کنترل و درایو موتور براشلس یا BLDC

راه اندازی موتور بدون جاروبک یا براشلس ، در این پروژه ما به درایو و کنترل موتور BLDC سنسوردار و بدون سنسور پرداخته و در انتها به طراحی و نوشتن کد های لازم توسط میکروی ARM ، برای موتور BLDC سنسوردار می پردازیم.زبان برنامه نویسی این پروژه C می باشد که در نرم افزار KEIL نوشته شده است.میکروکنترلر استفاده شده در این پروژه LPC2132 از شرکت فیلیپس و از خانواده LPC2132 می باشد. علت انتخاب این میکرو از این خانواده حمایت از Peripheral های لازم برای انجام پروژه می باشد.

کنترل و درایو موتور بدون جاروبک یا براشلس BLDC

موتورهای آهنربای دائم بدون جاروبک در تجهیزات کامپیوتری، ربات ها و وسایل الکتریکی استفاده می شوند. برای کاربردهایی با سرعت پائین، استفاده از موتورهای آهنربای دائم ، نیاز به گیربکس را که در ماشینهای القائی استاندارد وجود دارد، حذف میکند.گیربکس ها در مرور زمان دچار فرسایش و شکستگی شده و تعمیر آنها هزینه بردار می باشد. همچنین در حین کار، به جز ایجاد سر و صدای اضافی، مقداری از توان مکانیکی موتور را نیز مصرف میکنند.

در مورد موتورهای جریان مستقیم با جاروبک که عمل کموتاسیون در آنها توسط جاروبک که یک بخش مکانیکی بوده انجام می گیرد باید گفت که اولاً هر بخش مکانیکی نیاز به تعمیر و نگهداری دارد که این مورد نیز مستثنی نیست، ثانیاً به دلیل اصطکاک موجود بین اجزاء این بخش از راندمان موتور کاسته میشود و ثالثاً جرقه های به وجود آمده در هنگام تعویض قطبها نیز احتمال آتش گرفتن موتور را افزایش میدهد.

به منظور فرار از این مشکلات با کمک گرفتن از خاصیت میدان مغناطیسی، کنترل موتورهای DC به صورت الکتریکی صورت می گیرد. به علت این که عملکرد این کنترل کننده با شناسایی موقعیت روتور صورت می پذیرد، موتور قدرت کنترل سرعت و گشتاور را نیز خواهد داشت که احتیاج به انکودر را نیز حذف می کند. به این گونه از موتورها اصطلاحاً موتورهای آهنربای دائم جریان مستقیم بدون جاروبک گفته می شود .

امروزه، این ماشین ها به طور گسترده برای توربین های بادی و محرکه های قایق ها مورد استفاده قرار میگیرند  .استفاده از این نوع ماشین ها در این وسایل، باعث کاهش سر و صدا و کاهش نشتی روغن می گردد. تعداد زیاد قطب ها و قطر بزرگ این نوع موتورها، به دلیل داشتن سرعتهای پائین می توان از مشخصه های آنها برشمرد.

در این پروژه ما به درایو و کنترل موتور BLDC سنسوردار و بدون سنسور پرداخته و در انتها به طراحی و نوشتن کد های لازم توسط میکروی ARM ، برای موتور BLDC سنسوردار می پردازیم.زبان برنامه نویسی این پروژه C می باشد که در نرم افزار KEIL نوشته شده است.میکروکنترلر استفاده شده در این پروژه LPC2132 از شرکت فیلیپس و از خانواده LPC2132 می باشد. علت انتخاب این میکرو از این خانواده حمایت از Peripheral های لازم برای انجام پروژه می باشد. این پروژه می تواند مقدمه ای بر طراحی و ساخت وسایلی که مجهز به موتور BLDC می باشند مانند Electric Bike قرار گیرد. آشنایی با موتورهای DC معمولی و BLDC :

موتور براشلس

جهت درک بهتر عملکرد موتور BLDC ، بهتر است تا مروری برساختار و چگونگی عملکرد موتور DC داشته باشیم. با توجه به بهره گیری عمومی از سیستمهای تولید، انتقال و توزیع ac به جای dc ، ماشینهای dc در حال حاضر تقریباً به طور منحصر به فرد به عنوان موتور مورد استفاده قرار می گیرند.

پیشرفت مبدلهای نیمه هادی مطمئن، اعتبار و محبوبیت موتورهای dc را در بسیاری از کاربردهای صنعتی تحت تأثیر قرار داده است . علی رغم این امر، هنوز موتورهای dc در زمینه محرکه های با سرعت متغیر مورد استفاده هستند. مواردی نظیر : غلتکهای نورد ، جرثقیل های سقفی و سایر کاربردهایی که نیازمند کنترل دقیق گشتاور و یا سرعت می باشد. این موتورها همچنین در وسایلی که با باتری راه اندازی می شوند (مثل قایقهای شناور ) و لیفتراکها و برای راه اندازی لوکوموتیوهای راه آهن مورد استفاده قرار می گیرند.

موتورهای dc کوچک، بیشتر از نوع آهنرباهای دائم، به صورت گسترده در خودروها به کار می روند.   مثل موتورهای استارت ، موتورهای برف پاک کن ، موتورهای بالا بر شیشه، موتورهای پروانه و موتورهای مربوط به راه اندازی سایر لوازم جانبی. ادامه نوشته بصورت مقاله میباشد و از لینک زیر میتوانید دانلود و مطالعه کنید.

فهرست مطالب درایو موتور براشلس

• مقدمه  
• فصل اول
• آشنایی با موتورهای DC معمولی و BLDC
• ۱_۱ جزئیات ساختاری
• ۱_۲ دو وظیفه کم.تاتور در ماشین DC
• ۱_۳ جمع بندی
• ۱_۴ تعریف موتور BLDC
• ۱_۵اصول عملکرد موتور BLDC
• ۱_۶ کنترل حلقه بسته موتور BLDC
• ۱_۷ بلوک دیاگرام کلی راه اندازی موتور BLDC
• ۱_۸ راه اندازی موتور BLDC بدون سنسور
• فصل دوم
• تشریح نقشه فنی پروژه و سخت افزار طراحی شده
• ۲_۱ اینورتر سه فاز
• ۲_۲ شماتیک کلی پروژه
• ۲_۳ مدار فیدبک جریان
• ۲_۴ کنترل سرعت
• فصل سوم
• تشریح نرم افزار و برنامه های مربوط به پروژه
• ۳_۱ میکروکنترلر 
• ۳_۲ LCD 
• ۳_۳ ADC 
• ۳_۴ PWM 
• ۳_۵ Timer
• ۳_۶ Timer
• ۳_۷ main
• فصل چهارم
• خلاصه پروژه و پیشنهادات
• ۴_۱ خلاصه پروژه و پیشنهادات
• Reference
• پیوست
• MOSFET
• MOSFET Driver
• LPC2132