Řízení bezkartáčového DC motoru s C50x
Bezkartáčové stejnosměrné motory se stále častěji používají kvůli snadné regulaci, komutátoru, jednoduché struktuře, vysoké rychlosti a vysoké účinnosti. Neustálé zavádění různých speciálních čipů dále podporuje jeho aplikaci a vývoj. C50x je mikroprocesorový řídicí čip vyvinutý společností Siemens pro bezkartáčové jednosměrné motory. Má vnitřní komutační obvod uvnitř, což zjednodušuje strukturu hardwaru bezkontaktního regulátoru stejnosměrného motoru a zvyšuje spolehlivost. C504 může ovládat jeden motor a C508 může ovládat dva motory. Tento papír převzal model C504 jako příklad pro zavedení konstrukční metody bezkartáčového řídicího systému řízení otáček stejnosměrného motoru.
Střídavá konstrukce a funkce systému regulace rychlosti stejnosměrného motoru
Struktura řídicího systému bezkartáčového stejnosměrného motoru je znázorněna na obr. 1. Systém je tvořen hlavně jednočipovým regulátorem, obvodem 1GBT, 1GBT můstkem, třífázovým obvodem detekce polohy rotoru stejnosměrného motoru, ochranným obvodem, tekutými krystaly zobrazovací a provozní obvod. Trojfázový obvod detekce polohy rotoru stejnosměrného motoru převádí polohu magnetického pólu rotoru do elektrického signálu pro zpracování C504. Tento signál způsobuje komutaci třífázového 1GBT mostu a obvod řízení 1GBT dokončí konverzi od slabého proudu na silný výkon.
Pracovní princip bezkartáčového stejnosměrného motoru a charakteristiky C504
2 je hlavní schéma zapojení bezkartáčového řídicího systému otáček stejnosměrného motoru a obr. 3 je pozice rotoru a schéma komutačního vztahu. Odpovídající různým pozicím rotorů jsou pouze 6 ze 6 trubek hlavního mostového ramene otevřené najednou.
Čip C504 má vnitřní komutovaný obvod. Když je detekován polohový signál třífázového rotoru a odeslán do C504, přepne C504 komutační řídicí signál hlavního obvodu bez zpracování softwaru. To značně snižuje obtížnost vývoje a zvyšuje spolehlivost komutace.
C504 má jedinečný vnitřní obvod ochrany hardwaru. Pro účinnou ochranu 1GBT a motoru hlavní řídicí smyčky je v okruhu zajištěn obvod pro detekci přepětí a nadproudů. Pokud dojde k přepětí nebo nadproudu, obvod detekce ochrany odešle detekovaný signál na kolík P504 C504 se záběrovou a zámkovou funkcí. Kolík okamžitě blokuje řídící signál hlavního smyčkového spínače, vypíná hlavní proud smyčky a chrání součásti. Poté upozorněte C504, aby provedl zpracování přerušení poruchy, což je velmi účinné a spolehlivé.
Z detekčního signálu polohy rotoru lze pomocí výpočtu zjistit aktuální rychlost motoru. Když je potřeba resetovat rychlost nebo být narušena, může čip měnit poměr výkonu výstupního signálu programováním a otáčky motoru lze pohodlně nastavit tak, aby se dosáhlo požadované hodnoty otáček.
Návrh systémového softwaru
Systémový software přijímá modulární strukturu a hlavní programový tok je znázorněn na obrázku 4.
Závěr
Circuitový komutační obvod a ochranný obvod přerušení řídicího MCU řadiče řady C50x lze využít k pohodlnému, spolehlivému a ekonomickému konstrukci bezkartáčového systému řízení otáček stejnosměrného motoru.
