключается к соответствующей фазе обмотки двигателя и обеспечивает подачу тока со значением (+ или –).

Транзисторы, отвечающие за включение фазы с положительным значением, называют верхними ключами. С отрицательным — нижними. Для каждого шага открывается пара ключей: верхний одной фазы и нижний соседней фазы. В результате ток проходит от одной фазы к другой и приводит электродвигатель в движение. Из схемы видно, что мы не можем включить одновременно верхний и нижний ключ у одной и той же фазы: произойдёт короткое замыкание. Поэтому очень важно быстрое переключение верхних и нижних ключей, чтобы в переходных процессах не появилось замыкание.

И чем качественнее и быстрее мы обеспечим переключения, тем меньше у нас будет потерь и нагрева/перегрева транзисторов H- моста. Для запуска остаётся обеспечить управление затворами ключей H- моста. Для управления H- мостом нужно: Считать показания датчиков Холла. Определить, в каком положении какую пару ключей включать. Передать сигналы на соответствующие затворы транзисторов. Прототип на Ардуино. Под рукой у меня была Arduino UNO, и я решил собрать контроллер на её основе.

Первым делом я подал на датчики Холла питание 5 вольт от Ардуино (его достаточно для датчиков). Сигнальные провода от датчиков подключил на цифровые пины Ардуино, написав простейшую программу для считывания и обработки сигналов с датчиков.//Пины ключей Н- мостов. TRAplus = 8. const int TRAminus = 9. TRBplus = 1. 0. const int TRBminus = 1.

TRCplus = 1. 2. const int TRCminus = 1. Hall. A = 3. const int Hall. B = 1. const int Hall. C = 0. void setup() . Необходима доработка.

HIGH : LOW); //если vala==HIGH и valb==LOW, тогда записать HIGH, иначе LOW. Write(TRAminus, (valb & & !

Подвёл к мосту независимое питание на 1. Но при отладке, чтоб убедиться в работоспособности, я подключил напрямую шесть пинов 5. V из Ардуино на затворы H- моста. У большинства полевых транзисторов затвор работает на 2. Так делать нельзя, потому что Н- мост будет плохо работать и перегреваться. Но для кратковременных тестов это пойдёт.

Кое- как, с сильными перегревами и страшными звуками, вибрациями и толчками колесо медленно закрутилось. Начало положено. Мостовые драйверы. Истинные И Мнимые Ценности В Изображении Бунина. Далее предстояла работа над напряжением 2.

Для этого существуют мостовые драйверы транзисторов, они обеспечивают стабильные импульсы в 2. Сначала у меня были популярные драйверы для маломощных моторов L2.