Circuito ESC universal para motores BLDC e alternador

Circuito ESC universal para motores BLDC e alternador

Neste artigo, discutimos um circuito ESC universal ou um circuito controlador de velocidade eletrônico que pode ser aplicado universalmente para controlar qualquer tipo de BLDC trifásico ou mesmo um motor de alternador.



O que é um ESC

Um ESC ou controlador eletrônico de velocidade é um circuito eletrônico normalmente usado para operar e controlar um motor trifásico BLDC.

Motor BLDC significa motor DC sem escovas, que afirma claramente que tais motores não têm escovas, ao contrário do tipo de motores com escovas que dependem de escovas para a comutação.





Devido à ausência de escovas, os motores BLDC são capazes de operar com a máxima eficiência, pois a ausência de escovas o livra de atritos e outras ineficiências relacionadas.

No entanto, os motores BLDC têm uma grande desvantagem, eles não podem ser operados por meio de uma única fonte como os outros motores com escovas; em vez disso, um motor BLDC requer um driver trifásico para operá-los.



Apesar desta complexidade técnica, os motores BLDC tornam-se altamente preferíveis em comparação com sua contraparte escovada, porque os motores BLDC são extremamente eficientes em termos de consumo de energia e virtualmente sem problemas de desgaste.

É por isso que os motores BLDC são usados ​​hoje em Veículos elétricos , moinhos de vento, aviões, helicópteros quádruplos , e a maioria dos equipamentos relacionados a motores.

Como discutido acima, operar um motor BLDC parece bastante complexo, e se você tentar procurar um driver ou um circuito controlador de velocidade eletrônico para motores BLDC, provavelmente encontrará circuitos que são muito complexos usando MCUs ou empregam componentes difíceis de encontrar.

Neste artigo, aprenderemos como fazer um circuito ESC simples e eficaz que pode ser aplicado universalmente para operar a maioria dos motores BLDC por meio de algumas pequenas modificações.

Depois de aprender os detalhes do circuito, você pode usá-lo para construir Veículos elétricos , quadriciclos, robôs, portões automáticos, aspirador de pó e qualquer produto motorizado com a máxima eficiência.

Circuitos Geradores Trifásicos

Uma vez que um motor BLDC requer um sinal trifásico, a primeira coisa que precisa ser projetada é um circuito gerador trifásico.

Os circuitos a seguir mostram como isso pode ser feito usando um punhado de peças operacionais. A primeira usa opamps enquanto o segundo faz uso de apenas um alguns BJTs .

Geradores trifásicos simples

circuito gerador trifásico baseado em opamp

Circuito gerador de sinal trifásico baseado em transistor BC547

A saída do sinal trifásico precisa ser integrada com um Circuito de driver mosfet trifásico para habilitar o funcionamento do motor.

Portanto, o segundo elemento importante é o circuito acionador do alternador trifásico, que deve responder ao circuito gerador trifásico acima para operar o motor BLDC conectado.

Para um driver trifásico, você pode empregar qualquer IC driver trifásico padrão, como um A4915, 6EDL04I06NT ou nosso antigo IC IRS233

Em nosso circuito ESC universal, usaremos o IRS233 e veremos como ele pode ser configurado para o controle eletrônico de velocidade pretendido e implementado para a maioria dos motores BLDC. A imagem a seguir mostra todo o circuito do projeto ESC proposto.

O Esquema ESC

Circuito ESC controlador de velocidade eletrônico simples

O circuito acionador do alternador ESC apresentado parece bastante simples e não parece empregar nenhum estágio complexo.

Os sinais trifásicos adquiridos dos circuitos do gerador trifásico são aplicados às entradas das portas NOT mostradas no canto superior esquerdo do diagrama acima.

Esses sinais trifásicos são convertidos nas entradas Hin e Lin necessárias para o driver mosfer trifásico IC IRS233.

A galinha IC IRS233 processa esses sinais para operar o motor BLDC conectado com a fase e o torque corretos através dos mosfets do driver associados ou IGBTs.

Também podemos ver um estágio PWM baseado em IC 555. Este estágio é configurado com os mosfets ou IGBTs do lado inferior, para dividir seus gatilhos de porta em seções apropriadas.

Este corte de porta força os dispositivos a operar a uma taxa determinada por essas taxas de ciclo de trabalho PWM de corte. Ciclos de trabalho mais largos permitem que o motor gire mais rápido e o ciclo de trabalho mais estreito permite que o motor desacelere proporcionalmente.

A taxa PWM é controlada através do IC 555 através do potenciômetro PWM indicado.




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