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ブラシレスDCモータ奮闘期Vol.1 - 強制転流

こんばんは

学部生は,期末テストや卒論発表が終わり,ひと段落したところでしょうか.
進級や卒業が決まり「いぇ~い♪」な方や,留年が決まり「マウスやるぜ!いぇ~い♪」な方がいることでしょう(苦笑

社会人になってからは,留年してでも1年学生やりたかったと,叶わぬ願いに思いをはせる方もいるそうですよ?(誰に?とは言いませんがw)

まあ,私は明日に修論発表会を控えているので,ブログなんて書いてる場合じゃないんですがね(笑)

さてさて,本題にうつりましょう.

私の中で新たなプロジェクトを立ち上げました!
散々twitterでつぶやいているので,そちらを見ている方はお察しかもしれませんが...
その名も「BLプロジェクト」否,「BLDCプロジェクト」!

ブラシレスDCモータの駆動方法を学び,回してみよう.そして,ブラシレスを使った”何か”を作ろうなプロジェクトです.

ブラシレスを使った作りたいものは実はもう決まっておりまして,3つあります.

・マイクロマウスの吸引ファン駆動装置(センサレス駆動)
・ブラシレスジンバル(強制転流?)
・ブラシレスモータをメインモータとするマイクロマウス(ホール素子を使ったベクトル制御?)

この3つの実現を目指し,ブラシレスDCモータの駆動にトライしていきたいと思います.
将来的には,EVカートの駆動をしてみたいなとか思ったりしてますが(笑)

まずは,ブラシレスモータを駆動するのに必要なことを考えます.

・ブラシレスモータの制御アルゴリズム
・モータドライバ

この2つでしょうか.
まずは回すことがモチベを維持するのに大切なので(笑)制御の自由度が高く扱いやすいモータドライバ(L6230)を使います.

このモータドライバの優れたところは,相補PWMがいらないところで,3相のPWMを入力するだけで駆動することができます.
このモータドライバをつかい,ブラシレスモータを回すことを当面の目標とします.

まず,強制転流で回してみたいと思います.
強制転流は,ブラシレスモータに3相交流を入力し,その時ブラシレスモータ内で発生する回転磁界に同期してモータが回る駆動方法のことです.効率は最悪らしいですが,フィードバックしないので最も簡単だと思います.

PWMを使って三相交流を作る方法はGoogle先生が詳しく教えてくれるでしょう.





マワッタヨw
便利なモタドラを使ってるので,相補PWMを生成する苦労も無いし,ハイサイドとローサイドのFETが両方ONになりFETは燃える心配が無く,思ったより簡単に回せてしましました.
作り話なしに,コンパイル一発で回りましたw(Simulink使ってるので多少ずるしてますが)

ついでに,入力する三相交流の位相をsin波状に変化させると,サーボ制御のようなことができました.



ちなみに,奥に見える青い基板が,L6230の評価基板です.NUCLEOにさせるらしいです.
回してるブラシレスモータは去年の学生大会で景品としてもらった物です.

あと,手前に見える緑色のマウスの基板は先輩の基板で,土台として使ってすみません.土下座します(笑)

次回は,ホールセンサを使った矩形波駆動をしましょうかね(実はもうできてる)
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tennisyi

Author:tennisyi
現在、東京理科大学miceに所属しており、マウスを制作しています。
目指せハーフマウス脱初心者!

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