[应用相关] Nucleo开发板方案设计—BLDC电机电调设计

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 楼主| 小浣熊 发表于 2014-12-31 10:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
拿到Nucleo开发板有一段时间了,这段时间认真的学习了一下Nucleo开发板,这款开发板的开发资源实在是太丰富了,且开发板的底层驱动很完善,必需点个赞。这不年关将近,抓紧把方案给晒下。

做四轴飞行器电调一份重要的参考资料timegate墨鸢所写的《无感无刷直流电机之电调设计全攻略》,本文主要参考该文献。目前,国内外对无刷直流电机(Brushless DC motor,BLDCM)定义一般有两种:一种定义认为只有梯形波/方波无刷直流电机才可以被称为无刷直流电机,而正弦波无刷电机则被称为永磁同步电机(permanent magnet synchronous motorPMSM);另一种定义则认为梯形波/方波无刷电机和正弦波无刷电机都是无刷直流电机。在此本帖采用第一种定义。

直流无刷电机根据转子结构可分为内转子和外转子两种结构,主要区别在于转动部分处于内部还是外部。

直流无刷电机绕组通电后,线圈内产生电流,在永磁体的磁场下产生洛伦兹力,产生力矩,从而推动转子转动。为了产生持续的力矩,线圈内的电流需要根据转子所处的位置改变方向,这也就是所产说的换相。有刷电机的换相通过电刷完成,而无刷电机的换相则是通过电子器件控制电流的通断来完成。

无刷直流电机的换相与转子的位置有关,为了产生同一个方向持续的电磁力矩,需要根据位置的不同控制每相电流通断。根据换相位置的检测方式又可以分为无感和有感。有感指的是采用霍尔传感器检测转子位置,控制换相。而无感指的是直接利用电机的线圈绕组来控制换相。这也正是本次电调设计的主要方式。

本次电调设计主要控制框图如下图所示,零位检测电路检测能够检测出无刷电机转子的切换位置,控制器根据转子位置,控制驱动电路进行每相通断切换,从而实现对电机的控制。

如图所示,Nucleo开发板通过自制的电调驱动板进行电机控制。电调驱动板上设置有功率mosfet管、用于检测中性点电压的比较器等。
驱动板至Nucleo开发板的连接接口:
A+、B+、C+为六臂全桥驱动电路的上臂导通控制接口,高电平时导通,低电平时截止;
A-、B-、C-为六臂全桥驱动电路的下臂导通控制接口,高电平时导通,低电平时截止;
INT A、INT B、INT C为各相感应反电势与中点电压比较;
Current为电流检测电路输出的电压;
接口分配:
A+、B+、C+需要接入PWM信号,在此利用Nucleo开发板的定时器TIM1产生三路PWM信号;
A-、B-、C-只要输出低电平、高电平即可,利用普通的GPIO口即可即可;
INT A、INT B、INT C接入Nucleo开发板的中断,并要求能够上升沿和下降沿都可以检测该中断;
Current接入开发板的ADC用于检测电机工作电流。
驱动板至电机A、B、C三相分别接上电机即可。





控制方案.JPG(40.65 KB, 下载次数: 0)




mmuuss586 发表于 2014-12-31 23:48 | 显示全部楼层

框图不对;
连接电机驱动板的是PWM输出;
周董 发表于 2015-1-2 12:48 | 显示全部楼层
这个必须得赞一个
 楼主| 小浣熊 发表于 2015-1-3 19:34 | 显示全部楼层
周董 发表于 2015-1-2 12:48
这个必须得赞一个

哈哈 多谢了
 楼主| 小浣熊 发表于 2015-1-3 19:34 | 显示全部楼层
mmuuss586 发表于 2014-12-31 23:48
框图不对;
连接电机驱动板的是PWM输出;

这个有什么问题吗
NoTCsmile 发表于 2015-3-23 11:11 | 显示全部楼层
看不懂。。。。。。。。还是赞一个。。
 楼主| 小浣熊 发表于 2015-3-26 13:24 | 显示全部楼层
NoTCsmile 发表于 2015-3-23 11:11
看不懂。。。。。。。。还是赞一个。。

:lol
周董 发表于 2015-3-26 14:51 | 显示全部楼层
不是搞这个的,进来看看。。。
 楼主| 小浣熊 发表于 2015-3-26 15:06 | 显示全部楼层
周董 发表于 2015-3-26 14:51
不是搞这个的,进来看看。。。

谢谢啦
cowboy2014 发表于 2015-3-30 17:22 | 显示全部楼层
赞一个,
好资料
是你自己做的吗?
dawei360 发表于 2015-4-13 11:10 | 显示全部楼层
你也准备用NUCLEO做一个啊!要不再加个蓝牙远程控制、LCD显示、SD存储什么呢?
 楼主| 小浣熊 发表于 2015-4-22 23:07 | 显示全部楼层
mmuuss586 发表于 2014-12-31 23:48
框图不对;
连接电机驱动板的是PWM输出;

嗯恩 我看看。。
纯乐乐24k 发表于 2016-9-28 19:13 | 显示全部楼层
您好,您发的帖子资源好像被删除了,可以再发一份学习吗?962756843@qq.com
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