Tiếp cận và đi sâu việc điều khiển động cơ BLDC

[thaithutrang]

Trên dtvn đang rộ lên việc tranh luận về động cơ BLDC, em mở luồng này mong được có những bài viết chất lượng và dần dần đi sâu các phương pháp thiết kế driver cho nó.
Mong các anh chị hưởng ứng(đặc biệt các bạn như: Toanthang88,daihang86, anh qmk, anh F....)
(Chú ý: những bài mang chat vô bổ, khích bác nhau em sẽ xoá mà không báo trước)

[thaithutrang]

Đây là một link anh qmk vừa cung cấp:
http://www.freescale.com/webapp/sps/...XGrrlPY7r8hv0V
Tài liệu về đk bldc trong app của microchip cũng khá nhiều.
Đó sẽ là những tài liệu có thể tham khảo

[daihang86]

Xin mở đầu bằng cái đã làm ?

[daihang86]

Nhờ T3 xoá hộ mấy bài đã đăng bên FPGA
To toanthang88,bác cũng up cái bác làm lên, ta cùng thảo luận nhỉ ?

[ToanThang88]

ok, bác nhìn lên sơ đồ khối của bác xem em nói có đúng không nhé:

+ Đầu tiên Vi điều khiển (con 89c51rd của bác đúng không) đưa xung vào khối PLD (khối này bác sử dụng con gì?), vậy câu hỏi là đưa bao nhiêu xung vào khối PLD? và khối này có tác dụng gì với các xung này?

+ PLD gởi 6 xung đi qua driver để điều khiển khóa bán dẫn, cái này ok, cảm biến hall đưa tín hiệu về đâu trong PLD(tức con này giao tiếp như thế nào?)
nó xử lí để gởi tín hiệu về Vi điều khiển ra sao? câu hỏi tương tự với encoder thì thế nào?

+ Bác muốn thay đổi vận tốc thì phải làm sao? (tức là phải có khối xử lí ADC, không thấy khối này trên sơ đồ, hay bác giả sử là có và bỏ qua, cho dù bỏ qua thì cũng phải thêm Module này khi thiết kế mạch điều khiển).

[ToanThang88]

+ Sơ đồ khối của bác có tác dụng điều khiển cho động cơ chạy thôi đúng không? Tiêu chuẩn là phải chống sự cố nữa, khi ấy bác cần thêm module gì?
có 3 sự cố quan trọng cần bảo vệ: quá dòng, quá áp, và quá nhiệt.
Rút kinh nghiệm lần trước lần này, bác đi vào từng câu trả lời cụ thể, đừng miêu tả cái chức năng của chúng nữa. (ví dụ: encoder là để cảm biến vận tốc, bác không cần nói người ta cũng biết mà, quan trọng là tín hiệu nó gởi về là những thông tin gì? xử lí ra sao?)Quan sát trên sơ đồ khối BLDC bác điều khiển là loại 3 pha, có lần bác bảo chỉ cần 1 cặp PWM là điều khiển được, bác điều khiển bằng cách nào?
Em khẳng định với bác với loại này tối thiểu là cần 3 chân PWM. Tại sao? nếu bác hỏi em xẽ trả lời (bác biết rồi thì thôi)
chú ý: em nói 3 chân PWM tức là 3 chân có chức năng điều chế độ rộng xung, chứ không phải điều khiển cầu 3 phase chỉ được dùng duy nhất 3 chân.
Giải quyết xong cái nào cho nó gọn cái đó, làm gọn cái của bác đi rồi sẽ tới cái sơ đồ của em

[anthrax]

Dùng Hall sensors để điều khiển BLDC thì có rồi,có ai từng điều khiển BLDC không dùng Hall chưa,sensorless???
Trên MicroChip có mấy app notes về sensorless BLDC control,dùng dsPIC

Trong mấy cái Speed control cho BLDC trong máy bay mô hình RC nó dùng con C8051F330(Phoenix)

[ToanThang88]

Con C8051F330 mà bác "anthrax" đề cập, em đọc tài liệu thấy nó là một loại thuộc MCU có 10bit ADC, có capture/compare/pwm, (thậm chí có cả 10bit D/A converter) ... Em chưa làm việc trên con này, nhưng nghĩ rằng nó cũng phù hợp cho điều khiển BLDC, nhưng .... cũng cần thêm một số module phụ trợ nữa mới đủ chuẩn "ISO".

[ToanThang88]

Còn cái sensorless, em hi vọng lúc nào đó phù hợp sẽ có dịp trao đổi nhiều.

[anthrax]

Mình recommend bạn dùng dsPIC vì nó có sẵn 3 bộ PWM complementary được thiết kế để điều khiển BLDC,có module ChangeNotify để đọc Hall ,đồng thời nó có thêm module QEI để đọc encoder,dùng module ADC để làm sensorless --------->good solution??
Các công cụ hỗ trợ dsPIC cũng nhiều.

[daihang86]

To toanthang88, Em sẽ trả lời bác từng câu hỏi một
- Từ uC có duy nhất 1 xung PWM đưa sang con 16V8(PLD). OK ?
- Từ cảm biến HALL có ba tín hiệu về đúng không ? Đưa vào con PLD kết hợp với xung PWM, dựa vào bảng 2 của em dễ dàng điều chế tín hiệu đưa vào mạch driver . Còn thực hiện thế nào trong con PLD nếu bác biết thì hiểu ngay ? Còn không thì để mai em giải thích con PLD(mai em thi rồi, hơi bận ôn ).

[daihang86]

-Còn tín hiệu từ encoder có 2 xung a,b đúng không ? em đưa vào con PLD thực hiện lệnh xor thì độ phân giải sẽ tăng lên 2 lần rồi đưa vào con uC, qua khối PI sẽ được xung PWM đưa vào PLD. thế là ok chưa bác ?
- Còn thay đổi tốc độ thì em có thể làm theo 2 cách là như bác nói dùng ADC
hay em có thể dùng phím để giao tiếp cũng đựơc phải không bác ? Đấy là khối hiển thị ghép nối. Còn quá dòng hay nhiệt thì em chưa làm ? Bác có ý kiến nào hay hoặc kinh nghiệm làm về phần này thì chỉ giáo em vài chiêu?

[daihang86]

Quên bác mở màn về cách dùng không cảm biến đi, em sẽ chỉ cho bác tại sao hoạt động ở tần thấp lại không ổn. Hôm trứơc chưa thấy bác đưa mạch ra nên không có ý kiến ? Còn theo kiểu 3 PWM thì em cũng biết, có thể dùng 1 con DSP em cũng làm được. Thậm chí có thể giao tiếp với matlab, load tham số bộ ổn định online(nhưng em đang làm thôi), kết quả chưa ổn lắm ?

[ToanThang88]

Chưa đâu, cách trả lời của bác còn quá nhiều điểm chưa ổn. Em có một loạt dấu chẩm hỏi. Và em xẽ hỏi, hy vọng bác trả lời thật đúng với những gì bác làm được.

[ToanThang88]

To toanthang88, Em sẽ trả lời bác từng câu hỏi một
- Từ cảm biến HALL có ba tín hiệu về đúng không ? Đưa vào con PLD kết hợp với xung PWM, dựa vào bảng 2 của em dễ dàng điều chế tín hiệu đưa vào mạch driver .

Bác đưa tín hiệu Hall về bất kì chân nào cũng được trong Port của 16V8 cũng được phải không?

-Còn tín hiệu từ encoder có 2 xung a,b đúng không ? em đưa vào con PLD thực hiện lệnh xor thì độ phân giải sẽ tăng lên 2 lần rồi đưa vào con uC, qua khối PI sẽ được xung PWM đưa vào PLD.

Câu hỏi cũng tương tự với encoder, nếu không đưa vào chân bất kì, vậy bác nói cụ thể là đưa vào chân nào của 16V8?

Còn thay đổi tốc độ thì em có thể làm theo 2 cách là như bác nói dùng ADC hay em có thể dùng phím để giao tiếp cũng đựơc phải không bác ? Đấy là khối hiển thị ghép nối.

Cách thứ 2 của bác điều khiển như vậy, là điều khiển theo cấp, không được nhuyễn, và bắt buộc nó phải ở vận tốc của cấp ấy. Đó phải chăng là sự thiếu sót của con 89c51rd mà bác nói.

Còn quá dòng hay nhiệt thì em chưa làm ? Bác có ý kiến nào hay hoặc kinh nghiệm làm về phần này thì chỉ giáo em vài chiêu?

Cái này cũng vậy, cũng là sự thiếu sót của con uC mà bác lựa chọn để điều khiển BLDC đúng ko?