一次电动车直流无刷电机控制器的设计
原题为“电动车直流无刷电机控制器的设计”,写完题目就后悔了,根本不是我能驾驭的。于是加了“一次”。


首先用我能组织的最简单的语言,讲讲直流无刷电机的原理。


无刷电机的转子为永久磁铁,定子为电磁铁。转子本身具有一磁场,通电后,定子也产生一磁场。同性相吸,异性相斥,当两个磁场互成90度时,产生最大转矩,推动转子转动。如果要保持这个转矩,让转动持续下去,就要时刻保持两磁场互相垂直,因此会采用一定手段测量转子磁场当前的所指的角度,并相应改变定子磁场的角度。
定子磁场角度的改变,是靠调节定子各个绕组的电流实现的。定子虽然不能移动,但是可以令各个绕组互成一定角度,利用矢量叠加原理,将多个单向的磁场合成一个在平面内可以旋转的磁场。
此处应有配图,但考虑到时至今日网络如此发达,在谷歌搜索一下“矢量磁场合成”即可获得大量演示图片,故省略。
无刷直流电机,属于交流电机的一种,由于其内部绕组电流变化与直流电机类似,故称为直流无刷电机。


综上所述,一个无刷电机控制器要完成如下任务:
1)测量转子磁场当前所指的角度。
2)调节各个定子绕组的电流,以合成与转子磁场互成90度的磁场,产生转矩。


市面上绝大多数电动自行车所采用的无刷电机,采用3相Y型联接的定子绕组,并采用霍尔开关元件作为角度反馈。


霍尔开关元件:固定在电机内,当转子磁铁经过此元件上方时,可根据磁铁极性的正负(南北),输出高或者低的逻辑电平信号。通过在电机内合适的位置安装这些元件,可以粗略地测量转子磁场目前所指的方向。目前商品电机采用3个霍尔开关,更详细信息请搜索“霍尔元件测量相位”。


定子电流:通常是通过调节施加在绕组上的电压来控制的。3相Y型联接的绕组有三条输入线,分别接到3个半桥的桥臂上。这样一来,加在某两条线之间的电压可以是正或者负的电源电压,而流过的电流的方向也就是可以改变的。
与其他交流电机不同,直流无刷电机在同一时刻只有两条线需要接电源,第三条线悬空。因此对于3个半桥,在同一时刻我们只控制其中两个半桥,而令第三个半桥上下管都关断,呈现高阻。当旋转过一定角度后,霍尔元件状态改变,绕组通电方向也应随即发生改变,这一过程称为换相。


此处应有配图,请搜索“三相桥 无刷”。


直流无刷电机的特点:和直流有刷电机一样,可以使用电压模式(PWM)控制,电压不变时转矩随速度增加而线性下降。
此外,由于霍尔元件输出数字逻辑信号,而三相桥驱动的输入也是数字逻辑型号,中间的控制电路就是数字逻辑电路,因此其组成可以非常简单,使用74逻辑IC即可搭建,也有成品如MC33035等IC可以实现所需功能。这一切使得无刷电机得到大规模应用。关于输入和输出的逻辑关系,请搜索“无刷 换相表”。
CPU风扇就是无刷电机。


商品电动车控制器多使用微控制器(单片机)作为控制单元,因为相比其他分立数模电路而言,单片机可以以更低的成本处理更加复杂的输入,进行更复杂的逻辑与数学运算,产生更加复杂的输出,提供更多的功能。相对的,如果只是需要转动(例如CPU风扇),则控制电路可以极简。
来自:电子与无线电 / 电源技术
 
1
novakon 作者
6年4个月前
1楼
如何控制3个半桥?我选择了3相桥驱动芯片IR2136,它可以利用内部设计配合外部元件,实现驱动低端NMOS和高端NMOS。而且散新并不贵。


场效应管的选择?P75NF75是最常见的,我买了一堆,拆机2毛9。最便宜的是拆机2SK4145,在1毛5左右。想高端一点的话,可以考虑IRFS3607,这些管子都是60-75V左右的,适合48V电机。其实电流能力、内阻都差不多,性能上的区别主要集中在Qg和Ciss/Crss这几个参数上,IRFS3607是最优秀的,但用在低速开关场合,不配合优异的电源退耦设计的话其实并没有太多鸟用。


单片机是我熟悉的STM8S105C6T6.


最开始是分开来做的,就是专门做了个驱动板,然后单片机连上去。



QQ截图20150817234415.jpg QQ截图20150817234444.jpg QQ截图20150817234508.jpg 20150811_132517.jpg
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power_rdx
6年4个月前
2楼
看你这管子数量,是要做滑板车?
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novakon作者
6年4个月前 修改于 6年4个月前
3楼
20150810_155217.jpg


测试环境。


其实并不困难,有单片机基础的同学都能做出来。当然这里给出的信息都是指导性的,实际上我是看了大量的PDF(99%为英文)才开始动手实验的,希望大家也不要跳过这一步。给几个提示:
1)启动的时候,占空比和输入电压都设低一点。电压模式控制,速度为0的时候转矩最大,上电瞬间车轮会猛地加速,瞬时电流很大。
2)将要停转的时候,将所有桥臂关断。电机在高速运行时,如果瞬间调低驱动占空比,会产生负的转矩和负的功率,电机成为发电机。电源电压会瞬间变得很高,烧坏很多东西。


注意:最开始调试都是电压模式控制(固定pwm),但电压模式控制有它的缺点,比如转矩波动,比如转矩和速度相关(高速时,较低的正向电压会产生负转矩),这其实都不是我们想要的。最终目的是实现电流模式控制,因为转矩是由磁场力产生的,而磁场力与磁场强度成正比,磁场强度又和电流成正比。由于这一版的板子上没有做电流放大电路,因此作罢,重新画板。不过基本的理论和方法都得到了验证,这一个月算是值得吧。


PCB和SCH送给大家,AD14格式。

attachment icon BLDC_Alpha.zip 945.20KB ZIP 142次下载


注意:从采样电阻上端直接连线到IR2136的过流保护输入端是不合适的,至少要加RC滤波。这是因为PCB走线中的大电流在高速开关时会产生很大的开关噪声,这些噪声会耦合到其他线路中;以及采样电阻本身及周围的寄生电感与寄生电容产生的寄生震荡。这些噪声会令过流保护误动作。如果希望完全消除,需要非常多电容多点分别退耦,目前暂时做不到。在下一版的pcb中RC滤波已经补上。
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novakon作者
6年4个月前 修改于 6年4个月前
4楼
还有很多的问题,如果各位去做,就会遇到。
一个典型的例子,是霍尔信号调理。考虑到霍尔元件是开集电极输出,很多同学就上拉电阻,实际上当霍尔出线和电机线捆绑的时候,电阻的上拉根本无法应对电机电流的强大干扰。结果就是电机抖动,不是因为霍尔元件有故障,而是霍尔信号线上的干扰毛刺导致误换相。

原理方面,如果非要推荐什么资料,我觉得可以去看一下Microchip的AN885。
以及这一份:
attachment icon AN4776.pdf 443.89KB PDF 143次下载 预览
我想看完之后,大部分玩过单片机的同学都能写出代码了。

针对电动自行车控制器,下面这份资料有更多的技巧性和实践性的内容。除了换相,控制器还承担了许多功能。

attachment icon 电动车直流无刷电机控制器设计白皮书 V02.pdf 1.08MB PDF 960次下载 预览
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novakon作者
6年4个月前
5楼
当然也就有了第二版的控制器,目前板子还在嘉立创。
第二版将单片机、霍尔信号调理、电流信号滤波放大、多功能模拟输入和电机驱动做到了一起。

先睹为快。


QQ截图20150818005538.jpg QQ截图20150818005600.jpg QQ截图20150818005633.jpg
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20!Dopaminor
6年4个月前
6楼
wow,全都有自主知识产权

电动轮椅在中国确实比较少见
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novakon作者
6年4个月前 修改于 6年4个月前
7楼
下面谈谈为什么要做。


目前手头有很多与电动车相关的项目,每一个都会用到控制器。直接买控制器又快又便宜,但是市面上的控制器不足以满足我的要求,才会自己画板来做这个东西。


买人家的开发板来抄,实际上有抄的时间,画都画好了。板子本身不值钱,比如下面这个300元的,功能其实就是我的第一版板子,但是体积大了不少,做产品直接用它这个没意义,将来一定要重新layout一遍的,何不直接开始做?知识储备够了,样机平均成本30元都不到。
实际上我是发帖的时候才去看淘宝的,没想到各家的方案都差不多,英雄所见略同。


而且它这个上管S到下管D的引脚这么长,寄生电感大,电源又没有靠近mos引脚退耦,因此开关速度不可能快(快了要出尖峰,炸管),开关损耗肯定会大。
QQ截图20150818014025.jpg QQ截图20150818014045.jpg QQ截图20150818014129.jpg


而且动不动就DSP,做出来的东西贵的要死,根本没有生存空间。既然我们是做车的,所有零件凡是能自己做的,必须自己做。省100元就是赚100元,何乐而不为?
拿人家的东西,调试好跑起来,又有什么用?技术不是你的,出了问题解决不了,还不是一样会拖进度。


QQ截图20150818014343.jpg
上面这种是很成熟的商品车用控制器,我这里一堆。很成熟很耐操的设计,里面很便宜管子(多数是2SK4145),只计算零件成本,大概15元左右。缺点是,转把输入到功率输出,这中间的传递函数,不是你说了算的,唯一的控制方法是PWM转模拟电压,只有电压模式(占空比)控制,也不能电子刹车,很多甚至还不能倒车。用来做普通的电动自行车可以,做点别的就难用。




QQ截图20150818015059.jpg



这种则是比较好的,485输入,直接控制电机,各种反馈模式可选,控制性能非常好,功率各方面也还可以,缺点还是贵,他140,我40成本,100块钱一台车我自己赚多舒服。没错我就要做最便宜最爽的,这也是一种追求。虽然厂家有技术支持,但是能支持到什么程度呢?大家如果想做个毕业设计,可以直接买这种模块,但是现在是做产品,什么都买的话,还要工程师何用。


综上所述,这个必须得做。
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rudolf
6年4个月前
8楼
支持楼主的钻研精神。
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北落师门
6年4个月前
9楼
这个要支持,是否可以把控制部分和功率部分分开做,那么下次要加大功率只需要换更大的功率板就行了,控制部分不需要重新做。
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novakon作者
6年4个月前
10楼
引用 北落师门:
这个要支持,是否可以把控制部分和功率部分分开做,那么下次要加大功率只需要换更大的功率板就行了,控制部分不需要重新做。
目前这个设计,适合功率在400W左右及以下的电机。对于普通自行车来说,有这个功率就差不多了;如果是做一些比如物流寻迹小车之类的,则绰绰有余。提高功率容量可以通过更换更贵的场效应管实现,板子是不变的。分开来做之后,两个板子之间的可靠连接是个问题,如果是做实验没问题,做产品的话,有可能还是尽量放在一个板子里。
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novakon作者
6年4个月前
11楼
再谈谈程序。懂一点单片机的同学,如果认真看了上面几个pdf,就知道代码其实不难,无非就是定时中断查询霍尔输入,转换成相应的桥臂输出状态。如果只能生成单路PWM,可以通过调制IR2136的EN脚实现斩波;最优办法还是在单片机内部利用定时器实现多路PWM直接控制各个桥臂,STM8 STM32 AVR都支持这样的信号生成。



我的代码是针对STM8的外设写的,逻辑部分仅供参考,是否照抄各位自便。代码不会非常整洁,我也不可能逐字逐句去解释每段程序的用途,只是希望能给想做的人带来一些帮助。打开工程需要EWSTM8 1.42版。在Template文件夹中找到project.ewp打开即可,编译配置选择bldc2。代码是适配第一款板子+stm8s105板子的,新板子的代码暂时还没有写。

attachment icon stm8s005wkspc.zip 16.47MB ZIP 232次下载



虽然最近这些都是商业项目,但是PCB还是送给大家。

attachment icon BLDC_Beta_RENEW.zip 3.16MB ZIP 144次下载
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novakon作者
6年4个月前
12楼
很重要的一个问题当然是MOSFET的散热设计。
TO220封装,配合合适的散热器,可以耗散几十瓦;但贴片的D2PAK就做不到了。下面这个pdf是ST官方给出的珍贵数据。


attachment icon CD00004438_GUIDELINES FOR USING ST’S MOSFET SMD PACKAGES.pdf 776.65KB PDF 127次下载 预览
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北落师门
6年4个月前
13楼
引用 novakon:
目前这个设计,适合功率在400W左右及以下的电机。对于普通自行车来说,有这个功率就差不多了;如果是做一些比如物流寻迹小车之类的,则绰绰有余。提高功率容量可以通过更换更贵的场效应管实现,板子是不变的。分开来做之后,两个板子之间的可靠连接是个问...
连接器可以用排针焊死。就如你说的,做实验随便接,做到产品里就要焊住。分体设计的好处是可以兼容更多的电机,不光是电流的变化,电压也会跟着变。因为成品控制器有这种设计,我想厂家还是有这方面考虑的,当然要是很有钱那就一个版本一块板子吧
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沉默羔羊
6年4个月前
14楼
STC15系列的据说有6路带死区单独的PWM,用来做这个是不是更方便?东西也不贵。
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wuncle
6年4个月前
15楼
现在很多产品如果想要“完美”的功能,只能自己DIY了。
LZ会出成品吗? [s::)]
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novakon作者
6年4个月前
16楼
引用 wuncle:
现在很多产品如果想要“完美”的功能,只能自己DIY了。
LZ会出成品吗?
会。
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novakon作者
6年4个月前
17楼
引用 沉默羔羊:
STC15系列的据说有6路带死区单独的PWM,用来做这个是不是更方便?东西也不贵。
很多都有。
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fgtzjl
6年4个月前
18楼
引用 novakon:
下面谈谈为什么要做。


目前手头有很多与电动车相关的项目,每一个都会用到控制器。直接买控制器又快又便宜,但是市面上的控制器不足以满足我的要求,才会自己画板来做这个东西。


买人家的开发板来抄,实际上有抄的时间,画都画好了。板...
140还贵啊,自己做哪够啊,光打样个板子就占去大半了要,买零件还得邮费啥的,还得调试,炸板都是时间啊
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novakon作者
6年4个月前
19楼
引用 fgtzjl:
140还贵啊,自己做哪够啊,光打样个板子就占去大半了要,买零件还得邮费啥的,还得调试,炸板都是时间啊
做一套可以买,做100套你买吗
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justinpiggy
6年4个月前
20楼
引用 fgtzjl:
140还贵啊,自己做哪够啊,光打样个板子就占去大半了要,买零件还得邮费啥的,还得调试,炸板都是时间啊
这样的东西调试出来光方案就可以卖不少钱了。。。更别说自己卖了。。。
而且如果成本低性能好,需求不小的。
对于自己最大的好处就是,随手可用,无刷电机当有刷用。。。
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托尔斯泰
6年4个月前
21楼
此处应有评论 请搜索 "评论"              [s::lol]     吐个槽别介意
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novakon作者
6年4个月前
22楼
完工,电压模式工作正常。

20150820_190937副本.jpg


20150822_002153.jpg


20150822_002102副本.jpg


20150821_232332.jpg


microMsg.1440170484973.jpg
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航模发烧友
6年4个月前
23楼
那些灯的作用是什么?
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神之觉醒
6年4个月前
24楼
大神的板子就是不一样, 电车的一定要霍尔检测位置么,  貌似没见过不用霍尔检测的, 如果不使用霍尔元件检测, 启动的时候可能会抖抖抖抖抖抖抖......
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novakon作者
6年4个月前
25楼
引用 神之觉醒:
大神的板子就是不一样, 电车的一定要霍尔检测位置么,  貌似没见过不用霍尔检测的, 如果不使用霍尔元件检测, 启动的时候可能会抖抖抖抖抖抖抖......
用绕组反电动势可以估测相位,但是低速时不起作用,因此启动抖抖抖
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novakon作者
6年4个月前
26楼
引用 航模发烧友:
那些灯的作用是什么?
提示桥臂电压用的。
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北落师门
6年4个月前
27楼
引用 novakon:
用绕组反电动势可以估测相位,但是低速时不起作用,因此启动抖抖抖
有没有碰到过启动抖抖抖然后把电源的滤波电容炸掉的情况?感觉模型电调的设计余量普遍不足,电容非常烫
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闲着会生病的
6年4个月前
28楼
引用 北落师门:
连接器可以用排针焊死。就如你说的,做实验随便接,做到产品里就要焊住。分体设计的好处是可以兼容更多的电机,不光是电流的变化,电压也会跟着变。因为成品控制器有这种设计,我想厂家还是有这方面考虑的,当然要是很有钱那就一个版本一块板子吧
IGBTdriver.png
实际上专业的产品设计都是IGBT模组、驱动、控制板都是分开的,至于连接可靠性的问题那是你没选对连接器,上图这个驱动板和IGBT(INFINEON)就是插针连接,驱动板和控制板之间也是接插件连接。
你可以拆几个进口车的电机控制器参考一下。
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novakon作者
6年4个月前
29楼
引用 北落师门:
有没有碰到过启动抖抖抖然后把电源的滤波电容炸掉的情况?感觉模型电调的设计余量普遍不足,电容非常烫
那是因为启动抖抖抖的过程中,除了耗电,也有些阶段是发电的,然后电容耐压不够就炸了。电调纹波电流很大的,我想是这样。我对模型电调了解不多,抽时间再看。
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novakon作者
6年4个月前
30楼
引用 闲着会生病的:
实际上专业的产品设计都是IGBT模组、驱动、控制板都是分开的,至于连接可靠性的问题那是你没选对连接器,上图这个驱动板和IGBT(INFINEON)就是插针连接,驱动板和控制板之间也是接插件连接。
你可以拆几个进口车的电机控制器参考一下。
我们希望减少板子的数量。为了节省成本,也没有使用隔离电源,而是采取共地的设计。
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北落师门
6年4个月前
31楼
引用 novakon:
那是因为启动抖抖抖的过程中,除了耗电,也有些阶段是发电的,然后电容耐压不够就炸了。电调纹波电流很大的,我想是这样。我对模型电调了解不多,抽时间再看。
严格地说是电容的正极引脚烧断了,每次都是烧正极,怀疑是过大的涟漪电流给烧断的。想想厂家会忽略这么严重的问题也是奇葩。
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闲着会生病的
6年4个月前
32楼
引用 北落师门:
严格地说是电容的正极引脚烧断了,每次都是烧正极,怀疑是过大的涟漪电流给烧断的。想想厂家会忽略这么严重的问题也是奇葩。
多并联几个电容就可以分流了,而且高频阻抗要低一些。
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fgtzjl
6年4个月前
33楼
引用 justinpiggy:
这样的东西调试出来光方案就可以卖不少钱了。。。更别说自己卖了。。。
而且如果成本低性能好,需求不小的。
对于自己最大的好处就是,随手可用,无刷电机当有刷用。。。
别扯了就电动车控制方案现在都已经做烂的不要再烂了,除非你能搞出新的控制方案。但这也不是一个人能搞定的还得有电机磁方案的配合。控制做的好又省电还得配编码器,有了编码器又有可靠性的问题。产品不是你想的这么简单不是说光调个程序出来就行了,当然自己玩玩就另当别论了
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fgtzjl
6年4个月前
34楼
引用 novakon:
做一套可以买,做100套你买吗
楼主不是我打击你,做100套,要走的路还很远加油吧。想做好买个大品牌的控制器参考下电动车的就不要参考了都是烂的不要再烂了
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fgtzjl
6年4个月前
35楼
引用 novakon:
做一套可以买,做100套你买吗
多参考下伺服控制器的方案正规点,电动车的东西去掉的太多了
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justinpiggy
6年4个月前
36楼
引用 fgtzjl:
别扯了就电动车控制方案现在都已经做烂的不要再烂了,除非你能搞出新的控制方案。但这也不是一个人能搞定的还得有电机磁方案的配合。控制做的好又省电还得配编码器,有了编码器又有可靠性的问题。产品不是你想的这么简单不是说光调个程序出来就行了,当然自己...
不是一个人能搞定的。。。Really?
很多时候我们最好不要轻易下结论。
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北落师门
6年4个月前
37楼
引用 fgtzjl:
别扯了就电动车控制方案现在都已经做烂的不要再烂了,除非你能搞出新的控制方案。但这也不是一个人能搞定的还得有电机磁方案的配合。控制做的好又省电还得配编码器,有了编码器又有可靠性的问题。产品不是你想的这么简单不是说光调个程序出来就行了,当然自己...
电机又不止一种,各个驱动方式不一样,最大头的还是程序。成品电调会给你任意修改程序往里面写吗。因为要求高才自己做,自己玩玩完全没那个必要,成品一大把
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北落师门
6年4个月前
38楼
引用 闲着会生病的:
多并联几个电容就可以分流了,而且高频阻抗要低一些。
方法我也知道,那么要并哪种电容?并多少?是否并联固态电容会更好?这些都是需要解决的问题。知道要并电容只是个方法,知道为何会烧以及如何避免烧才是讨论的关键,这就成经验了,在以后设计时也可以避免这种问题,所以我在奇怪如此明显的缺陷厂家却没注意到。
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fgtzjl
6年4个月前
39楼
引用 justinpiggy:
不是一个人能搞定的。。。Really?
很多时候我们最好不要轻易下结论。
要做的精首先电机的电磁方案得有人设计吧还得有电机厂的配合,光编码器就是一个单独的项目。我是觉得一人懂得设计电机又会写程序又会做算法还做硬件设计。那要团队干嘛呢
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fgtzjl
6年4个月前
40楼
引用 北落师门:
电机又不止一种,各个驱动方式不一样,最大头的还是程序。成品电调会给你任意修改程序往里面写吗。因为要求高才自己做,自己玩玩完全没那个必要,成品一大把
所以说做的好就是专用的电机配专用的控制器,电调和这种比起来还不是同一个概念。最大头的应该是电机控制算法不只是简单的出个PWM就可以,好的控制器输出是矢量控制的。要求高也只能是适合自己用而已。
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fgtzjl
6年4个月前
41楼
引用 闲着会生病的:
多并联几个电容就可以分流了,而且高频阻抗要低一些。
电容也不是越多越好,高频阻抗低了容易振荡。先测下要用的电机的参数吧,反相电动势什么的,抖的厉害就是位置环速度环控制没做好不知道有没有做位置控制,刚开始做最好采集下三相电流这样电流环会好控制点
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justinpiggy
6年4个月前
42楼
引用 fgtzjl:
要做的精首先电机的电磁方案得有人设计吧还得有电机厂的配合,光编码器就是一个单独的项目。我是觉得一人懂得设计电机又会写程序又会做算法还做硬件设计。那要团队干嘛呢
造控制器,用现成电机和编码器。要自己造电机和编码器干啥。。。
这是控制器啊!
别不相信,有些人真的一个人顶一个团队,这是我建议不要轻易下结论的原因。
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fgtzjl
6年4个月前
43楼
引用 justinpiggy:
造控制器,用现成电机和编码器。要自己造电机和编码器干啥。。。
这是控制器啊!
别不相信,有些人真的一个人顶一个团队,这是我建议不要轻易下结论的原因。
我不是说造电机和编码器,好的控制器肯定是针对某种电机的,但是同一电磁方案的电机不同厂家生产的性能会相差比较大需要不段的修正算法所以得有电机厂的配合才能设计的好。用现成的编码器当然好但是局限性也很大像车类的就能不用光编,旋变造价又高精度又不够,磁编的性能不稳定都是事。一个人顶一个团队得看什么项目了,一个人全部搞定当然可以。无刷电机控制这种项目要做的精没有团队还是很难很难的,我还是比较认可找专业的人干专业的事才是比较科学的。
废话说的有点多了。。。。。。。
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novakon作者
6年4个月前
44楼
引用 fgtzjl:
所以说做的好就是专用的电机配专用的控制器,电调和这种比起来还不是同一个概念。最大头的应该是电机控制算法不只是简单的出个PWM就可以,好的控制器输出是矢量控制的。要求高也只能是适合自己用而已。
fgtzjl兄看到我的山寨做工,为我感到十分着急。


说一下目前的情况:


我们能选用的电机,只有普通的电动自行车轮毂电机,无刷无齿直驱。唯一的相位反馈就是霍尔反馈。这种电机的好处是便宜,耐操,不心疼。
我们准备做的车,是两轮差速车,在路面上跑用来拉货的。维持方向靠组合导航。


配编码器,测精确相位,搞矢量磁场控制,咱不是不懂,而是正如你说的,一个是成本和复杂度上去了,一个是没有必要。


市场上的廉价电动车控制器是对很多东西的简化和缩水。矢量控制可以减小转矩波动,但廉价产品没有编码器,于是就通过换相后给满占空比,直到换相后电流与换相前一致来实现换相时的转矩稳定。


我们是小公司,没有你们那种财大气粗的专业态度,你说的我都想做,高速运放,16bit ADC,1000线编码器,霍尔电流传感器,参数自整定……但是无奈必须和现实妥协。


就像销量最高的电动自行车,肯定不会用“大品牌的控制器”一样。
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fgtzjl
6年4个月前
45楼
引用 novakon:
fgtzjl兄看到我的山寨做工,为我感到十分着急。


说一下目前的情况:


我们能选用的电机,只有普通的电动自行车轮毂电机,无刷无齿直驱。唯一的相位反馈就是霍尔反馈。这种电机的好处是便宜,耐操,不心疼。
我们准备做的车,是...
说明用途就好办了,最重要的就是管子必须加散热片,电流余量放大点,母线电流采样电阻最好换成康铜,廉价驱动可以用三极管做驱动芯片都省了,省下来的钱在相电流采样上加上去,方便软件控制。只能想到这些了 加油吧
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沉默羔羊
6年4个月前
46楼
引用 fgtzjl:
说明用途就好办了,最重要的就是管子必须加散热片,电流余量放大点,母线电流采样电阻最好换成康铜,廉价驱动可以用三极管做驱动芯片都省了,省下来的钱在相电流采样上加上去,方便软件控制。只能想到这些了 加油吧
我觉得也是,场管放在板上限制太大,功率提不高,大电流发热散不出去,板子容易烤坏。占的地方也大,又不是铝基板或陶瓷板。实际上,市面上的成品或许在功能上不能满足楼主,但制作工艺、电路成本上还是很成熟的。最多不过是元件成本原因换成不经用的国产便宜货罢了。
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沉默羔羊
6年4个月前
47楼
引用 novakon:
完工,电压模式工作正常。
你做的这个输出功率是多少啊?三相PCB输出线是不是长了点又小了点?而且还没开窗加锡还是单面。过个7A8A以上就得发烫了吧?
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novakon作者
6年4个月前
48楼
引用 沉默羔羊:
你做的这个输出功率是多少啊?三相PCB输出线是不是长了点又小了点?而且还没开窗加锡还是单面。过个7A8A以上就得发烫了吧?
按照36V 350W来算,就是10A,每条线的平均电流是6.67A,线宽是2mm,温升三十度左右。
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novakon作者
6年4个月前
49楼
引用 沉默羔羊:
我觉得也是,场管放在板上限制太大,功率提不高,大电流发热散不出去,板子容易烤坏。占的地方也大,又不是铝基板或陶瓷板。实际上,市面上的成品或许在功能上不能满足楼主,但制作工艺、电路成本上还是很成熟的。最多不过是元件成本原因换成不经用的国产便宜...
QQ截图20150825164739.jpg QQ截图20150825164920.jpg


假设我希望MOS结温是100度,环境为25度,则选取亮蓝色线(Tj - Ta = 75℃)。图中可以看到大概是1.8W的耗散。


下面是75nf75的pdf:
QQ截图20150825165445.jpg



标称Rds为10毫欧,在100度时大概是15毫欧。


15毫欧在10A连续电流下,将耗散1.5W,小于1.8W,加上管子不是连续导通的,可以认为10A工作时结温不会超过100度。
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沉默羔羊
6年4个月前
50楼
引用 novakon:
按照36V 350W来算,就是10A,每条线的平均电流是6.67A,线宽是2mm,温升三十度左右。
一般这个电流下,就得开窗加锡了吧?不打算留个余量什么的么?一般都得留个50%
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