04 Power Drive: Akwa MOS nke Usoro Atọ Na-ekpebi Ike Mmepụta nke Njikọ ahụ

Foto nke 5: E jikọtara waya moto nke nwere usoro atọ na ngalaba ike MOS, ya na ihe nlele resistor, draịva na ihe nzacha nke edobere gburugburu ya.

 

E mere ngwa njikọ a maka moto enweghị brush nke nwere usoro atọ. Njikwa arụmọrụ dị elu nke moto BLDC nke usoro atọ na-achọkarị ọkara àkwà mmiri atọ, na-emepụta inverter nke usoro atọ nwere opekempe ike MOSFET isii. Ngwaọrụ MOS buru ibu dị iche iche.ihe nwere ikeA na-ahụ ya na PCBA gbara isi ihe ndị na-agbaze ihe mmepụta nke usoro atọ gburugburu, dịka usoro a si dị.

 

Enwere ike ime ka usoro ọrụ nke akwa atọ ahụ dị mfe dịka ndị a:

A na-etinye batrị ma ọ bụ bọs voltaji site na P+ na P-; Mgbanwe ọsọ ọsọ nke ọkara àkwà mmiri MOS na-agbanwe voltaji DC ka ọ bụrụ ọkụ eletrik atọ;

Ọkụ atọ ahụ na-abanye n'ime winding moto iji mepụta mpaghara magnet na-agbagharị agbagharị; Onye njikwa ahụ na-agbanwe usoro ọrụ PWM mgbe niile dabere na ọnọdụ encoder na nzaghachi ugbu a;

N'ikpeazụ, ọ na-eme ka njikọ ahụ nwee ike ịpụta ike, ọsọ ma ọ bụ ọnọdụ ebumnuche.

Nhazi adịghị mma nke ngalaba a ga-ebute ọtụtụ nsogbu ndị a na-ahụkarị: oke okpomọkụ MOS, obere jitter, oke torque ripple, ihe na-akpali oke ọkụ, na nnyonye anya EMI na-emetụta koodu ma ọ bụ sekit nkwukọrịta. N'ihi nke a, nhazi bọọdụ ike maka njikọ robot siri ike karịa nke bọọdụ ndị ọkwọ ụgbọala obere moto nkịtị.

 

Foto nke 6: Enwere ike ịhụ ihe na-achịkwa voltaji TLV767 na bọọdụ ahụ, tinyere inductor, capacitors na ọtụtụ ihe ndị nwere ike voltaji dị ala.

Osisi ọkọnọ ike dịkwa mkpa inyocha. Ndị na-achịkwa LDO dịka TLV767 na inductor ike akara "100" dị na PCB. N'ịtụle ọnọdụ ojiji nke njikọ 48V, enwere ike ikwu na ọ gaghị ekwe omume na sistemụ voltaji dị ala ga-agbada ozugbo site na nnukwu voltaji naanị site na LDO. Kama nke ahụ, a na-eji usoro ọkọnọ ike yiri nke a:

Bọs voltaji dị elu → Mgbanwe nzọụkwụ-ala na-agbanwe agbanwe → Rail voltaji dị ala (5V / 3.3V, wdg) → Iwu LDO nke abụọ / nzacha mkpọtụ mpaghara

Usoro ike a dị mma karịa. MCU, koodu, ihe nkwado sampling na transceivers nkwukọrịta chọrọ ike dị ọcha, nke kwụsiri ike, ebe mgbanwe MOS na ahịrị usoro moto na-emepụta mkpọtụ siri ike. Ọ bụrụ na ọkụ eletrik dị ala enweghị arụmọrụ mgbochi mgbochi zuru oke, nsogbu mbụ na-apụtakarị abụghị nsogbu moto, kama mmụba n'akụkụ mberede, mbelata nkwukọrịta ma ọ bụ ọgụgụ nlele ugbu a na-agagharị.

05 Nchọpụta Ugbu na Okpomọkụ: Njikọ Robot Ga-enyocha Torque Mmepụta n'oge

 

Foto nke 7: Ọtụtụ ihe mgbochi mmetụta R001 dị n'okpuru ngalaba ike nke usoro atọ.

Ihe ndị mejupụtara R001 dị oke mkpa na bọọdụ a, na-anọchite anya ihe mgbochi mmetụta dị ala nke ọkwa milliohm (1 mΩ na-abụkarị) nke eji atụ ugbu a nke usoro moto ma ọ bụ ugbu a nke bọs. Mmetụta ugbu a bụ isi ihe njikwa mkpọchi mechiri emechi maka njikọ robot, ebe ọ bụ na ike mmepụta nke moto BLDC nwere njikọ siri ike na oge ya.

N'ikwu ya n'ụzọ ọzọ, onye njikwa anaghị "eche echiche" mmepụta ike nke njikọ ahụ; kama, ọ na-agbakọ ugbu a site n'ịtụ obere mbelata voltaji n'ofe resistor mmetụta:

Mbelata voltaji gafere ihe mgbochi mmetụta → Mmụba na nzacha → Nnwale ADC → Ngụkọta ugbu a → Njikwa ike FOC

Izi ezi nke agbụ ihe mgbaàmà a na-emetụta ozugbo:

Izi ezi nke njikwa Torque: Ọ bụrụ na atụmatụ ugbu a ezighi ezi, mmepụta torque agaghị ezighi ezi.

Ịdị nro dị ala: Mkpọtụ dị elu nke ihe nlele na-akpata mkpọtụ n'ọsọ dị ala.

Nchedo Oke Ọsọ: Nzaghachi nwayọ nwere ike ime ka MOSFET ghara ịdị irè, ebe ntọala ndị dị oke nro na-ebute ihe ndị na-akpata nchebe na-ezighi ezi.

Atụmatụ Njikwa Okpomọkụ: Oke ọkụ eletrik na-adịgide adịgide na-eduga n'ọkwa okpomọkụ n'otu oge na windings moto, MOSFETs na resistor ndị na-achịkwa ike ugbu a.

Site n'echiche nhazi, itinye resistors nke na-eme ka ihe na-eguzogide ọkụ eletrik dị nso na MOSFETs na waya nke na-eme ka oghere ọkụ eletrik dị elu dị mkpụmkpụ, nke na-enyere aka belata mmejọ parasitic inductance na nlele. A na-ahazi ọtụtụ obere resistors na capacitors n'akụkụ nke ọ bụla, nke a na-ejikarị eme ihe maka igbochi ọnụ ụzọ ámá, nzacha nlele, nkwụsi ike nke ndị ọkwọ ụgbọala na decoupling mpaghara.

Nchọpụta okpomọkụ dịkwa oke mkpa. Akara MOTOR NTC na-egosi thermistor arụnyere n'ime moto ahụ ma ọ bụ n'akụkụ windings ahụ. Maka njikọ robot humanoid, ọrụ torque dị obere ọsọ, ijide oge na-adịgide adịgide, na mmetụta nwa oge n'oge iguzo ọtọ ma ọ bụ ịgbagọ agbagọ niile na-emepụta mmụba okpomọkụ dị ukwuu. NTC na-enye onye njikwa ohere ịrụ ọrụ atọ dị mkpa dabere na okpomọkụ:

Mmachi ugbu a: Belata ike kachasị elu nke mmepụta ka okpomọkụ na-arị elu; Derating: Ike kachasị elu nke mkpuchi n'okpuru ibu dị arọ na-adịgide adịgide;

Mmechi nchekwa: Tinye ọnọdụ mmejọ ozugbo okpomọkụ gafere oke nchekwa.

Nke a bụkwa ikike dị mkpa nke nkwonkwo robot ọkachamara ga-enwerịrị. Na-enweghị njikwa okpomọkụ mechiri emechi, nkwonkwo ahụ enweghị ike ịrụ ọrụ nke ọma ruo ogologo oge n'agbanyeghị ọkwa ike kachasị elu ya.

06 Nchọpụta Ọnọdụ: Ihe Ndekọ Magnetik Abụọ na Gia Na-agbanwe Akụkụ Mgbanwe Otu Ka Ọ Bụrụ Ọgụgụ Ọnọdụ Ọtụtụ

Mgbe ewepụchara PCBA, a pụrụ ịhụ obere ihe owuwu gia n'akụkụ azụ. Ndị a abụghị gia mbelata bụ isi, kama ha bụ usoro enyemaka e mere maka nchọpụta nkuku.

 

Foto nke 8: Mpaghara ihe nhazi gia na magnetik dị n'akụkụ azụ nke bọọdụ njikwa

 

Foto nke 9: Mgbanwe nke ogwe etiti na-eme ka gia pinion abụọ dị n'akụkụ na-atụgharị n'otu oge.

N'usoro nhazi, ntụgharị nke ogwe etiti na-akwali obere gia abụọ ahụ. A na-etinye ihe magnetik n'etiti obere gia ọ bụla, yana ICs nke na-etinye magnetik n'ọnọdụ dakọtara na akụkụ azụ nke PCBA. Ihe nchekwa magnetik na-atụ mgbanwe akụkụ nke ubi magnetik, na-ewepụ mkpa ọ dị maka diski grating optical. Ha na-anabata obere mmetọ mmanụ na uzuzu, na-eme ka ha dabara adaba maka njikọ robot nke zuru oke.

 

Foto nke 10: Nhazi nke gia abụọ na nke nwere ihe nchekwa abụọ na-eme ka mkpebi akụkụ dị mma ma na-eme ka nchọpụta ọnọdụ ọtụtụ ntụgharị dị mfe.

Ihe kacha pụta ìhè ebe a bụ nhazi "dual-gear + dual magnetic encoder". Uru ya karịrị naanị ịgbakwunye sensọ nke abụọ maka izi ezi ka mma; o yikarịrị ka e mepụtara ya iji mepụta atụmatụ nhazi ọnọdụ zuru oke nke ọtụtụ ntụgharị:

Otu ihe na-egosi njikọ magnetik na-atụle akụkụ dị n'ime 0–360° nke ọma;

ma njikọ nwere ike ịtụgharị ọtụtụ mgbanwe, otu onye na-agbanwe agbanwe enweghịkwa ike ikpebi ọnụọgụ mgbanwe n'onwe ya;

Ọ bụrụ na gia abụọ ahụ nwere ọnụọgụ ezé dị iche iche ma ọ bụ nha gia, ha na-etolite njikọ dị ka vernier;

Site na ijikọta ọgụgụ akụkụ abụọ ahụ, onye njikwa ahụ na-agbakọ ọnọdụ zuru oke n'ofe oke sara mbara.

Nhazi a na-enye nnukwu uru nye rọbọt mmadụ. Mgbe a gbanyụrụ ike, ụkwụ, ogwe aka ma ọ bụ nkwonkwo úkwù nwere ike ịkwaga site na ike mpụga. Mgbe a gbanyụrụ ike ọzọ, nkwonkwo ndị chọrọ mmegharị ụlọ dị ukwuu na-enwe obere arụmọrụ ma na-eweta ihe egwu nchekwa. Mmetụta ọnọdụ zuru oke nke na-atụgharị ọtụtụ ugboro na-enye nkwonkwo ohere ịchọta data ọnọdụ ozugbo ozugbo e weghachiri ike.