04 Power Drive: Ikiraro cya MOS cy'ibice bitatu kigena ubushobozi bwa Torque y'ihurizo

Ishusho ya 5: Insinga za moteri z’ibice bitatu zifatanye hagati n’igice cy’amashanyarazi cya MOS, hamwe n’ibipimo bya resistor, drivers n’ibice bya filter bikikije.

 

Iyi mashini ihuza moteri yagenewe moteri zitagira uburoso zifite ibyiciro bitatu. Igenzura ry’imikorere myiza rya moteri za BLDC zifite ibyiciro bitatu akenshi risaba ibice bitatu, rigakora inverter ifite ibyiciro bitatu ifite nibura MOSFET esheshatu z’ingufu. Ibikoresho byinshi bya MOS binini bifite ipaki nini.gishoborakugaragara kuri PCBA ikikije ingingo z'ibice bitatu zisohoka, bihuye n'ubu buryo bw'imiterere.

 

Uburyo bwo gukora ikiraro cy’ibice bitatu bushobora koroshywa ku buryo bukurikira:

Umuvuduko wa batiri cyangwa bisi unyuzwa muri P+ na P-; Guhindura umuvuduko mwinshi wa MOS half-bridges bihindura voltage ya DC mo umuvuduko w'amashanyarazi w'ibice bitatu;

Umuriro w’amashanyarazi w’ibice bitatu winjira mu mizunguruko ya moteri kugira ngo ukore imbaraga za rukuruzi zizenguruka; Umugenzuzi uhora uhindura imikorere ya PWM hashingiwe ku mwanya wa encoder n’uburyo umuriro ugaruka;

Amaherezo bituma umurongo ujya ku isoko, umuvuduko cyangwa aho uherereye.

Imiterere mibi y'iki gice izatera ibibazo byinshi bisanzwe: gushyuha cyane kwa MOS, gutitira kw'umuvuduko muto, guhindagurika cyane kw'amashanyarazi, gukurura uburinzi bw'umuyoboro w'amazi urenze urugero, no kubangamira EMI bigira ingaruka ku byuma bikoresha ikoranabuhanga cyangwa itumanaho. Kubera iyo mpamvu, imiterere y'ibyuma bikoresha amashanyarazi ku miyoboro ya robo iragoye cyane kuruta iy'ibyuma bisanzwe bikoresha moteri nto.

 

Ishusho ya 6: Igenzura ry'amashanyarazi rya TLV767 rigaragara ku kibaho, hamwe n'ibice byinshi by'ingufu nkeya.

Igiti cy'amashanyarazi nacyo kirakwiye gusesengurwa. Ibikoresho bigenzura LDO nka TLV767 na inductors zanditseho "100" bigaragara kuri PCB. Ukurikije uko ikoreshwa ry'ingingo za 48V rikoreshwa, birashoboka ko sisitemu ifite voltage nkeya idashoboka ko yavanwa ku muvuduko mwinshi binyuze kuri LDO gusa. Ahubwo, imiterere y'amashanyarazi isa n'iyi ikurikira irakoreshwa:

Bisi ifite voltage nyinshi → Guhindura urwego → Inzira zo kugabanya voltage (5V / 3.3V, nibindi) → Igenzura rya kabiri rya LDO / kuyungurura urusaku mu gace

Ubu buryo bw'ingufu burushaho kuba bwiza. MCU, encoder, sampling amplifiers na transceivers z'itumanaho bisaba ingufu zisukuye kandi zihamye za voltage nkeya, mu gihe switches za MOS na moteri phase lines bitanga urusaku rwinshi. Iyo umuriro wa voltage nkeya udafite ubushobozi buhagije bwo kurwanya ingaruka mbi, amakosa ya mbere agaragara akenshi si amakosa ya moteri, ahubwo ni ukwiruka mu buryo butunguranye, gutakaza itumanaho cyangwa guhindagurika kw'ingero z'amashanyarazi.

05 Gupima ubushyuhe n'ubushyuhe: Ingano za robo zigomba kugenzura torque y'umuvuduko mu gihe nyacyo

 

Ishusho ya 7: Utumashini twinshi twa R001 dufite agaciro gato turi munsi y'igice cy'ingufu z'ibyiciro bitatu.

Ibice bya R001 ni ingenzi kuri iki kibaho, bigaragaza resistor zo mu rwego rwa milliohm-value-value resistor (ubusanzwe 1 mΩ) zikoreshwa mu gupima umuvuduko wa moteri cyangwa umuvuduko wa bisi. Gupima umuvuduko w'amashanyarazi ni byo bigize ingenzi mu kugenzura imiyoboro ya roboti, kuko umuvuduko w'umuvuduko wa moteri ya BLDC ufitanye isano rikomeye n'umuvuduko wayo w'umuvuduko.

Mu yandi magambo, umugenzuzi ntabwo "akeka" umusaruro wa torque y'ipfundo; ahubwo, abara amashanyarazi apima igabanuka ry'amashanyarazi rito mu birwanya ubwitonzi:

Kugabanuka kwa voltage kuri resistor y'ibyumviro → Amplification & filtering → ADC sampling → Kubara ubu → FOC control torque

Ubuhanga bw'uru ruhererekane rw'ibimenyetso bugira ingaruka zitaziguye:

Uburyo bwo kugenzura torque: Niba isuzuma ry'ubu ritari ryo, torque isohoka izaba itari yo.

Ubushyuhe Buciriritse: Urusaku rwinshi rw'ingero rukunze gutera ihungabana ku muvuduko muto.

Uburinzi bw'umuvuduko ukabije: Gusubiza buhoro bishobora gutwika MOSFET, mu gihe imiterere y'uburinzi bukabije itera imbaraga zo kwirinda zitari zo.

Ingamba zo gucunga ubushyuhe: Umuriro mwinshi uhoraho utuma ubushyuhe buzamuka icyarimwe mu mizunguruko ya moteri, MOSFET na resistor zituma habaho amashanyarazi.

Mu buryo bw'imiterere, gushyira resistor zikoresha amashanyarazi hafi ya MOSFET no gushyira insinga mu buryo bw'ingufu bigabanya umuvuduko w'amashanyarazi menshi, bifasha kugabanya amakosa yo kwinjira mu miyoboro y'amashanyarazi no gufata ingero. Umubare munini w'udusimba duto duto dufata ingero n'udusimba dufata ingero hafi ya buri cyiciro, muri rusange dukoreshwa mu gufunga amarembo, kuyungurura ingero, gushimangira ubwikorezi no gutandukanya aho utuye.

Gupima ubushyuhe ni ngombwa cyane. Ikimenyetso cya MOTOR NTC kigaragaza thermistor ishyizwe muri moteri cyangwa hafi y'aho izunguruka. Ku ngingo za robo zimeze nk'umuntu, gukora cyane kw'umuvuduko muto, gufata igihe kirekire, no gukora ku buryo bw'igihe gito mu gihe uhagaze cyangwa wicaye, byose bitera kwiyongera gukomeye k'ubushyuhe. NTC ifasha umugenzuzi gukora imirimo itatu y'ingenzi ishingiye ku bushyuhe:

Imipaka y'umuvuduko w'amashanyarazi: Gabanya umuvuduko ntarengwa w'amashanyarazi uko ubushyuhe bwiyongera; Kugabanya umuvuduko w'amashanyarazi: Umuvuduko w'amashanyarazi ukabije mu gihe cy'imizigo iremereye;

Gufunga mu buryo bwo kwirinda: Injira mu buryo bw'ikosa igihe ubushyuhe burenze urugero rw'umutekano.

Ubu ni ubushobozi bw'ibanze ingingo za robo zikora akazi kazo. Iyo nta kugenzura ubushyuhe busanzwe, ingingo ntishobora gukora neza igihe kirekire nubwo ifite ubushobozi bwo gupima imbaraga zayo.

06 Gutahura aho ibintu biri: Udukoresho dutatu twa magnetike duhindura inguni imwe mu gushushanya aho ibintu biri guhindukira inshuro nyinshi

Nyuma yo gukuraho PCBA, uruhande rw'ibikoresho bito rushobora kugaragara inyuma. Ibi si ibikoresho by'ingenzi byo kugabanya, ahubwo ni uburyo bw'inyongera bwagenewe kumenya inguni.

 

Ishusho ya 8: Agace k'ibikoresho n'agace k'imashini ikoresha ikoranabuhanga rya rukuruzi ku ruhande rw'inyuma rw'ikibaho cy'ubuyobozi

 

Ishusho ya 9: Kuzunguruka k'umugozi wo hagati bituma imiyoboro ibiri yegeranye izenguruka mu buryo butaziguye.

Mu miterere, kuzenguruka k'umugozi wo hagati ni byo biyobora verisiyo ebyiri nto. Igice cya rukuruzi gishyirwa hagati muri buri verisiyo nto, hamwe na IC za rukuruzi zishyirwa ku myanya ihuye inyuma ya PCBA. Udukoresho twa rukuruzi dupima ihindagurika ry'ingufu za rukuruzi, bikuraho gukenera disiki zo gukurura zikoresha optique. Zihanganira umwanda muto w'amavuta n'umukungugu, bigatuma zikoreshwa neza mu guhuza robot.

 

Ishusho ya 10: Imiterere ya "dual-gear" na "dual-encoder" irushaho kunoza ubushobozi bwo kumenya aho ibintu biherereye kandi igatuma habaho uburyo bwo kumenya aho ibintu biherereye mu buryo butandukanye.

Igitangaje cyane hano ni imiterere ya "dual-gear + dual magnetic encoder". Agaciro kayo karenze kongeramo sensor ya kabiri kugira ngo irusheho kuba nziza; birashoboka cyane ko yakozwe kugira ngo ikoreshwe mu buryo bwo gukusanya amakuru arambuye ku myanya myinshi:

Akamashini kamwe gapima neza inguni ziri hagati ya 0–360°;

nyamara agace gashobora kuzunguruka inshuro nyinshi, kandi igikoresho gihindura umurongo umwe ntigishobora kumenya umubare w'izunguruka ubwacyo;

Iyo imiyoboro yombi ifite umubare w'amenyo cyangwa igipimo cy'imiyoboro gitandukanye, ikora isano isa n'iy'amenyo;

Mu guhuza imiterere ibiri y'inguni, umugenzuzi abara umwanya ntarengwa mu ntera yagutse cyane.

Iyi nyubako itanga agaciro gakomeye ku marobo akoresha imiterere y’umubiri. Nyuma yo kuzimya umuriro, amaguru, amaboko cyangwa ingingo zo mu kibuno zishobora kwimurwa n’imbaraga zo hanze. Iyo zongeye gukoreshwa, ingingo zisaba kugenda cyane zihura n’ingaruka nke kandi zigateza ibibazo by’umutekano. Gutahura imyanya yose y’umubiri hakoreshejwe uburyo bwa multi-turn bituma ingingo zibona amakuru y’imiterere y’umubiri ako kanya igihe ingufu zimaze kugaruka.