BLDC Motor Control med Arduino, bärgades HD motor och hallgivare (7 / 12 steg)

Steg 7: Kalibrera hallgivare

The Hall sensorer är digitala enheter som produktionen antingen hög eller låg (1-0) beroende på huruvida de bemärkelse en södra eller norra magnetiska nordpolen. På grund av deras arrangemang 15 grader isär och magneterna som rotera under dem, ändra polariteten varje 45 grader, är de tre sensorerna aldrig allt hög eller låg på samma gång. Som motor spins varierar sensor utdata i ett sex steg mönster som visas i tabellen nedan. Sensorerna måste anpassas till rörelse i motorn så att en av de tre sensorerna ändrar exakt på positionerna för motor kommutering. I det här fallet bör stigande kanten av den första Hall Sensor (H1) sammanfalla med roterande på av kombinationen av C(high) och B (låg). Detta motsvarar med transistorer 3 och 5 påslagen i bro krets.

Jag använde ett oscilloskop för att justera sensorerna med magneterna. Jag var tvungen att använda tre kanaler av räckvidden för att göra detta. Jag snurrade motorn via ett bälte ansluten till en andra motor och mätt tillbaka EMF mellan två fas kombinationer (A och B, A och C), som är två sinus-liknande vågor i bilden nedan. Signalen från en av hall sensor 2 var sedan visas på kanal 3 av tillämpningsområdet. Hall sensor berget förvandlades tills stigande kanten av hall sensorn var anpassas exakt med den punkt där kommutering bör äga rum (se bild nedan). Jag inser nu att detta samma kalibrering kan göras med bara två kanaler. Om kombinationen BEMF för fas B-C användes, skulle sedan stigande kanten av H2 sammanfalla med noll passage av B-C kurvan.

Anledningen till att förvandling sker här är att hålla det motor vridmomentet så högt som möjligt på alla gånger. Tillbaka EMF är proportionell mot vridmomentet och du kommer att märka att varje förvandling sker när BEMF korsar under kurvan för nästa fas. Så, det faktiska vridmomentet består av de högsta delarna av varje fas kombination.

Om du inte har tillgång till ett scope, är här en idé som jag har för att göra justeringen. Detta är faktiskt en intressant övning för alla som vill få en känsla för hur BLDC motor fungerar. Om du ansluter motor faser en (positiv) och B (negativ) till en power supply och slå på strömmen, kommer motorn rotera en liten bit och sedan sluta. Om du sedan flytta negativa strömkabeln till fas C och slå på strömmen, kommer att motorn vända lite längre och sedan sluta. Nästa del av sekvensen vore att flytta positiva ledningen till fas B och så vidare. När du gör detta motorn alltid stannar vid en punkt där vridmomentet är noll, vilket motsvarar på grafen till en av de platser där kurvorna korsar x-axeln. Observera att noll hos kombinationen tredje fasen motsvarar kommutering platsen för de första två kombinationerna. Därför är den nolla vridmoment ståndpunkten hos kombinationen B-C där du vill söka efter stigande kanten av H2. Markera denna position med en bra markör eller en vass kniv, och sedan använda en DMM, justera Hall sensor berget tills produktionen av H2 går högt exakt på detta märke. Även om du är något av denna kalibrering, bör motorn fungera ganska bra.