Бесколлекторные моторы. Контроллер для бездатчиковых BLDC моторов на микроконтроллере STM32

[@rparubenko]

вау!!!!! Перший раз бачу такий грамотний ролік на цю тему!!!!! Хлопче - ви талант!!!!!! Творіть ще!!!!!

[@rparubenko]

додивився ролік до кінця. Та ну реально автор роліка - талант!!!! Дай бог вам натхнення! Творіть ще!!!!

[@elniko4852]

на третьей минуте было все понятно,на пятой тоже понятно но разболелась голова,на седьмой минуте поднялось давление и головная боль стала невыносимой и я перестал понимать о чем речь,на десятой минуте я перестал понимать не только о чем речь,но и вообще что происходит вокруг меня,вены на лбу вздулись,пот пошел ручьем а из носа потекла кровь....простите но я не досмотрел)))))очень мощно,информация концентрированная ,ни одного лишнего слова.вобщем я лучше с датчиками разбираться буду

[@desys.]

На 11 минуте начинается эпилепсия и в конвульсиях наступает инфаркт микардо, вот такой рубец! Так что Вам повезло, Вы уберегли себя, я конечно же проверять не буду)

[@grinvich2304]

У меня на 13й минуте голова вскипела. Но все же кажется без датчика крутить это круто. С датчиками надо возиться. подбирать их положение и клеить. Жалко что он не показал как.

[@sanelleric8875]

Man you're genius. You'll make me learn Russian language, just to learn this stuff you're teaching us here!

[@Propeler3D]

Прекрасные видео. Жду когда будет от вас по FOC управлению :)

[@ittakir]

Спасибо за видео, стиль подачи и объяснения сложных вещей круче, чем это пишут в Application Note.

[@sklivello]

Берегите руки!!! С тревогой смотрел этот момент, думал, будет кровища и содранная кожа...

[@НиколайЕгоров-в2б]

Спасибо за видео, хотелось бы ещё больше видео по бездатчиковым моторам и работе с ними, о других проблемах и методах определения положения, например о векторном управлении

[@everyday365]

Спасибо за видео и ваши знания в чистом виде. Это супер полезно и передает кучу опыта и бережет много времени.

[@amk9815]

ждем статьи , схемы и видео про field oriented control

[@muctex]

Очень подробно и понятно, спасибо =)

[@Alex_Electro_Custom_KRD]

С интересом смотрю ваши видео. Но, хочу поправить. На электротраспорте тоже есть бездатчиковые моторы и контроллеры. Самый яркий и известный пример - самокаты компании Мини моторс

[@kokotmkokot4926]

Спасибо, очень познавательное видео! Как раз вчера смотрел видео от TI по управлению BLDC. Возможно будет интересно, они определяют момент перехода через ноль не просто компаратором, а интегрированием BEMF. За счет этого повышается помехоустойчивость и, главное, снижаются обороты при которых возможно определение положение ротора.

[@avislab7180]

Да, именно интегрирование BEMF я и имел в виду, когда говорил, что схему и алгоритм можно улучшить.

[@lv_vady]

Насколько же это ценная инфа) Будто боженька спустился и все мне рассказал о бесколлекторных двигателях.

[@АндрейКомиссаров-й1з]

Здавствыйте,подскажите пожалуйста , раально ли сделать 6-ти фазный бездачковый контролер на существующих электроных компанентах?

[@artemko8]

Привет! Спасибо за это видео, оно самое совершенное из всех что я пересмотрел на эту тему, как наших так и зарубежных. Не подскажете, а что если вместо ШИМа включать подачу напряжения на обмотку непрерывно на полную, просто начинать подачу позже и прекращать ее раньше? Ну то есть подавать не в течение 120* от оборота, а симметрично уменьшить этот градус. Тогда можно не учитывать фазу ШИМа при считывании bEMF ведь? И на высоких оборотах ШИМ перестанет быть помехой?

[@РусланХайрулин-з6я]

В вентиляторах есть датчик холла внутри так там положение ротора вроде тоже отслеживается.

[@reptiloidx8942]

ПРИВЕТ ВСЕМ . ИЩЮ СXЕМУ ДЛЯ МОТОРА БЛДЦ ДЛЯ КОЛЁСНОЙ ДОСКИ/СКЕЙТБОРД . НУЖНА СXЕМА С ВОЗМОЖНОСТьЯМИ КАК ПЛАВНЫЙ ПУСК ВПЕРЁД ТАК И ПЛАВНЫЙ ПУСК НАЗАД ТАК И ПЛАВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ ??? БЛАГО ДАРЮ ВАМ ......

[@artonpower5627]

Видео супер. Но я бы подальше держал руки от вентилятора.

[@ahtungs6274]

С такими способностями можно уже и частотник с векторным управлением собирать)). Смотрел ваше видео "Бесколлекторные BLDC моторы "на пальцах"" так вот, а если на старте двигатель раскрутить трехфазным напряжением, а потом переключится на стандартное управление? По идее пуск будет более плавным.

[@Serega643]

Здравствуйте, спасибо за познавательное видео!!! К Вам огромная просьба, собираю контроллер на микросхеме mc33035, ни как не могу запустить горит светодиод ошибки, помогите пожалуйста, за ранее огромное спасибо от подписчика!!!

[@Goglebogle1]

Есть микроконтроллеры с рабочим напряжением от одной банки?

[@intelektum]

Еще вопрос, А почему не использовать АЦП вместо внешнего компаратора. В СТМ вроде они и побыстрее и ДМА есть, или все равно сильно скорость упадет ? Жаль что СТМ редко встраивают копараторы и ЕЕПРОМ, неудобно из за этого.

[@avislab7180]

На данном этапе можно и АЦП использовать. Внешний компаратор использовал поскольку в дальнейшем, планировал фильтровать сигнал и добиться того чтобы переключение компаратора вызывало прерывание. Так повысится точность управления и вырастут максимально возможные обороты.

[@intelektum]

@@avislab7180 Я тут от СТМ интересный контроллер откопал. kra.terraelectronica.ru/news/4461 Может тоже заинтересует .

[@ОлегАсмолов-й5н]

Добрый день! Нужна помощь в поиске литературы по векторному управлению асинхронным двигателем. Вопрос в следующем, разгонять двигатель путем увеличения тока в оси q получаются а вот контролирумо тормозить нет. То есть он работает как постоянный двигатель, когда снижаем напряжение то ротор замедляется но как бы сомовыбегом. У постоянного двигателя этот вопрос решался переключение группы теристоров и збросом энергии в сеть. Может знаете какую-то литературу которая бы мне могла помочь ?

[@tchrmagic2943]

Вопросик: есть двигатель с датчиками, но не на эффекте Холла, скорее всего индуктивные, просто ещё ряд мелких катушек. Четыре выхода, между одним контактом с остальными одинарное сопротивление, для других двойное (т.е. соединение звездой с отдельным выводом на центр, кажется). По идее, принцип определения положения ротора должен быть схож с тем как на видео? Т.е. разница только в том, что раз там отдельная цепь, то не нужно запариваться с синхронизации замеров к ШИМ, так? Или лучше вообще иначе делать? Т.е. не на компараторах, а опять на АЦП?

[@avislab7180]

Я не могу поставить диагноз "по телефону". Но "вангую", что этот мотор вообще не BLDC, и управлять им нужно иначе.

[@a_staff_t5766]

Как насчёт разобраться с принципом рекуперативной зарядки, при снятии мощности с высоко инертной нагрузкой. И использовании в качестве выпрямителя ключи полу-мостов ?! Если управлять STM-32, в купе с датчиками положения и токовым датчиком, хотя достаточно будет мне кажется просто узнавать напряжение? Естественно речь идёт про PMSM, или про BLDC.

[@avislab7180]

Да, это работает. Cиловые ключи можно использовать. Но это не все с чем придется столкнуться чтобы "заряд" все таки попал в батарею и при этом управлять этим процессом. Поэтому у меня другая затея - сделать систему рекуперации отдельным модулем/схемой (в качестве эксперимента). Разумеется, управление микроконтроллером или автономное (педалью/ручкой тормоза). И разумеется, модулю рекуперации будет все равно BLDC или PMSM. При этом если рекуперация не нужна, модуль рекуперации можно не использовать снять/отключить. При подключении/отключении рекуперации программный код изменять не потребуется. Этот модуль работает с моторами с датчиками и без. И обеспечивает аппаратное согласование между системой торможения и регулятором, что надежнее чем программная реализация. За такое удобство и универсальность придется расплачиваться чуть меньшей эффективностью по сравнению с использованием силовых ключей в качестве выпрямителя. Посмотрим что получится…

[@a_staff_t5766]

@@avislab7180 Я имел такие же мысли по этому поводу)) И да, так как обратная эдс от двигателя будет ниженапряжения питанияот акб, то понятное дело нужен dc-dc step Up конвертер, и мощей ему нужен выход по больше чем 1с акб, дабы обеспечить достойное торможение и хоть какое то +- норм кпд, и прикрутить так же stm32. П.с. Спасибо за исследование в этой теме))) хотя 1с при 50а/ч и напряжении 48в 🤔 да пожалуй нужны эксперименты 😣

[@запрещёные-у8л]

Здравствуйте добрый человек, я как подпищик вашего канала смотрю все ваши видео но на этом видиё у меня возник вопрос,? И так, что будет если подключить на прямую без датчика холла и контролера BLDC к трехфазному трансформатору обшой сложности на все три фазы на 40V, двигатель запустится? Жду с не терпением вашего ответа а лучше видео опыты на данной темме

[@avislab7180]

Вы пытаетесь запустить мотор как простой синхронник. Затея не самая лучшая и не самая интересная. Мотор запустится, если ротор предварительно разогнать. В этом видео: kzbin.info/www/bejne/qpvQoKhvmdmreMk когда речь идет о синхронном моторе, я примерно так и делал. Специально видео об этом делать не стану, поскольку тема классических синхронников для меня решительно не интересна.

[@ВладиславГришин-ш7ш]

у STM нет на борту компараторов?

[@SSSuzd]

Здорово разжевал. Всё понятно. Таки всё равно от датчиков никуда не деться на бесколлекторных магнитных движках по нагрузкой. А вот про асинхронники есть информация на канале? Имею ввиду контроллер.

[@avislab7180]

Можно и без датчиков, есть методы которые позволяют. Но не со всеми моторами. Асинхронниками я не увлекаюсь.

[@serge221]

Прошу прощения за Губский вопрос, но на какое напряжение использовать конденсаторы? И можно ли с8 1нФ заменить большей ёмкостью? Заранее благодарен

[@avislab7180]

c8 - фильтрующий конденсатор для датчика тока. Подробности в документации к датчику radiokomponent.com.ua/pdf/is/ACS712T.pdf увеличивать емкость можно, но это повлияет на характеристики. см. стр. 10. Я использовал конденсаторы на напряжение 50В.

[@АндрейМедведев-щ1с]

Добрый день, пытаюсь применить вашу наработку для управления инверторными компрессорами в тепловых насосах. знаний в программировании snv32 крайне мало, не скинете пошаговую инструкцию, как ваш проект залить в stm? Сначала потренируюсь на низковольтных, а потом перейду на хай вольтаж...

[@Drillmechanic]

Зачем так усложнять управление BLDC моторов без датчиков положения ротора ? Для векторного управления и с датчиками Холла BLDC моторы подойдут.

[@avislab7180]

1. Здесь приведен самый простой, я бы сказал, примитивный способ управления бездатчиковыми BLDC моторами. Где здесь усложнение я не понял. 2. Это видео об бездатчиковых BLDC моторах. Т.е. тут нет датчиков и нет векторного управления. Причину по которой Вы упомянули BLDC моторы с датчиками холла для векторного управления я постичь не смог. И даже не знаю что на это ответить. Разве что заметить, что: Векторное управление может управлять моторами с датчиками положения ротора и моторами БЕЗ датчиков положения ротора. Не всеми BLDC моторами (даже с датчиками Холла) можно успешно управлять используя векторное управление.

[@ВашДоброжелатель1]

От обычного частотника bldc будет работать?

[@avislab7180]

Для BLDC моторов промышленность выпускает специальные контроллеры для BLDC моторов. Это как бы НАМЕКАЕТ, что неспроста это. Но если воткнуть BLDC в обычный частотник, то вращаться он может и будет, но не долго.

[@timbolt1706]

Дирижабль 50 куб.м такой мотор попрёт или надо десяток движков?

[@ms-fair]

А дирижабль на горячем воздухе или легком газе?

[@timbolt1706]

@@ms-fair на лёгком газе. На горячем воздухе - это воздушный шар.

[@Abricos4440]

А можно заменить igbt на мощные типа 600-1000 вольт ??? И если нет то почему ???

[@avislab7180]

На этой плате стоят драйверы ключей для MOSFET транзисторов рассчитанные максимум на 600В. Igbt не использовал. Меняя ключи на более мощные, нужно менять драйверы ключей, чтобы те смогли нормально открывать и закрывать ключи. Переделать все цепи обратной связи с учетом более высокого напряжения, обязательно защита от пробоя...в общем все надо переделать...

[@AnShyv]

для чего замена ? ради замены ? igbt имеют преимущество только на высоких напряжениях, когда у полевиков начинается сильный рост сопротивления канала. на малых же напряжениях и больших токах igbt будут тупо переводить большую часть мощности в тепло в связи с тем, что у КЭ перехода есть напряжение насыщение. от 0.3-0.5 у спецовых биполяров и до 2.0-2.5 у особо мощных биполяров/igbt и у составных/дарлингтонов. допустим, это пенолёт с током на ключах до 20-30А. возьмём типичное падение напряжение в 1.5В. тогда каждый ключ будет рассеивать 1.5*30=45Вт. а включено одновременно всегда 2 ключа. т.е. 90Вт тепла в никуда.

[@AnShyv]

Avislab, драйверы, впринципе, можно теми же оставить - как правило у мощных полевиков ёмкость затвора сильно выше чем у igbt, т.к. полевик в igbt только для открытия биполяра нужен. а токи базы у биполяра до 10А даже не доходят. PS: да даже в тех же сварочниках драйверами мало кто занимается - просто GDT (gate driver transformer) ставят на каждую пару и его очень даже хватает.

[@ВасилийЩегадеркин]

Подскажите как можно резко остановить мотор?

[@dmitriibannikovasx]

Закоротить все провода от мотора друг на друга, например. Ну то есть можно просто включить все транзисторы в нижнем или верхнем плечах.

[@kracher5107]

Спасибо !

[@TheDiscoLux]

Уважаемый. В корне непонятно, частота среза вашего фильтра прибл 70кгц. На выходе с мостов у вас меандр (ШИМ 3 синуса сдвинутых на 120градуов) порядка 4-20кгц. компаратор превращается в обычный ИЛИ элемент. Если вы говорите что измерять надо на отключенной фазе я это с трудом представляю как это сделать, на время отключать генерацию ШИМ и делать измерение? дальше н е досмотрел так и есть.

[@avislab7180]

Это BLDC мотор (бесколлекторный мотор ПОСТОЯННОГО тока). Здесь нет синуса. В нем в каждый момент времени подается плюс на одну из фаз, минус на другую, а третья - свободная. Вот на свободной фазе и нужно измерять напряжение. Везде где синус - это уже PMSM. Про PMSM я тоже делал видео, но только с датчиками положения ротора.

[@TheDiscoLux]

​@@avislab7180 Подскажите как лучше сделать. имеется мотор 3 фазы и магнитным ротором. управлял синусом и если резко дать обороты то происходил срыв и дальше в режиме ограничения тока дрибезжание. когда плавно то все хорошо. я так понимаю что надо вычислять положение ротора по отставанию тока. датчиков хола нет. я думал или ставить оу с токовым резистором или ACS ставить на фазы. Что посоветуете. надо сделать так чтобы при нагрузке происходило увелечение тока (амплитудой синуса (генерируемого шимом)) и если достиг ток предела то снижать обороты.

[@avislab7180]

@@TheDiscoLux На сколько я понял, Вы просто генерируете трехфазный синус и подаете его на фазы невзирая на то, в каком положении находится ротор. В этом случае у Вас получается классический синхронник только с постоянными магнитами. Работает он как и положено синхроннику. И вываливаться он из синхронизации как и положено синхроннику - при резких перепадах частоты, напряжения, нагрузки. Все согласно учебникам. Вангую, что он у Вас еще и греется знатно. Для того, чтобы мотор продолжал вращаться, следует поменять подход в управлении им. И управлять им как PMSM. Надо чтобы регулятор отслеживал положение ротора и устанавливал фазу трехфазного синусоидального напряжения согласно положению ротора, а частоту согласно скорости вращения ротора. Т.е. мы НЕ задаем частоту по своему желанию, а вычисляем ее по скорости вращения ротора. Фазу сдвигаем в зависимости от положения ротора. А управление оборотами осуществляется изменением амплитуды трехфазного напряжения. Как отслеживать положения ротора? 1) прямой метод - датчики положения ротора 2) косвенный - наблюдатели (программно реализованные), которые вычисляют положение ротора, основываясь на различных данных, которые известны о моторе, и текущем значении токов во всех трех фазах. Реализация второго способа может вызвать сложности на некоторых моторах (зависит, в том числе, и от качества изготовления мотора). Здесь я не помощник. Если у Вас мотор изначально спроектирован как BLDC (двигатель ПОСТОЯННОГО тока), то управление им как PMSM может потребовать некоторых дополнительных усилий поскольку BLDC моторы в отличии от PMSM имеют значительное магнитное залипание, что в некоторых случаях сказывается на точности определения скорости вращения в режимах близких к холостому ходу с малой нагрузкой на валу. Что касается датчиков тока, то тут хотя бы знать пределы этих токов. А вообще... давайте начнем с самого начала. Что за двигатель? Может его синусом и не стоит мучить...

[@TheDiscoLux]

@@avislab7180 Спасибо за ответ. Двигатель скваженный с алиэкспресса 120 224 500 ватт. в комплекте блок старта там именно стартует синусоидой. ротор мокрый в воде чисто магниты. больше никаких данных нет по этому двигателю. другой скорее всего тако-же вариант. это насосы. 2 года назад игрался все вроде работало со срыв ом так проблему и не решил. сейчас решил доделать буду разводить и заложу различные варианты косвенного отслеживания.

[@TheDiscoLux]

@@avislab7180 залипание у первого варианта есть небольшое у второго нет. начальные обороты будут около 15.

[@sasjadevries]

Ого, 0 дизлайков. Редко такое вижу в ютубе.

[@TheZabmix]

Видео действительно достойно только лайков.

[@psarabeev]

Некоторые китайские BLDC контроллеры "пищат" двигателем, может они таким образом узнают начальное положение мотора?

[@AnShyv]

psarabeev, а если движок провернуть после писка ? то что они пищат - это экономия на пищалке и проверка соединения + настройки через такую "индикацию".

[@avislab7180]

Есть такой способ high frequency injection. Используется для определение положения ротора в остановленном состоянии и на малых оборотах. Чем-то подобным я баловался, почитать/посмотреть можно здесь: www.avislab.com/blog/brushless06/ Работает не на всех моторах.

[@doctor_cares]

здравствуйте, как можно с вами связаться?

[@avislab7180]

Спробуйте написати мені листа на мій e-mail: [e-mail] якщо зацікавить, може і відповім.

[@bakiapaydn3598]

Я не мог загружать файлы из github в ESC. Я хотел бы помочь вам.

[@sergeykoshkin9562]

Идея крепления мотора, просто в пенопласт - плохая, от вибраций мотор выпрыгнет и хорошо, если все хорошо. Аккуратней!!!

[@ВладиславГришин-ш7ш]

не плохая задача для мозга

[@СашаБойченко-ь2й]

Здравствуйте , а реально сделать плату для управления бесколлекторным мотором и регулировка оборотов вольтажом ?

[@avislab7180]

Да, это она и есть.

[@СашаБойченко-ь2й]

А можно пожалуйста ссылку или схемку ?

[@avislab7180]

Все ссылки в описании к видео

[@reptiloidx8942]

@@avislab7180 ПРИВЕТ ВСЕМ . ИЩЮ СXЕМУ ДЛЯ МОТОРА БЛДЦ ДЛЯ КОЛЁСНОЙ ДОСКИ/СКЕЙТБОРД . НУЖНА СXЕМА С ВОЗМОЖНОСТьЯМИ КАК ПЛАВНЫЙ ПУСК ВПЕРЁД ТАК И ПЛАВНЫЙ ПУСК НАЗАД ТАК И ПЛАВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ ??? БЛАГО ДАРЮ ВАМ ......

[@intelektum]

Может будет наглостью, но все же спрошу. Есть ли вероятность, что вы поделитесь полными исходниками от этого проекта www.avislab.com/blog/brushless08/ ? Я начинающий и хотелось бы глянуть, как встраивались, измерение управляющего сигнала, работа с уарт, и что бы это все не мешало работать контроллеру. Заранее спасибо. И я правильно понял, что если я буду подавать шим, например только на верхние ключи, то мне будет достаточно 3 шим каналов ?

[@avislab7180]

Я бы поделился, но исходники благополучно утеряны в виду того, что давно Атмегами не занимаюсь. И признаться, бесконечно этому рад (что Атмегами не занимаюсь), ибо с STM32 все проще по причине богатющей переферии. Касательно 3 каналов ШИМ - да. Достаточно трех, если будите подавать ШИМ на верхние или нижние ключи. Но тогда Вы не сможете использовать комплементарную работу ключей и все что с этим связано. Т.е. торможение двигателем, возбуждение синусом и т.д. про это можно забыть.

[@intelektum]

Avislab Спасибо

[@foxev429]

А можна зробити на базі ардуіно нано а не STM?

[@avislab7180]

Звісно можна. Я раніше те саме робив на Atmega. Але Atmega значно слабша за STM32. Тому сенсу повертатися до 8 розрядних мікроконтролерів не бачу. Для простого BLDC ардуіно нано вистачить, та якщо дивитися у бік векторного керування, тут ардуіно занадто слабка.

[@АлексейВласов-ц3ь]

есть же электро самокаты без датчиков холла

[@avislab7180]

Марку самоката, пожалуйста, в студию.

[@АлексейВласов-ц3ь]

@@avislab7180 да причём тут марка? их же много. например куго м5 или ibalance athlete

[@3eJleHuii3Miii]

@@АлексейВласов-ц3ь они с места не стартуют, нужно оттолкнуться ногой чтобы набрать первоначальную скорость для старта мотора

[@АлексейВласов-ц3ь]

@@3eJleHuii3Miii не надо толкаться, стартуют с места

[@3eJleHuii3Miii]

@@АлексейВласов-ц3ь хм, Xiaomi m365 с места не стартует. Думаю что проблема в малой мощности: 250 Вт в сяоми против 1000 Вт в куго и 1600 Вт в ibalance

[@Валодимир]

Доброго дня можна звами звязатися маю комерційну пропозицію

[@avislab7180]

Доброго дня. Це моє хобі, я ним НЕ заробляю. Я ним займаюсь коли маю час та натхнення. Тому комерційні пропозиції виконати вчасно не зможу фізично. Зверніться будьласка до професіоналів. З найкращими побажаннями, Андрій.

[@Валодимир]

@@avislab7180 Андній ну ок треба порада