3

May 28, 2023

Si vous êtes un acheteur actif sur les sites Web RC, vous trouverez de minuscules moteurs spécifiés à des centaines de watts tout en ne pesant que quelques grammes, comme celui-ci. Malheureusement, leurs contrôleurs de moteur complémentaires sont conçus pour les entraîner à une vitesse élevée, ce qui signifie que nous ne pouvons atteindre cette spécification de puissance de « 520 watts » qu'en fonctionnant dans une configuration vitesse maximale-couple minimum. Bien sûr, cette configuration convient parfaitement aux amateurs d'avions radiocommandés et de multicoptères, mais pour les roboticiens cherchant à piloter ces moteurs bldc dans une configuration à faible vitesse et à couple élevé, les recherches restent vides.

Mais les jours dans la poussière touchent à leur fin ! [Cameron] a travaillé dur sur un contrôleur en boucle fermée à faible coût pour la communauté robotique qui prendra un moteur d'avion BLDC conventionnel et le transformera en un servomoteur haut de gamme. Mieux encore, l’ensemble ne vous coûtera qu’environ 20 $ en pièces, y compris le capteur de position !

« Un autre contrôleur de moteur BLDC ? » tu pourrais penser. "Sûrement, j'ai déjà vu ça". N’ayez crainte, fidèles lecteurs ; La solution [de Cameron] fera sourire même les ingénieurs les plus grincheux. Pour commencer, il boucle la boucle avec un capteur à effet Hall Melexis MLX90363 pour localiser la position du rotor. Collez simplement un petit aimant sur l'arbre, calibrez le champ magnétique en un tour et, pouf, un encodeur sauvage de 14 bits est apparu ! Mieux encore, cette solution ne coûte que 5 à 10 dollars en pièces détachées.

Ensuite, [Cameron] a découvert un secret peu connu de l'ATMEGA32u4, mieux connu sous le nom de puce à l'intérieur de l'Arduino Leonardo. Il s'avère que le périphérique TIMER4 de cette puce contient une fonctionnalité conçue exclusivement pour le contrôle des moteurs triphasés sans balais. Les sorties PWM complémentaires sont intégrées dans 3 paires de broches avec un temps mort configurable intégré au matériel de la puce. Enfin, [Cameron] émet des impulsions sur les FET à une fréquence nette de 32 Khz, bien au-delà de la plage audible, ce qui signifie que nous n'entendrons pas ce gémissement perçant de 8 Khz qui est si caractéristique des contrôleurs de moteur BLDC bon marché.

Curieux? Découvrez la conception du micrologiciel et du pilote [de Cameron] sur les Githubs.

Bien sûr, il y a des mises en garde. La solution d'encodeur magnétique [de Cameron] présente un décalage de quelques millisecondes qui doit être caractérisé. Nous devons également coller un aimant sur l'arbre de notre moteur, qui ne volera pas dans tous nos projets ayant des contraintes d'espace importantes. Enfin, il y a tout simplement de la vieille physique. Dans le monde réel, le couple du moteur est directement proportionnel au courant, donc le calage d'un moteur bldc du commerce au couple maximum les brûlera puisqu'aucune hélice ne pousse l'air à travers eux pour les refroidir. Néanmoins, le contrôleur en boucle fermée de [Cameron] peut enfin donner à la communauté robotique homebrew la chance d'explorer ces limites.