Controllo del motore CC senza spazzole con C50x
I motori CC senza spazzole sono sempre più utilizzati grazie al loro controllo semplice, senza commutatore, struttura semplice, alta velocità e alta efficienza. L'introduzione continua di vari chip speciali ne promuove ulteriormente l'applicazione e lo sviluppo. Il C50x è un chip di controllo del microcontrollore sviluppato da Siemens per motori DC senza spazzole. All'interno ha un circuito di commutazione hardware che semplifica la struttura hardware del controller del motore CC senza spazzole e migliora l'affidabilità. La C504 può controllare un motore e la C508 può controllarne due. Questo documento prende come esempio C504 per introdurre il metodo di progettazione del sistema di controllo della velocità di controllo del motore CC senza spazzole.
Struttura e funzione del sistema di controllo della velocità del motore DC senza spazzole
La struttura del sistema di controllo della velocità del motore CC senza spazzole è illustrata nella Figura 1. Il sistema è composto principalmente da controller a chip singolo, circuito di pilotaggio da 1GBT, ponte da 1GBT, circuito di rilevamento della posizione del rotore del motore CC senza spazzole trifase, circuito di protezione, cristallo liquido display e circuito di funzionamento. Il circuito di rilevamento della posizione del rotore del motore CC brushless trifase converte la posizione del polo magnetico del rotore in un segnale elettrico per l'elaborazione C504. Questo segnale fa commutare un ponte trifase da 1GBT e il circuito di pilotaggio da 1GBT completa la conversione da corrente debole a potenza forte.
Il principio di funzionamento del motore DC brushless e le caratteristiche di C504
2 è uno schema circuitale principale di un sistema di controllo della velocità del motore a corrente continua senza spazzole e FIG. 3 è una posizione del rotore e un diagramma di relazione di commutazione. In corrispondenza delle diverse posizioni del rotore, solo 6 dei 6 tubi del braccio del ponte principale sono aperti alla volta.
Il chip C504 ha un circuito di commutazione hardware all'interno. Quando il segnale di posizione del rotore trifase viene rilevato e inviato a C504, C504 commuta il segnale di controllo di commutazione del circuito principale senza elaborazione del software. Ciò riduce notevolmente la difficoltà di sviluppo e aumenta l'affidabilità della commutazione.
La C504 ha un circuito di protezione hardware interno unico. Per proteggere efficacemente l'1GBT e il motore dell'anello di controllo principale, è previsto un circuito di rilevamento di sovratensione e sovracorrente nel circuito. Quando si verifica una sovratensione o sovracorrente, il circuito di rilevamento della protezione invia il segnale rilevato al pin P504 della C504 con la funzione di cattura e blocco. Il pin blocca immediatamente il segnale di controllo del grilletto principale, taglia la corrente del circuito principale e protegge i componenti. Quindi notificare a C504 di eseguire l'elaborazione degli interrupt di errore, che è molto efficace e affidabile.
Dal segnale di rilevamento della posizione del rotore, la velocità effettiva del motore può essere nota mediante calcolo. Quando è necessario ripristinare la velocità o essere disturbato, il chip può modificare il rapporto di servizio del segnale di uscita programmando e la velocità del motore può essere regolata convenientemente per ottenere il valore di velocità richiesto.
Progettazione del software di sistema
Il software di sistema adotta una struttura modulare e il flusso del programma principale è mostrato in Figura 4.
Conclusione
Il circuito di commutazione hardware e il circuito di protezione dagli interrupt del controllore MCU dedicato serie C50x possono essere utilizzati per costruire il sistema di controllo della velocità del motore DC brushless in modo conveniente, affidabile ed economico.
