Circuito ESC universal para motores BLDC y alternador

Circuito ESC universal para motores BLDC y alternador

En esta publicación discutimos un circuito ESC universal o un circuito controlador de velocidad electrónico que se puede aplicar universalmente para controlar cualquier tipo de BLDC trifásico o incluso un motor alternador.

Que es un ESC

Un ESC o controlador de velocidad electrónico es un circuito electrónico que se utiliza normalmente para operar y controlar un motor trifásico BLDC.



BLDC motor significa motor de CC sin escobillas, que establece claramente que dichos motores no tienen escobillas, muy al contrario del tipo de motores con escobillas que dependen de escobillas para la conmutación.



Debido a la ausencia de escobillas, los motores BLDC pueden operar con la máxima eficiencia ya que la ausencia de escobillas lo alivia de las fricciones y otras ineficiencias relacionadas.

Sin embargo, los motores BLDC tienen una desventaja importante, estos no se pueden operar con un solo suministro como los otros motores con escobillas, en cambio, un motor BLDC requiere un controlador trifásico para operarlos.



A pesar de esta complejidad técnica, los motores BLDC se vuelven altamente preferibles en comparación con sus contrapartes cepilladas, porque los motores BLDC son extremadamente eficientes en términos de consumo de energía y prácticamente no presentan problemas de desgaste.

Es por eso que los motores BLDC se utilizan hoy en vehículos eléctricos , molinos de viento, aviones, helicópteros quad y la mayoría de los equipos relacionados con el motor.

Como se mencionó anteriormente, operar un motor BLDC parece bastante complejo, y si intenta buscar un controlador o un circuito controlador de velocidad electrónico para motores BLDC, probablemente se encontrará con circuitos que son demasiado complejos al usar MCU, o emplean componentes difíciles de encontrar.



En esta publicación, aprenderemos cómo hacer un circuito ESC simple y efectivo que se puede aplicar universalmente para operar la mayoría de los motores BLDC a través de algunas modificaciones menores.

Una vez que aprenda los detalles del circuito, puede usarlo para construir vehículos eléctricos , quad helicópteros, robots, portones automáticos, aspiradora y cualquier producto motorizado con la máxima eficiencia.

Circuitos generadores trifásicos

Dado que un motor BLDC requiere una señal trifásica, lo primero que debe diseñarse es un circuito generador trifásico.

Los siguientes circuitos muestran cómo se puede hacer esto usando un puñado de piezas operativas. usa opamps mientras que el segundo hace uso de solo un pocas BJT .

Generadores trifásicos simples

circuito generador trifásico basado en opamp

Circuito generador de señal trifásico basado en transistor BC547

La salida de señal trifásica debe integrarse con un Circuito controlador mosfet trifásico para habilitar el funcionamiento del motor.

Por lo tanto, el segundo elemento importante es el circuito impulsor del alternador trifásico, que se supone que responde al circuito generador trifásico anterior para operar el motor BLDC conectado.

Para un controlador trifásico, puede emplear cualquier controlador IC trifásico estándar, como un A4915, 6EDL04I06NT o nuestro antiguo IC IRS233

En nuestro circuito ESC universal usaremos el IRS233 y veremos cómo se puede configurar para el control de velocidad electrónico previsto e implementarlo para la mayoría de los motores BLDC. La siguiente imagen muestra el circuito completo del diseño ESC propuesto.

El esquema ESC

Circuito ESC del controlador de velocidad electrónico simple

El circuito del controlador del alternador ESC presentado parece bastante sencillo y no parece emplear etapas complejas.

Las señales trifásicas adquiridas de los circuitos del generador trifásico se aplican a las entradas de las puertas NOT que se muestran en la parte superior izquierda del diagrama anterior.

Estas señales trifásicas se convierten en las entradas Hin y Lin necesarias para el controlador mosfer trifásico IC IRS233.

El IC IRS233 luego procesa estas señales para operar el motor BLDC conectado con la fase y el par correctos a través de los controladores MOSFET o IGBT asociados.

También podemos ver una etapa PWM basada en IC 555. Esta etapa está configurada con los mosfets del lado bajo o IGBT, para dividir sus activadores de puerta en las secciones apropiadas.

Este corte de la puerta obliga a los dispositivos a operar a una tasa determinada por la tasa del ciclo de trabajo PWM de corte. Los ciclos de trabajo más amplios permiten que el motor gire más rápido y los ciclos de trabajo más estrechos permiten que el motor se desacelere proporcionalmente.

La tasa de PWM se controla a través del IC 555 a través del potenciómetro PWM indicado.




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