Vestavné mikropočítačové systémy 5. Týden – Připojování periferií (motory)
Řízení motorů Komutátorový stejnosměrný motor stator je tvořen permanentním magnetem rotor je elektromagnet obvykle 3 pólové nástavce směr otáčení se řídí polaritou otáčky jsou úměrné napětí a zatížení, lze řídit PWM
Řízení motorů Bezkartáčový stejnosměrnný (BLDC) motor stator je elektromagnet, obvykle 3 vinutí zapojené do hvězdy, nelze připojit SS napětí rotor je tvořen magnetem napětí pro jednotlivá vinutí generuje elektronika, obvykle vestavěná rychlost se řídí frekvencí obvykle uzavřená regulační smyčka
Řízení motorů Střídavý třífázový motor stator je tvořen 3-mi budícími vinutími napájenými napětím s vzájemným fázovým posuvem 120 – točivé magnetické pole dle provedení rotoru rozlišujeme: synchronní motory – prmanentní magnet nebo častěji stále napájený elektromagnet indukční asynchronní motory – tyčová klec spojená nakrátko vytváří vlastní magnetické pole indukcí řízení se provádí podobně jako u BLDC motorů pomocí 3×PWM PWM předpokládá stejnosměrné napájení AC se nejprve usměrní a pak se budící napětí pro vinutí generuje pomocí PWM, lze tedy napájet i jednofázově řízení asynchronních motorů se nejčastěji realizuje v uzavřené smyčce, aby nedocházelo k vzniku velikého skluzu
Řízení motorů – spínací můstky Rychlé spínací tranzistory MOSFET nebo IGBT Ochranné diody Plný spínací H-můstek – řízení stejnosměrných motorů v obou směrech (+ brzda) Poloviční spínací H-můstek – řízení 3 fázových a BLDC motorů Musí být zajištěno, aby tranzistory nesepnuly napájení do zkratu – tzv. mrtvé pásmo (dead-band), obvykle jednotky μs Pro velké výkony se vyrábí integrované můstky, výrobce obvykle předepisuje i délku mrtvého pásma Často se řídící signály galvanicky oddělují přes optočleny
Řízení motorů – zpětná vazba Měření příčného proudu větví H-můstku kontrola proti nadproudu hrubá realizace zpětné vazby Měření napětí indukovaného v nenapájených větvích bez dodatečných senzorů nutnost integrace Snímač s Hallovým senzorem obvykle neumožňuje zjišťovat směr otáčení Optický enkodér absolutní – složitý signál inkrementální – nejčastěji dvoufázový, umožňuje zjistit rychlost i směr otáčení
Inkrementální enkodér Pohyb vpřed Pohyb zpět