In questo post discutiamo di un circuito ESC universale o di un circuito di controllo elettronico della velocità che può essere applicato universalmente per controllare qualsiasi tipo di BLDC trifase o anche un motore dell'alternatore.

Cos'è un ESC

Un ESC o regolatore di velocità elettronico è un circuito elettronico normalmente utilizzato per azionare e controllare un motore trifase BLDC.

Motore BLDC sta per motore CC senza spazzole che afferma chiaramente che tali motori sono privi di spazzole, al contrario del tipo di motori con spazzole che si basano sulle spazzole per la commutazione.

Grazie all'assenza di spazzole i motori BLDC sono in grado di funzionare con la massima efficienza in quanto l'assenza di spazzole lo solleva da attriti e altre inefficienze correlate.

Tuttavia, i motori BLDC hanno uno svantaggio principale, questi non possono essere azionati tramite una singola alimentazione come gli altri motori a spazzole, invece un motore BLDC richiede un driver trifase per il loro funzionamento.

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Nonostante questa complessità tecnica, i motori BLDC diventano altamente preferibili rispetto alla loro controparte spazzolata, perché i motori BLDC sono estremamente efficienti in termini di consumo energetico e praticamente senza problemi di usura.

Questo è il motivo per cui i motori BLDC sono oggi utilizzati in veicoli elettrici , mulini a vento, aeroplani, quad elicotteri e la maggior parte delle apparecchiature relative al motore.

Come discusso in precedenza, il funzionamento di un motore BLDC sembra piuttosto complesso e se provi a cercare un driver o un circuito di controllo elettronico della velocità per motori BLDC, probabilmente ti imbatteresti in circuiti troppo complessi utilizzando MCU o impiegherai componenti difficili da trovare.

In questo post impareremo come realizzare un circuito ESC semplice ed efficace che può essere universalmente applicato per azionare la maggior parte dei motori BLDC attraverso alcune piccole modifiche.

Una volta appresi i dettagli del circuito, puoi usarlo per costruire veicoli elettrici , quadricotteri, robot, cancelli automatici, aspirapolvere e qualsiasi prodotto motorizzato con la massima efficienza.

Circuiti generatori trifase

Poiché un motore BLDC richiede un segnale trifase, la prima cosa che deve essere progettata è un circuito generatore trifase.

I circuiti seguenti mostrano come questo può essere realizzato utilizzando una manciata di parti operative utilizza gli operazionali mentre il secondo utilizza solo un file pochi BJT .

Generatori trifase semplici

Circuito generatore trifase basato su opamp

Circuito generatore di segnale trifase BC547 basato su transistor

L'uscita del segnale trifase deve essere integrata con a Circuito driver mosfet trifase per abilitare il funzionamento del motore.

“cos'è un sensore ottico? ”

Pertanto il secondo elemento importante è il circuito di pilotaggio dell'alternatore trifase, che dovrebbe rispondere al circuito generatore trifase di cui sopra per il funzionamento del motore BLDC collegato.

Per un driver trifase, è possibile utilizzare qualsiasi IC driver trifase standard, come A4915, 6EDL04I06NT o il nostro vecchio IC IRS233

Nel nostro circuito ESC universale useremo l'IRS233 e vedremo come questo può essere configurato per il controllo elettronico della velocità previsto e implementato per la maggior parte dei motori BLDC. L'immagine seguente mostra l'intero circuito del progetto ESC proposto.

Lo schema ESC

Circuito ESC regolatore di velocità elettronico semplice

Il circuito di pilotaggio dell'alternatore ESC presentato sembra piuttosto semplice e non sembra impiegare fasi complesse.

I segnali trifase acquisiti dai circuiti generatori trifase vengono applicati agli ingressi delle porte NOT mostrate in alto a sinistra dello schema sopra.

Questi segnali trifase vengono convertiti negli ingressi Hin e Lin richiesti per il driver mosfer trifase IC IRS233.

L'IC IRS233 elabora questi segnali per azionare il motore BLDC collegato con la fase e la coppia corrette tramite i mosfet del driver associati o gli IGBT.

Possiamo anche vedere uno stadio PWM basato su IC 555. Questo stadio è configurato con i mosfet low side o IGBT, per tagliare i loro trigger di gate in sezioni appropriate.

Questo taglio del gate forza i dispositivi a funzionare a una velocità determinata da questi tassi del ciclo di lavoro PWM di taglio. Cicli di lavoro più ampi consentono al motore di ruotare più velocemente e un ciclo di lavoro più stretto consente al motore di rallentare proporzionalmente.