5iMX.com 我爱模型玩家论坛 ——专业遥控模型和无人机玩家论坛（玩模型就上我爱模型，创始于2003年）

标题: 无感无刷电调DIY（上启动调速运转视频） [打印本页]

作者: johnfen 时间: 2008-3-4 21:35
标题: 无感无刷电调DIY（上启动调速运转视频）
上次DIY了TWI总线驱动的60A有刷电调，
见帖子：http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=212369&extra=page%3D2
手又痒了，准备继续再搞个无感无刷电调
先找到半块孔孔板

原理图参考德国做4轴高响应电调的网站，保留精华部分，他的花哨无用及错误电路删除
http://www.mikrokopter.com/ucwiki/BrushlessCtrl
焊上一个M8座，一片7805，3片NMOS，3片PMOS，若干电阻电容

焊好后的完整系统，图中右边是上次做【TWI总线驱动的60A有刷电调】时搞的调试器
相当于模型店卖的舵机测试器，不过我的是TWI驱动并非脉宽驱动

这是板子背面

7.4V锂电池，450电直上淘汰下来的，原11.1V，拆掉了一片鼓气的

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-5-10 22:22 编辑 ]

作者: johnfen 时间: 2008-3-4 21:49
硬件搞完，开始搞软件，参考了德国人网站上的C程序，

曾经有人告诉我德国人留有“炸/弹”的，系统上电时同时打开同相位NP对管
结果就是短路立刻烧掉MOS管，大家如有参考德国人的系统一定要注意哦！！！
这未必是故意的，也可能只是有些版本程序不完善，启动失败所至
毕竟任何人刚开始写一个没有限流的电调程序，调试时迟早也会遇到烧MOS管的情况

决定自力更生，用汇编自己写程序

M8跑在8MHz，三个PWM硬件口全部使用，1分频，为达到高响应度
电机驱动PWM的频率设为8MHz÷256＝32KHz，TWI通信总线依然工作在400khz
为保证测试安全，负载先不接无刷电机，搞了3个12V的摩托车刹车灯泡，并和无刷电机一致灯泡采用星性接法

下图实现了，根据油门大小改变灯泡亮度：

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-6-5 10:33 编辑 ]

作者: johnfen 时间: 2008-3-4 21:51
这是变频调灯泡亮度的视频，与无刷电机原理一致，每次开关两相

http://6.cn/watch/4122818.html
http://6.cn/player.swf?flag=0&vid=8drLOE0vvrkvIO6ZZV0wFw

视频待审查中，可能明天就可以看到了

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-3-4 22:23 编辑 ]

作者: johnfen 时间: 2008-3-4 21:56
灯泡测试相位开关无误后，改用无刷电机真实环境测试
同样为了保证安全，未用大功率电机，拆了一个20G坏硬盘的电机测试
其功率小，导线较细，这样电流较小，过零换向错误也不会烧MOS管

电机正面

电机反面

原来PMOS管用的是60V的高压管，在7.4锂电下开关曲线太平缓
小油门调速效果太差了，所以换上了so-8封装的SDM4435低压管
参数如下：VDSS：－30V，VGS：－4.5V，ID： -8A，VGS-10V时导通电阻15毫欧
开关曲线立马变的非常陡峭迅速，哈哈！！

以后我要是布了PCB版，就用SI4404加SI4405，搞它十几二十片并联呵呵！！

有刷电调、无刷电调、TWI控制器全家福

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-3-5 15:36 编辑 ]

作者: 天涯浪子 时间: 2008-3-4 21:56
标题: 德国人的C程序可以共享吗?
德国人的C程序可以共享吗?最近正在调BLDC,郁闷中~望高手指点~谢谢~

作者: johnfen 时间: 2008-3-4 22:08
经过一夜调试，电机终于可以转起来了，并且可以调速，由于是TWI驱动的，调速响应速度非常灵敏
只是还没有想好启动算法怎么写，目前无法自启动，需要把油门先放在10％然后用手拨一下电机
转起来后就稳定运行了，油门关到零都没问题，只有电机还在靠惯性转就可以继续

这是6间房上的无刷电机运行视频：
http://6.cn/watch/4122894.html
http://6.cn/player.swf?flag=0&vid=SliKF5NrnBp3xShMZAl_4w

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-3-5 16:11 编辑 ]

作者: QQwolf 时间: 2008-3-4 22:09
好东西分享一下就好了

作者: 天涯浪子 时间: 2008-3-4 22:13
标题: 老兄你真厉害~
一个晚上就跑起来了~不错~~我正在努力研究中~呵~

作者: 龙游江湖 时间: 2008-3-4 22:18
都是高手！我连看都看不懂

作者: gale 时间: 2008-3-4 22:21
搞不懂他既然公布了程序又何苦留一个这么简单的**呢？难道为了找骂？LZ研究研究，说不定这个**是有用的，嘿嘿。。。

作者: RENAULT 时间: 2008-3-4 22:27
lz高人啊
顶一个！
预祝lz能搞出成品来～

作者: johnfen 时间: 2008-3-4 22:31
想要资料的人，第一贴中有德国人网站的联接，原理图、PCB板、C源程序都有
德国人写的还是很详细的，理解它的思想自己做一个还是可以的
至于网上放错误程序和电路图，毕竟人家的系统还是要卖钱的嘛
我的程序不是网站上的，我是自己用汇编写的，现在还不完善
没有启动、没有低电压检测、没有堵转过流检测
最近单位工作比较忙，以后有空我一一补上

再补一段电机运行视频

http://6.cn/watch/4131142.html

http://6.cn/player.swf?flag=0&vid=HPcRnXUEjfooYOZP04m7NA

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-3-5 17:11 编辑 ]

作者: hrw9 时间: 2008-3-4 22:49
lz太强了

作者: sonnywu 时间: 2008-3-4 22:56
强人

作者: 飞碟飞 时间: 2008-3-5 00:12
德国人这点很可爱啊
他并不是放个简单的**，而是惩罚那些偷懒的傻瓜

作者: wmijie 时间: 2008-3-5 00:18
LZ厉害!!1高手!

作者: QQwolf 时间: 2008-3-5 10:10
看来大家以后要勤快一点啦

作者: superysj1987 时间: 2008-3-5 10:31
先来凑凑热闹

作者: johnfen 时间: 2008-3-5 16:02
再上一个PROTEL补画的电路图，拷屏后压缩的图片不是很清楚

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-3-18 17:22 编辑 ]

作者: johnfen 时间: 2008-3-6 17:45
没有堵转电流检测真的不行，用手卡住电机
MOS管迅速烧红冒烟，连照片都来不急照
只能贴个烧焦的MOS管照片了

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-3-6 19:44 编辑 ]

作者: jlzxg 时间: 2008-3-7 23:49
呵呵，楼主强啊，强烈支持并关注中《，，，，，

作者: ugoer 时间: 2008-3-9 15:44
能把那个原理图重新发下吗? 实在是看不清楚

作者: johnfen 时间: 2008-3-9 19:20
我会再搞个清楚点的大图贴上来的
没找到PROTEL 99里怎么导出JPG文件
所以简单COPY屏幕不清楚

作者: 飞空之舞 时间: 2008-3-10 12:38
佩服了，汇编！

作者: johnfen 时间: 2008-3-10 20:42
PROTEL 99布了一块小板：

再上个大些的电路图，这里不让上传，放在OurAVR论坛上了，点击下载
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_upload197134/files_9/ourdev_231480.rar

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-3-24 17:28 编辑 ]

作者: 5izjy 时间: 2008-3-12 14:51
厉害啊，不过楼主上的图看不清！

作者: johnfen 时间: 2008-3-15 20:43
标题: 硬盘电机调速实验
贴上3块黑胶布，以便转速计可以精确识别

最小转速，表数除3约723转/分

最大转速，表数除3约7318转/分，8.4伏260mA
加大电压和占空比，约转到9千多转时转子暴了，啪的一声电机卡死
还好电源有保护，没有烧掉MOS管
怪不得一般硬盘都是7200转的，再高它就废啦

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-3-15 21:18 编辑 ]

作者: johnfen 时间: 2008-3-15 20:53
电机换成新西达2212（KV1000）外转子无刷电机

这是电机运转中，其中一相的反相感生电动势EMF

为了汇编程序精简，换向提前角是30度（电角度），没有任何延时
新西达的电机磁隙比较大，波形顶部的那个小弯估计就是换向太早造成的
造成的结果是电流比较大，电机有轻微振动，启动时容易卡死
电流大跟PWM开关频率也有关，我的程序PWM是32KHZ的
空载KV比正常要高一些，8V时9400转，但是无刷系统的整体响应速度却高很多
如果是硬盘电机波形就不会这样，硬盘电机高速时EMF是很圆滑的
可以得出结论是磁隙越小EMF越平滑，电机运转越平稳
给自己DIY电调的人友情提示一下，刚开始的时候选磁隙小的电机EMF容易控制哦！
可惜硬盘电机的转子被我超速暴掉了，没来的及拍下EMF波形

下面这个是油门变化时EMF的变化视频
可以看出EMF形状与电机硬件有关，周期与幅度与转速有关
http://6.cn/watch/4261509.html
http://6.cn/player.swf?flag=0&vid=RQtYSP0Jur1sM0k1GWLSig

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-3-15 21:26 编辑 ]

作者: johnfen 时间: 2008-3-15 22:04
再补一个新西达电机的运行视频
http://6.cn/watch/4261779.html

http://6.cn/player.swf?flag=0&vid=wf1VpLWyjvHQyTjB5WwGXg

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-3-16 10:36 编辑 ]

作者: johnfen 时间: 2008-3-15 22:23
再上传一个MICROCHIP 公司的无刷电调资料
做无刷电机控制器的可以看一下，自己感觉很不错
虽然自己英语不好，但写过零检测程序时
我的最好依据就是这个文档中的几个波形图
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_upload19801/files_9/ourdev_231495.pdf

作者: xdw001_2006 时间: 2008-3-16 22:39
太好了,值的我们大家学习.

作者: 林林林林LIN 时间: 2008-3-18 13:31
学习.

作者: zhq0306 时间: 2008-3-18 15:27
管子型号都看不清楚,楼主换一清楚的图行吗?

作者: limo52 时间: 2008-3-18 16:43
标题: 佩服。。佩服。。。
学习中，

作者: johnfen 时间: 2008-3-18 16:59
楼上的我用的MOS管是SI4404 与 SI4405
或者其它航模电调上的低电压大电流的MOS管都可以
注意NP内阻配对及Vgs不要太高就可以了，前面贴子不是说过嘛
电路图看后面那个下载的，前面贴图因为网站尺寸要求压缩过了不清楚

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-3-18 17:05 编辑 ]

作者: zhq0306 时间: 2008-3-19 09:00
还有一个三极管是什么型号啊

作者: johnfen 时间: 2008-3-19 09:10
最常用的贴片硅管BC817

作者: zhq0306 时间: 2008-3-19 20:45
知道了

作者: zhq0306 时间: 2008-3-19 20:45
请问这是哪里买的?

作者: johnfen 时间: 2008-3-19 21:02
今天又加了一个保护功能，电调运行中如果输入信号中断0.5秒以上
电调自动每0.5秒减少4％的油门，直到全部关闭
比如电调满油门时，输入信号消失，电调自动逐步降低输出，13秒后全部关闭
http://6.cn/watch/4305954.html
http://6.cn/player.swf?flag=0&vid=X7tarBJYjTRzB3vlLbOuSA

作者: ESC_RC 时间: 2008-3-19 23:01
不错！

作者: tzm125 时间: 2008-3-20 12:49
lz厉害，支持只是不知道你的电调最大输出电流是多少？

作者: johnfen 时间: 2008-3-20 13:02

原帖由 tzm125 于 2008-3-20 12:49 发表
lz厉害，支持只是不知道你的电调最大输出电流是多少？

现在只焊了6个MOS管，3个4404，3个4405
最大没试验过，看4404/4405的DATASHEET，单片：
Vgs＝4.5V 时 Id＝17A
Vgs＝10V 时 Id＝23A

想再大就要并联了

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-3-20 13:03 编辑 ]

作者: johnfen 时间: 2008-3-24 22:14
zhq0306 :

5片SI4404、5片SI4405已包装好
明天早上给你发货

作者: coldfish522 时间: 2008-3-26 15:05
标题: 跪求
能给发一下你的原理图和程序嘛？？？ qq254702371@tom.com

作者: ws104321 时间: 2008-3-27 22:06
直接用跑马灯电路驱动MOS管，就可以使得无刷电机转起来。不用写程序。

作者: johnfen 时间: 2008-3-28 09:10
to: ws104321

其实无感无刷启动时的原理和跑马灯电路很相似哦
但是跑马灯电路仅仅只能让无刷电机转起来
没有精确换向逻辑，无刷电机会在严重失步中运转，类似无刷电调启动失败的情形
大功率无刷电机用跑马灯电路驱动的结果，不是烧MOS管就是烧电调

作者: jeogeldz 时间: 2008-3-31 15:38
如果僅僅是用跑馬燈的方式讓無刷馬達轉起來.馬達會因為線圈中的磁極與磁鐵的磁極對不上號而發抖.沒有辦法正常運轉, 無傳感位置檢測就是無傳感無刷電調的關鍵技術.另外還有平滑啟動.剎車.PPM信號異常保護.相短路保護. 線路板溫度過高保護.電池過放電保護.等等.一個工業級的產品需要大量的時間來改善產品中存在的不足之處.

[ 本帖最后由 jeogeldz 于 2008-3-31 15:44 编辑 ]

作者: johnfen 时间: 2008-4-3 16:58
TWI总线无刷电调的PCB板加工回来了，打了个样花了2百多大洋
照片中的参照物是一个南甫7号干电池
手里拿着自己做的第一块板子真的很开心，很想焊出来调调程序
但是上周末老婆刚生了孩子，又要照顾老婆，又要给儿子喂奶，业余时间基本没有了
有点业余爱好还真不容易哦！

板上包含12片低电压大电流MOS，6片SI4404,6片SI4405，极限电流30多A吧

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-6-5 09:59 编辑 ]

作者: xxff 时间: 2008-4-3 19:16
我预定一个行吗，只要求有一个简单的调速接口就行．用来接电位器．

作者: ox000008 时间: 2008-4-3 19:59
支持 DIY 楼主万岁:em21:

[ 本帖最后由 ox000008 于 2008-4-3 20:01 编辑 ]

作者: johnfen 时间: 2008-4-4 15:36

原帖由 xxff 于 2008-4-3 19:16 发表
我预定一个行吗，只要求有一个简单的调速接口就行．用来接电位器．

这个板子是我准备用来做4轴的，输入是TWI(I2C)
如果要用电位器调速那电路程序都更简单了
根本无需通信部分，但这块板你不好用啊

作者: andy86270 时间: 2008-4-18 11:22
电路知识学得比较好!

作者: johnfen 时间: 2008-5-10 21:50
电调PCB电流检测及自启动程序终于调通，呵呵
上图片及启动运转视频如下：

为了节省宝贵的MOS对管，避免调试启动程序中烧掉，只装焊了6片MOS【3片4404，3片4405】
极限电流17A，如果12片焊满应该可以运行到30A以上