Dusuk suratli ESC

[thisiscetin]

Selamlar arkadaslar,

Bildiginiz uzere piyasada cokca satilan ESCler genelde drone ve benzeri aletlerde kullanildigi icin cok yuksek suratte donuse gore tasarlaniyor. Dusuk suratler yani dakikada bir tur, iki tur vs. gibi seviyelerde genelde calismiyorlar. Bu hanimefendi bu problemi fark edip, dusuk suratte calisan bir ESC tasarlamis ve 110$ fiyata satiyor.

Merak ettigim buna benzer bir ESC tasarlamak ve uretmek ne kadar komplike bir konudur? Dusuk surat hedeflendiginde MOSFETlere bile ihtiyac olmadan uretilebilmesi gerekiyor diye dusunuyorum, bununla ilgili sema, bilgi, tavsiye, dusunce, benzer urun paylasmak isteyen varsa sevinirim. Bu arada buna neden ihtiyacim oldugunuda paylasiyim, BLDC motor kullanarak cogunlugu 3B yazilmis basit bir pikap yapmaya calisiyorum.

Sevgiler,

 

[Sercan]

Yakın zamanda parçaları için 4 adet bozuk drone aldım. Bunların aşağıda göreceğin motorlarını söktüm. Aynı şekilde elimde sabit disklerden sökülen BLDC motorlar filan da mevcut. Bunları nasıl test edebilirim diye ufak bir araştırma yaptım ve çok basit çözümlerin mümkün olduğunu gördüm ama vakit bulamadığım için uygulama şansım olmadı.

Düşük hızlar söz konusu olduğu için bunu Arduino ile filan rahatlıkla yapabilirsin. Fakat MOSFET'ler sadece hız için değil bobinlerdeki EMK'yı engellemek için de iyi olur. Tabi hız yavaşlayacağı için MOSFET fiyatları düşebilir. Oralarını bilmiyorum. Belki (motor gücüne bağlı olarak) torku arttırmak için bir dişli sistemi kullanman gerekebilir.

BLDC sürmenin mantığı aşağıdaki (kaynak) görselde göreceğini gibi. Uygun sıralama ile motorun dönüş yönünü ve hızını kontrol edebilirsin. Yani çizdiğin çerçevede sorunun cevabı ESC üretmek çok karışık bir konu değil, zamanlama meselesi.

Bu arada pikap fikrine bayıldım.

 

[ckocagil]

ESC'lerin düzgün çalışması için motor açısını bilmeleri lazım. Bunu yaygın olarak iki yolla yapıyorlar: motordan gelen back-EMF veya motora yerleştirilmiş bir hall effect sensör. Back-EMF yöntemi için motoru süren 3 kablodan başka bağlantıya gerek yok, ancak sadece yüksek hızlarda çalışıyor ve zor kalkışları yapamıyor. Hall effect sensörü için ise ayrı bir bağlantı lazım ancak hem düşük hızda hem zor kalkışta iyi çalışıyor.

Ancak motorları düşük hızda çalıştırmak genelde iyi bir fikir değil. En iyi verim için yüksek hızda çalıştırıp dişli/kayış/vesaire ile hız düşürüp tork yükseltmek lazım.

 

[mehmetaliözdemir]

Düşük devirlerde çalıştırmak için sürücünün rotor konumunu net bilmesi gerekiyor. Bunun için de motor üzerinde hall sensörleri bulunur. Mesela çamaşır makinelerinde veya elektrikli bisiklerlerde bir kaç rpm de bile yüksek torkla çalışabiliyor.

 

[thisiscetin]

Benim anladigim rotorun etrafina 3 fazda sarilmis bobin elimizde 6 uc oluyor. Genel kullanim bu 3 ucu birbirine baglayip kalan 3 uc ile kontrol etmek. Videolardan izledigim kadari ile aslinda diger uc ucuda okursan rotorun pozisyonunu tahmin edebiliyosun. Hall sensoru fikri kafama yatti gercekten biraz arastiriyim. Aslinda disli veya kayis kullanmadan olabildigince sessiz, titresimsiz ve aktarma organi olmadan bir dizayn mumkun mu diye dusunuyorum, verimli olmasi onemli degil. Bobin siparisi verdim, buyuk ihtimalle basarisiz olabilir ama motoru da kendim tasarlamaya calisiyorum bunu eklemeyi unutmusum. Su an icin PLA ve bazi rulmanlar kullaniyorum, neodyum miknatislar siparis ettim. Konunun elektronik tarafinda kafamda soru isaretleri var ama mekanigini halledebilirim gibi dusunuyorum. Fotograflari paylasicam farkli kalinliklarda bobin, farki sarim sayilari vs. denemeleri yaptigim an.

 

[Sercan]

Muhtemelen denk gelmiştir ama ben gene de paylaşayım, aşağıdaki kaynaklara göz atmanı tavsiye ederim.

600 Watt, 3d-printed, Halbach Array, Brushless DC Electric Motor

600 Watt, 3d-printed, Halbach Array, Brushless DC Electric Motor: This is a very powerful, 3d-printed brushless DC electric motor. It has 600 Watts, and performs with more than 80% efficiency. The main components like rotor and stator can be printed with a common FDM-printer. Magnets, copper...

www.instructables.com

 

[Mikro Step]

Cok dusuk devir sayilarinda nominal torkunda donecek motorlar cok fazla kutuba sahip olmak zorunda.

Bunun yolu da ya miknatis sayisini artirilacak ya da stator oluk sayisi artirilip kutuplar arasi aci kucultulecek.

 

[fide]

Hoverboard motorları nispeten düşük devirde dönüyor. 16-17 cm çapındaki teker ile 10km/saat hız yapabildiğini göre 300rpm civarında maksimum dönüş yapıyor. Denge halinde ise hız 0'a yakın.

Bu motorlarda Hall effect sensör var. Motorlar Hepsiburada /n11'de 700/750₺ den başlayan fiyatlarla satılıyor.
Bi inceleyin.

 

[Hira]

Aslında bu konu esc den ziyade pwm devresi ile alakalı pwm devresi mosfetleri hangi frekansta sürüyorsa motorlarda ona göre devirleniyor. Elektrikli bisikletim var üzerinde kendi hız kontrol ünitesi var yazılımına müdahale edebilmek için servis cihazına ve programına sahip olmak gerekiyor. Yani bu da yazılıma ne olursa olsun kısıtlı bir şekilde müdahale edilebiliyor anlamına geliyor. Bu işle ilgilenen bazı kişilerden duyduğum program üzerinden pwm frekansını değiştirebiliyorsun ama bir bant genişliği var ne aşağısına nede yukarısına çıkamıyorsun.

Arduino ile yapılmış açık kaynak kodlu bldc motor sürücü devreleri var. Doğrudan yazılımı üzerinden parametreleri dğeiştirerek motoru istediğin devirde çevirebiliyorsun (motorun kapasitesi doğrultusunda)

 

[Mikro Step]

Motor ister yuksek devirde ister dusuk devirde donsun guc kati ve anahtarlama hizi degismez.

Anahtarlama hizi ile komutasyon hizindan bahsetmiyorum tabiki. PWM anahtarlama hizindan bahsediyorum.

Eger hic bir sekilde sargi akimlarindan geri besleme yapilmiyorsa bu durumda PWM de kullanmaniza gerek kalmaz moslari dogrudan komutasyon hizinda acip kapatabilirsiniz. Tabiki bu durumda akimi dogrudan batarya voltajiniz ve motorun sargilarinin omaj ve enduktanslari belirler.