04 Tiomáint Cumhachta: Cinneann an Droichead MOS 3-Chéim Cumas Chasmhóiminte Aschuir an Chomhpháirte

Fíor 5: Tá sreanga an mhótair trí chéim ceangailte go lárnach leis an rannóg chumhachta MOS, agus friotóirí samplála, tiománaithe agus comhpháirteanna scagaire socraithe timpeall air.

 

Tá an tiománaí comhpháirteach seo deartha le haghaidh mótair trí chéim gan scuab. De ghnáth, bíonn trí leathdhroichead ag teastáil chun rialú ardfheidhmíochta a dhéanamh ar mhótair BLDC trí chéim, rud a chruthaíonn inbhéirteoir trí chéim le sé MOSFET cumhachta ar a laghad. Ilfheistí MOS mórphacáisteis féidira bheith le feiceáil ar an PCBA timpeall ar na pointí sádrála aschuir trí chéim, ag teacht leis an ailtireacht seo.

 

Is féidir loighic oibriúcháin an droichid trí chéim a shimpliú mar seo a leanas:

Beathaítear voltas ceallraí nó bus trí P+ agus P-; Tiontaíonn lascadh ardluais leathdhroichead MOS voltas DC ina shruth trí chéim;

Sníonn an sruth trí chéim isteach i bhfoirceannadh an mhótair chun réimse maighnéadach rothlach a ghiniúint; Déanann an rialtóir coigeartú leanúnach ar thimthriallta dleachta PWM bunaithe ar shuíomh an ionchódóra agus ar aiseolas reatha;

Sa deireadh thiar thall, rud a chuireann ar chumas an chomhpháirteach chasmhóimint, luas nó suíomh spriocdhírithe a aschur.

Beidh roinnt fadhbanna tipiciúla mar thoradh ar dhrochdhearadh an chuid seo: téamh iomarcach MOS, crith ísealluais, tonnchrith chasmhóiminte dian, spreagadh cosanta ró-shrutha bréagach, agus cur isteach EMI a théann i bhfeidhm ar ionchódóirí nó ar chiorcaid chumarsáide. Ar an gcúis seo, tá dearadh boird chumhachta d’ailt róbat i bhfad níos dúshlánaí ná dearadh boird tiománaí mótair bheaga gnáth.

 

Fíor 6: Is féidir an rialtóir voltais TLV767 a fheiceáil ar an mbord, in éineacht le hionduchtóirí, toilleoirí agus roinnt comhpháirteanna cumhachta ísealvoltais.

Is fiú anailís a dhéanamh ar chrann an tsoláthair chumhachta freisin. Tá rialtóirí LDO amhail an TLV767 agus ionduchtóirí cumhachta marcáilte "100" le feiceáil ar an PCB. Agus cás feidhme na n-alt rátáilte 48V á mheas, is féidir a thabhairt i gcrích nach dócha go ndéanfar an córas ísealvoltais a laghdú go díreach ó ardvoltas trí LDOanna amháin. Ina áit sin, glactar le hailt soláthair chumhachta cosúil leis an méid seo a leanas:

Bus ardvoltais → Comhshó céim síos lasctha → Ráillí ísealvoltais (5V / 3.3V, etc.) → Rialáil LDO tánaisteach / scagadh torainn áitiúil

Tá an ailtireacht chumhachta seo níos réasúnta. Éilíonn an MCU, an t-ionchódóir, na haimplitheoirí samplála agus na tarchuradóirí cumarsáide cumhacht ísealvoltais ghlan, chobhsaí, agus gineann na lasca MOS agus na línte céime mótair torann dian. Mura bhfuil feidhmíocht frith-chur isteach leordhóthanach ag an soláthar cumhachta ísealvoltais, is gnách nach mífheidhmeanna mótair iad na chéad lochtanna a thagann chun cinn, ach léimeanna uillinne tobann, titim amach cumarsáide nó léamha samplála reatha atá ag imeacht.

05 Braiteadh Reatha & Teochta: Ní mór d’Ailt Róbat Monatóireacht a dhéanamh ar an Chasmhóimint Aschuir i bhFíor-am

 

Fíor 7: Tá ilfhriotóirí braite ísealluacha R001 suite faoin rannóg cumhachta trí chéim.

Tá na comhpháirteanna R001 ríthábhachtach ar an mbord seo, agus is ionann iad agus friotóirí braite ísealluacha leibhéal milleohm (1 mΩ de ghnáth) a úsáidtear chun sruth céime mótair nó sruth bus a thomhas. Is í braiteadh reatha croílár an rialaithe lúb dúnta do chomhpháirteanna róbat, toisc go bhfuil dlúthbhaint idir chasmhóimint aschuir mótair BLDC agus a shruth céime.

Is é sin le rá, ní dhéanann an rialtóir "buille faoi thuairim" faoi aschur chasmhóiminte an chomhpháirte; ina ionad sin, ríomhann sé an sruth tríd an titim bheag voltais a thomhas trasna na bhfriotóirí braite:

Titim voltais trasna friotóir braite → Aimpliú & scagadh → Sampláil ADC → Ríomh reatha → Rialú chasmhóiminte FOC

Bíonn tionchar díreach ag cruinneas an tslabhra comharthaíochta seo ar:

Cruinneas Rialaithe Chasmhóiminte: Mura bhfuil an meastachán reatha cruinn, beidh an t-aschur chasmhóiminte cruinn.

Réidhe Ísealluais: Is gnách go mbíonn crith mar thoradh ar thorann ard samplála ag luasanna ísle.

Cosaint Ró-reatha: Féadfaidh freagairt mhall MOSFETanna a dhó amach, agus bíonn spreagthóirí cosanta bréagacha mar thoradh ar shocruithe ró-íogaire.

Straitéis Bainistíochta Teirmeach: Mar thoradh ar shruth ard leanúnach, ardaítear teocht ag an am céanna i bhfoirceannadh mótair, i MOSFETanna agus i bhfriotóirí braite reatha.

Ó thaobh leagan amach de, giorraíonn friotóirí braite reatha a chur gar do MOSFETanna agus sreangú céime an lúb ard-reatha, rud a chabhraíonn le hearráidí ionduchtais seadánacha agus samplála a laghdú. Socraítear líon mór friotóirí agus toilleoirí beaga in aice le gach céim, a úsáidtear go ginearálta le haghaidh maolú geata, scagadh samplála, cobhsú tiománaí agus díchúpláil áitiúil.

Tá braiteadh teochta chomh riachtanach céanna. Léiríonn lipéad NTC an MHÓTAIR teirmeastóir suiteáilte taobh istigh den mhótar nó in aice leis na foirceannadh. I gcás hailt róbat daonna, gintear arduithe suntasacha teochta mar thoradh ar oibriú ard-chasmhóiminte ísealluais, sealbhú statach fada, agus tionchar neamhbhuan le linn seasamh suas nó suí síos. Cuireann an NTC ar chumas an rialtóra trí phríomhfheidhm bunaithe ar theocht a dhéanamh:

Teorannú reatha: Laghdaigh an sruth aschuir uasta de réir mar a ardaíonn an teocht; Dí-rátáil: Cuir teorainn leis an chasmhóimint bhuaic faoi ualaí troma leanúnacha;

Múchadh cosantach: Téigh isteach sa mhodh locht a luaithe a sháraíonn an teocht an tairseach sábháilteachta.

Is cumas bunúsach é seo freisin a chaithfidh hailt róbat gairmiúla a bheith acu. Gan rialú teochta lúb dúnta, ní féidir leis an hailt feidhmiú go hiontaofa ar feadh tréimhsí fada in ainneoin a rátáil chasmhóiminte buaic ard.

06 Brath Suímh: Déanann Ionchódóirí Maighnéadacha Dúbailte agus Giaranna Uillinneacha Aon-Chas a Thiontú go Léamha Suímh Il-Chas

Tar éis an PCBA a bhaint, is féidir sraith de struchtúir bheaga giaranna a fheiceáil ar an taobh eile. Ní príomhghiaranna laghdaithe iad seo, ach meicníochtaí cúnta atá deartha chun uillinn a bhrath.

 

Fíor 8: Limistéar an ghiar agus an ionchódóra mhaighnéadaigh ar chúl an bhoird rialaithe

 

Fíor 9: Tiomáineann rothlú an seafta lárnaigh an dá ghiar pinion cóngaracha chun rothlú go sioncrónach.

Ó thaobh struchtúir de, tiomáineann rothlú an seafta lárnaigh an dá ghiar bheaga. Tá comhpháirt mhaighnéadach feistithe i lár gach giar bhig, agus ICanna ionchódóra maighnéadacha suite sna suíomhanna meaitseála ar chúl an PCBA. Déanann ionchódóirí maighnéadacha athruithe uilleacha ar réimsí maighnéadacha a thomhas, rud a chuireann deireadh leis an ngá atá le dioscaí grátála optúla. Tá siad fulangach i leith éillithe ola agus deannaigh bheaga, rud a fhágann go bhfuil siad níos oiriúnaí do chomhpháirteanna róbat atá faoi iamh go hiomlán.

 

Fíor 10: Feabhsaíonn an struchtúr dé-ghiar agus dé-ionchódóra réiteach uilleach agus cuireann sé ar chumas braiteadh suímh il-chasadh.

Is é an rud is suntasaí anseo ná an chumraíocht "dé-ghiar + dé-chódóir maighnéadach". Téann a luach i bhfad níos faide ná braiteoir eile a chur leis le haghaidh cruinneas níos airde; is dóichí go bhfuil sé deartha chun scéim ionchódaithe suímh absalóideach il-chas a bhaint amach:

Déanann ionchódóir maighnéadach aonair uillinneacha a thomhas go cruinn laistigh de 0–360°;

ach féadfaidh comhpháirteach rothlú iliomad réabhlóidí, agus ní féidir le hionchódóir aon-chasadh líon na rothluithe a chinneadh leis féin;

Má tá líon fiacla nó cóimheasa giaranna difriúla ag an dá ghiar, cruthaíonn siad comhghaol cosúil le vernier;

Trí an dá léamh uilleach a chomhcheangal, ríomhann an rialtóir an suíomh absalóideach thar raon i bhfad níos leithne.

Tugann an struchtúr seo luach iontach do róbait dhaonnúla. Tar éis múchta, féadfaidh fórsaí seachtracha na cosa, na hairm nó na hailt choim a dhíláithriú. Nuair a athchumhachtaítear iad, bíonn éifeachtúlacht íseal ag baint le hailt a bhfuil gluaiseachtaí fairsinge ag teastáil uathu agus cruthaíonn siad guaiseacha sábháilteachta. Ligeann braiteadh suímh absalóideach ilchúla do na hailt sonraí staidiúir a aisghabháil láithreach a luaithe a athbhunaítear an chumhacht.