全能電路設計實戰

2015年5月29日 星期五

直流無刷馬達BLDC



最近四軸飛行器很流行, 很多發行器裝的都是直流無刷馬達(BLDC). 所以拿來玩玩看, 其實CD ROM等光碟機、硬碟機裡面使用的馬達也是直流無刷馬達。
BLDC 之所以稱無刷直流馬達,是因為 BLDC 無須透過電刷進行電流換相,且馬達特性與 DC Motor 相同,轉速同樣由繞組線圈的電壓決定,與 DC Motor 相比少了噪音與電刷磨損的問題。

BLDC規格:

A2217 (1750KV)
1750KV值的意義為何? 愈大的KV值表示其轉速愈快1750KV表示每1伏特為1750 RPM (無負載時), RPM : 1分鐘幾轉; 若是10伏特,則有17500轉 (無負載時)。相關規格如下
工作電壓 :  6.5V~12V
電壓 電流     推力
8V       18.6A    816克
7.5V    16.9A   739克
7V       15.1A      653克
6.5V    13.6A   578克
11.1V  30A    1000克

BLDC為1750KV

線圈在內旋轉時不動

BLDC驅動電路板:

另外, BLDC 沒有辦法像DC馬達可直接通電旋轉,需透過驅動電路將單一直流電轉換成三相電流。底下這個BLDC驅動電路板, 給它PWM 訊號就可以由它送出三相訊號來控制BLDC. 
BLDC工作頻率和一般伺服馬達Servo 工作頻率一樣, 50HZ (週期為20000us), 試了一下這個驅動電路板, 一開始必須先送出一個pulse , 寛度是1000us就會進入初始狀態,也就是可以開始工作了, 接著再送出其他不同的pulse寛度就會旋轉,以這一顆BLDC, 實驗的結果是pulse 寛度 為 1300us~2000us。當pulse 寛度1300us開始旋轉, 愈接近2000us轉速愈快。若pulse 小於1300us 則停止轉動



 
BLDC驅動電路板 (3線連接馬達隨便接; 另外粗的2條是馬達電源接電源供應器; 3條細線給控制板電源, 其中白色為PWM訊號線)

驅動電路板拆解後正面, 控制板MCU為PIC
驅動電路板拆解後背面



DEMO 
 利用Raspberry Pi 搭配艾鍗擴充應用板上的16 channel PWM 來輸出PWM訊號以控制BLDC

艾鍗Pi擴充應用板,具16 channel PWM 輸出功能









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