“CONTROL DE VELOCIDAD POR CAMBIO DEFRECUENCIA DE MOTOR TRIFÁSICOSINCRÓNICO USANDOSINCRÓNICO USANDOMICROCONTROLADORES AVANZADOS
Presentado por: Presentado por: Jorge Gonzalo Espinoza Mendoza Freddy Andy Rosero Vera
INTRODUCCIÓN
CONTROLADORES DE VELOCIDAD
• Gran variedad en el mercado.
• Para diferentes tipos de motores.• Para diferentes tipos de motores.
• Disponibilidad para ser utilizado
en algunas áreas practicas.
• Variedad en tamaño y precio.
• Conexiones de comunicación con• Conexiones de comunicación con
otros dispositivos.
MICROCONTROLADORPIC16F877A
MOTOR BRUSHLESS(BLDC)
Los motores BLDC tienen la característica de que no emplean escobillas en la conmutación para la transferencia emplean escobillas en la conmutación para la transferencia de energía; en este caso, la conmutación se realiza electrónicamente.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DELMOTOR BLDC
• Mejor relación velocidad-par motor• Mayor respuesta dinámica• Mayor respuesta dinámica• Mayor eficiencia• Mayor vida útil• Menor ruido• Mayor rango de velocidad.
Por otra parte, los motores BLDC tienen dos desventajas, que son las siguientes:
• Tienen un mayor coste• Requieren un control bastante más complejo
ARQUITECTURA DE UN MOTOR BLDC
SENSOR DE EFECTO HALL
Consiste en la aparición de un campo eléctrico en un conductor cuando es atravesado por un campo magnético. magnético.
INVERSOR TRIFÁSICO
. Inversor trifásico genera energía eléctrica de corriente alterna a partir de una fuente de corriente alterna a partir de una fuente de energía de corriente continua, con magnitudes y frecuencias deseadas
Puente H con Mosfet tipo N
ESQUEMÁTICO DEL PROYECTO
Etapa de Control
RD7/PSP730
RD6/PSP629
RD5/PSP528
U4R1447k
D7D6D5D4E
RS
RA0/AN0 2RA1/AN1 3
RA2/AN2/VREF-4
RA4/T0CKI6
RA5/AN4/SS 7
RE0/AN5/RD 8RE1/AN6/WR
9RE2/AN7/CS
10
OSC1/CLKIN 13OSC2/CLKOUT
14
RC1/T1OSI/CCP216RC2/CCP117RC3/SCK/SCL
18
RD0/PSP019
RD1/PSP120
RB7/PGD40
RB6/PGC39
RB538
RB437
RB3/PGM36
RB235
RB134
RB0/INT33
RD5/PSP528
RD4/PSP427
RD3/PSP322
RD2/PSP221
RC7/RX/DT26
RC6/TX/CK25
RC5/SDO24
RC4/SDI/SDA23
RA3/AN3/VREF+5
RC0/T1OSO/T1CKI15
MCLR/Vpp/THV1
PIC16F877
C0C1C2C3C4C5
RV1
1k
R7
470PWM
PWM
SENSOR CSENSOR BSENSOR A
R15470
DIRECCION
DIRECCION
LCD1
D4
D5
D6
D7R
S
E
D7
14D
613
D5
12D
411
D3
10D
29
D1
8D
07
E6
RW
5R
S4
VS
S1
VD
D2
VE
E3
LCD1LM016L
ESQUEMÁTICO DEL PROYECTO
Etapa de Acoplamiento y Potencia
HIN2
3
VB8
HO7
VS65
V+
1 U1Q1IRF530
+12V
+12V
R1
33
C13u3
D1
DIODE
C1U
D4DIODE
LIN3
VSLO
5COM
4 IR2101
HIN2
LIN3
VB8
HO7
VS 6
LO 5COM
4
V+
1 U2
IR2101
Q2IRF530
Q3IRF530
Q4IRF530
+12V
+12V
+12V
R2
33
R3
33
R4
33
C23u3
D2
DIODE
C0
C3
C2
V
D5DIODE
D6DIODE
D7DIODE
R8
330
R9
330
R10
R114.7K
R124.7K
R134.7K
SENSOR A
SENSOR B
SENSOR C
+88.8
M1
MOTOR-BLDCM
UV
W
HIN2
LIN3
VB8
HO7
VS6
LO5
COM
4
V+
1 U3
IR2101
Q5IRF530
Q6IRF530
+12V
+12V
R5
33
R6
33
C33u3
D3
DIODE
C5
C4W
D8DIODE
D9DIODE
330SENSOR C
DESARROLLO DEL PROGRAMADiagrama de Flujo
INICIORA0, RA1 ENTRADAS
PORT E - ENTRADAS HALLPORT C - SALIDAS
CONFIGURAR MODULO ADCTMR0 CON PRESCALAR 256
CONMUTAR
CONMUTAR
LEO PORT EHALL SENSOR
DIRECCION?
NO
NUEVO ADC
ADC -- TMR0
PWM
ACTIVAR SALIDAS PORT C
TABLA FWD
TABLA REV
CONVERSIONLISTA?
SI
NO
SI
NO
GUARDAR CAMBIO SENSOR HALL
CONMUTAR
CAMBIOSENSOR HALL
SI
DISPAROS PARA LOS MOSFET'S
DISPAROS PARA LOS MOSFET'S
TABLA DE DISPAROS DEL PROGRAMA
GRÁFICOS GENERADOS DEL PROYECTO
Forma de onda entre el sensor de efecto Hall A y Befecto Hall A y B
Forma de onda entre el sensor de efecto Hall A y C
GRÁFICOS GENERADOS DEL PROYECTO
Forma de onda entre las bobinas A y B
Forma de onda entre las bobinas A y C
CONCLUSIONES
•Se consiguió la completa implementación del controlador develocidad para motores BLDC con sensores de efecto Hall deMicrochip, con el cual se implemento el hardware y elsoftware, en una combinación entres las notas de aplicaciónsoftware, en una combinación entres las notas de aplicacióndispuestas, estas son AN857A y AN957. Usando el programapara el control de velocidad de motores BLDC con sensor dela nota de aplicación AN857A en el PIC 16F877A obteniendocomo resultado el arranque del motor BLDC trifásico.
•El controlador de velocidad para motores BLDC con sensorde efecto Hall desarrollado en este proceso de graduaciónde efecto Hall desarrollado en este proceso de graduaciónmuestra la fácil implementación y aplicación para el usodidáctico, y experimental donde se puede comprobar elfuncionamiento de sus etapas, tanto la etapa de control,acoplamiento y potencia. Además de cómo opera suprogramación y el funcionamiento del motor BLDC.
CONCLUSIONES
•Se obtuvo el PWM por medio de la programación,simplemente con el PIC16F877A sin la necesidad de unmicrocontrolador de la gama alta los cuales tienen módulosmicrocontrolador de la gama alta los cuales tienen módulosPWM, solo utilizando el TMR0 en modo de temporizador y elproducto de ese ejercicio mostrarlo en el puerto C delmicrocontrolador configurado como salida.
•Se logró producir el adecuado disparo en la conmutación delos Mosfet’s, la programación en el microcontrolador ejecutalos correspondientes estados de conducción en las salidas delmicrocontrolador y observado en el osciloscopio cumple conlos estados de conmutación expuestos anteriormente en lateoría. Lo cual satisface a la correcta operación del motorBLDC con el cual se está trabajando.
CONCLUSIONES
•Se observo el funcionamiento del sensor de efecto Hall,gracias a la ayuda del osciloscopio se ve que cumple con lasecuencia respectiva que se refirió en la parte teórica,secuencia respectiva que se refirió en la parte teórica,mostrando su perfecto funcionamiento por la respuesta quese obtuvo en la adecuada operación del proyecto.
RECOMENDACIONES
•En este proyecto se puede implementar el programa queofrece la nota de aplicación de Microchip, AN857A el cuales para motores BLDC sin sensor. Ya que el hardwareimplementado es muy parecido para trabajar con dichoimplementado es muy parecido para trabajar con dichosoftware, tener en cuenta el esquemático de la aplicaciónpara evitar inconvenientes en el funcionamiento.
•Ser precavido en la conexión de la alimentación tanto en laetapa de control como en la etapa de potencia, ya quetrabajan esos dos sectores a diferentes voltajes y podríauna mala conexión dañar algún componente del circuito poruna mala conexión dañar algún componente del circuito poruna polarización inversa, especialmente en la etapa decontrol, ya que el microcontrolador es el dispositivo mássensible.
RECOMENDACIONES
•Las propiedades de los motores BLDC son diferentes,tener muy en cuenta las características de voltaje y decorriente en los motores a utilizar, este proyecto proporcionacorriente en los motores a utilizar, este proyecto proporcionaen la salida para la conexión de motores con una capacidadde conectar a una fuente de suministro de 100V y 14Amp.Ya que los Mosfet’s soportan hasta esa cantidad de voltaje yamperaje.
•Al trabajar con motores que posean sensor de efecto Hall,tener muy en cuenta la correcta disposición del Hall A, Halltener muy en cuenta la correcta disposición del Hall A, HallB y Hall C para una debida conexión en los pines del sensorHall del proyecto. Ya que esto podría hacer parecer que elmotor no funcionaria y pensar que podría ser otro problemaque no existiría.
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