R/C model uçak için hız kontrol

[pwm3434]

ustalar yardımcı olabilirmisiniz radyo kontrollu oyuncak uçakların  hız kontrol devresi tasarımı hakkında. 
pwm sinyali ile hız kontrolu yapılıyor ama pwm  sinyalini nereye gireceğimi bilmiyorum motorun üç kablosu var. motoru döndürmeye çalıştım ama maaalasef.  modelde  uçakta kullanılan motorların çalışma prensibini bilmediğim için projede zorlanıyorum.
bu  sitede motorun yapısı hakkında  konu açılmış bir bakın.
http://forum.donanimhaber.com/m_47441297/tm.htm

]http://mikrokopter.de/ucwiki/en/BL-Ctrl_V1_1?action=AttachFile&do=get&target=BL_CtrlV1_1_sch1.gif[/simage]

[Mucit23]

Senin dediğine göre akla iki seçenek geliyor 3 kablo için. Büyük ihtimal motor fırçasız motordur.

1.Seçenek Motor fırçasız motor ve ESC si yok. O gördüğün 3 kablo direk motorun faz kablolarıdır.
2.Seçenek Motor Fırçasız motor ve ESC si mevcut. Motor ESC ye bağlı. ,esc ye PWM sinyali göndermen gerekir. ESC den birleşik halde 3 adet ince kablo çıkar. Kırmızı, Siyah ve Beyaz. Bu Kablolardan Kırmız ve siyah olanından 5V gelrim Gelir(Tabi ESC üzerinde BEC de varsa) beyaz olanına ise Peryodu 20ms olan(50-60hz) PWM siyali uygulaman gerekir. PWM sinyalinin iş süresi 1ms ile 2ms arasında değişmesi gerekiyor. Yanlız bu dediklerim Bazı ESC lerde değişiyor. Örneğin Bazı ESC ler 400Hz frekansta pwm sinyali istiyor. İş süreside değişiyor. Örneğin Bazı ESC lerde iş süresinin Alt sınırı 0.5ms vs...

Benim bir adet ESC test programım vardı.

İşini görebilir.

Buarada ESC dediğimiz Şey Electronic Speed Controller adıyla geçiyor. 3 Faz fırçazı motorların kontrolünde kullanılıyor.
BEC ise Battery Eliminator Circuit adıyla geçiyor. Genellikle ESC üzerinde bulunur ve Kumanda alıcısını beslemeye yarar. 5V çıkış verir. 

[pwm3434]

geç yazdığım  için özür  dilerim.
mucit23 evet dediğin gibi fırçasız motor ama esc 'siz  olarak. bu motorların 3 kablosu var acaba step motor gibi sırasıyla teker teker mi pals gireceğiz yoksa sadece sabit olarak kablonun bir tanesinemi pals gireceğiz anlamış değilim.

[Mucit23]

Eger motordan 3adet kablo çıkıyorsa motor kesin fırçasız motordur. Bu durumda motorun çalısması icim kesinlikle Esc ye ihtiyac vardır. Yani baska bir alternatif yok
Esc olmak zorunda. Motor 3 faz motorlar gibi calısır. Yani sen belki bobinleri sırayla enerjileyerek motoru döndürebilirsin ama sadece döndürmekle kalirsin. Oysa Esc nin çalısması dahada karmasıktır.  Rotorun konumunu ögrenmek icin arka planda bir sürü takla atılır.  
Bilmiyorum belkide elindeki motor 3 kablolu farklı yapıya sahip bir motordur. Ben fircasız motor oldugunu varsayarak yukardakilerini soyledim

[pwm3434]

evet mucit fırçasız  motor. thk2dan spariş vermiştim. şu linkte ki http://modelucak.thk.org.tr/satis1/satis.php   şimdilik sorun  motorun pals girme uçları yada palsın uygulanma metodu mu  neyse  artık  biraz araştırma  düşüyor mucit  

Yani sen belki bobinleri sırayla enerjileyerek motoru döndürebilirsin ama sadece döndürmekle kalirsin. Oysa Esc nin çalısması dahada karmasıktır.

ne  demek  istedin  mucit23, benim içinde  gerekli olan  bu  değilmi  doğru   uçları  bulduğumu  varsayarsan ki  geresini  pwm sinyali ayarlıyor yani  devir  işini. sen  ne demek  istedinki tam anlayamadım

[Mucit23]

 Merhaba

Burada sunu demek istedim.

  Eger sen bir yerden baslayip sırayla bobinlere enerji uygularsan büyük ihtimal rotor ile manyetik alan senkronizasyonu yakalayamayıp donmeyip sadece titreyecektir.  Farzedelimki dönmeye basladı. Simdi sesli düsunelim.
Sen hayali bir sırayla rotorun konumuna bakmazsızın belli bir süre ile bobinlere enerji uyguluyorsun. Bu durumda sen eger motoru en ufak bir zorlarsan hemen motor durup titremeye baslıyacaktır. Cunku sen rotor konumuna bakmadan bobinlere enerji uyguluyorsun. Motor milini zorlayınca rotor manyetik alanı kaçırmaya baslıyor senkronizasyon bozuluyor ve motor dönmeyi  bırakıyor.
İste iste Esc ler hem motor icin gerekli olan bu 3faz gelirimi saglıyor hem rptorun konumuna bakıp bi sonraki adımda hangi bobine enerji verecegini ögreniyor hemde giris gelirimlerini ve motor akımlarını olcüp, düsük gelirimde veya asırı akimda hem motoru hemde kendini koruyabiliyor. Aslında mini frekans konvertörleri desek sanırım yanlıs bir tabir olmaz

Yeri gelmisken sunuda söyliyeyim.

Esc ler kendi sinifinda ikiye ayrilir

1-)sensorlü fırcasiz motor sürücüsü
2-)sensörsüz fırcasiz motor sürücüsü

Bir iki kelime ilede bu terimleri anlatayim.

Sensörlü fircasiz  motor sürüculer genelde arabalarda, elektrikli bisikletlerde ve diger kara ve deniz araclarinda kullanilir. Sebebi ise motor mili bir sekilde tekerleklerle direk baglantılı olduğu icin kalkıs aninda senkronizasyonu kolay yakalayabilmek ve motorun zorlanması anında senkronizasyonu kaybetmemek diyebiliriz sanırım. Bu esc lerin motorlarida özeldir fiyatlarıda esc leri ile birlikte pahalıdır.  motor uzerinde rotor konumun belirlemek üzere 3 adet 120 derece aciyla yerlestrilmis hal sensorleri bulunur.  Bu sensörler rotorun konumunu esc ye bildirir. Esc de bir sonraki hamlesini rotorun konumuna gore yapar. Bu yuzden asla motor ile esc arasinda senkronizasyon bozulmaz. Bu tip calisan motorlar cok güçlüdur. Ayrica cok düsuk devirlerde calismaya musaittir.

Diger tip yani sensorsuz calisan  motorlarda ise rotor konumunu belirleyen herhangi bir eleman yoktur. Esc bu islemi cok komplex bir yolla yapar. Bu konu aslında ayrı bir kitap olur ama birazcık fikriniz olsun diye kabaca anlatmaya çalısacagım.

Bildiginiz gibi bobine enerji verince manyetik alan olusturdugu gibi bir manyetik alan icerisine girdiginde ise  uzerinde bir gelirim induklenir.  Ucak Esc leri (tam adını hatırlamıyorum simdi) back emf denilen bir olaydan faydalaniryordu sanırım. İsin temeli soyle kısaca.ise

Motora her seferinde min. 2 ucdan gelirim  Veriliyor. 3. Uv ise gnd olarak kullaniliyor. Motorumuzu 3 bobinli olarak düsunelim. Motorun 2 bobinine eneri verildiginde rotor hemen yeni konumunu alacaktır. 3 bobin ile rotor uzerindeki mıknatıs karsı karsıya geldiginde bobin bir gelirim olusur. Bu sırada Esc motor bobinlerine sırasıyla esclere enerji verdigi gibi aynı ajdada bu gelirimleri takip edip rotorun konumunu anlamaya calısır. Tabi  bu islemler belki saniyenin binde biri gibi bir sürede gerceklesır. Esc bir şekilde rotorun konumunu öğrenmek zorundadır. Bu bu işin zor yolu (bu konuda hakikaten saygı duyuyorum )
Ayrıca bu sistem düşük devirlerde düzgün çalışmaz.

Şimdilik söyleyeceklerim bu kadar. Dahada ayrıntılı anlatmak  isterdim ama telefon dan yazıyorum. Dediğim gibi motoru esc olmadan çalıştırılmasından.
iyi günler dilerim.

[zoptrik]

Bu konuyu ben de araştırdım. bunun en basit yolu esc ile sürüp escnin pwm bacağına duty cycle ı 20ms ye ayarladıktan sonra %5 ile % 10 arasında pm sinyali ile sürmek. %100ü 1024 olarak alırsak yaklaşık 51-52 kademe motoru sürebiliyoruz. daha ötesi mosfetlerle motor sürme olayına giriyor işin ucu kaçıyor
iyi forumlar...

[pwm3434]

mucit23   hocam  teşekkür  ederim  açıklamalarından. dediğin  gibi  şimdilik  hazır  esc  ile  başlamalıyım gibi   aksi  taktirde şu an için uçağı  uçaramayacağım. ileri ki günlerde bu konu hakkında çalışma  yapmayı düşünüyorum. 

  Esc motor bobinlerine sırasıyla esclere enerji verdigi gibi aynı andada bu gelirimleri takip edip rotorun konumunu anlamaya calısır.

1- esc sırasıyla bobinlere enerji verir
2-bu verilen gerilimleri kontrol edip rotorun konumunu anlmaya çalışır. 
hocam gerilimin kontrol edilmesini anladım bu sayede motorun aşırı akım sonucu doğabilecek zararlardan korunmuş olur.  peki rotorun konumu ne işine yarıyor esc'nin, özellikle de sensörsüz olanlarda.
farzedelim ki yeni bir  esc alıp kullanmaya başladım, esc' nin hangi bobinlere enerjini girdiğini bulmak için şunu denesem  olurmu hocam, esc'nin çıkışlarını parelel olarak regüle edip pıc'e girip birer   değişkeni saydırsam olurmu.   

[Mucit23]

@pwm3434

Bu konularda benimde sadece amatörce bilgilerim var. Zamanında bende bu fırçasız motor kontrolü yapma gibi işlere kalkışmıştım. Gerek zaman bulamamdan gerekse diğer bazı sebeblerden dolayı şimdi rafa kaldırdım. Bu işlemler gerçekten amatör elektronikçilerin sınırlarını zorluyor. İşin teorisini özellikle güç elektroniğini çok iyi bilmek gerekiyor. Motor kontrolü başlı başına bir mühendislik konusudur. Bu yüzden öyle derme çatma işlerle vaktini boşa harcama...

Motor kontrolünde birçok parametrelerin belirlenip kontrol edilmesi gerekiyor.

Bunlardan bazıları şöyle

1-) Rotorun konumu; Rotorun konumu dediğim gibi iki şekilde yapılıyor.  1. yöntem Motor konumu tespit etmek için birbirlerine 120 derece açıyla yerleştirilmiş hall sensörleri motor içerisine yerleştirilir.Bu hal sensörleri ile rotor konumu tespit edilir. Bu tür motorlara Sensored brushless motor denilir. Daha çok il kalkış alanında yüksek tork isteyen uygulamalar kullanılır. (Genellikle kara ve deniz araçları Bknz: http://www.teamnovak.com/tech_info/brushless/sensor_vs_sensorless.html )  2. Yöntem ise yukarıda bahsettiğim gibi Back EMF denilen olaydan faydalanmak. Bu dediğim yöntem ayrı bir kitap konusudur ve mühendisik bilgisi gerektirir. Açıkçası benimde fazla bilgim yok ama kısacası bu yöntemde statordaki motor bobinleri vasıtasıyla bulunur. Zor bir işlemdir. Ayrıntılı bilgi için aşağıdaki linki incele.
http://www.acroname.com/robotics/info/articles/back-emf/back-emf.html


2-) Bobinlere verilecek gelirim; Gelirim ise frekansla orantılı olarak değişmesi gerekiyordu. Normalde Kaliteli ESC lerde motora sinüs sinyal verilmesi gerekir. Sebebi ise motorun düşük devirlerde hem daha istikarlı dönmesi hemde motorun fazla ısınmasını önlemektir. Ama tam olarak bilmiyorum. Uçaklar için üretilen ESC lerde motorlar zaten yüksek devide çalıştıkları için kare dalga verilebilir. Eğer Kare dalga veriliyor ise verilen faz sinyalinede PWM sinyali uygulanır. Bu şekilde motora verilen enerji kontrol edilir.

3-) Motor akımları ölçülür. Aşırı akım çekilmesi gibi durumlarda motoru korumak içindir.

Bu 3 parametrenin kontrolü yapılması gerekmektedir.

ESC nin hangi bobine enerji verdiğini öğrenmenin bi anlamı yok. ESC sırası geldiğinde ilgili pine PWM sinyali uyguluyor. Hangisine uygulayacağını ise rotor konumu belirleyerek öğreniyor. Fazla anlatmak isterdim ama vaktim yok malesef.

Microchip in Aplication notlarına bak.

[pwm3434]

mücit23  şu  yazıyı  okuduktan   sonra esc nin prensibini biraz  anladım.   dediğin gibi bobin sargılarının sarılış tipinden yapısından dolayı motorun  dönmesi  için gerekli  olan faz girişinin belirli bir kurala göre uygulanması şartmış.  http://www.barissamanci.net/Makale/31/uludag-universitesindeydim/  ete hocam  link  eklemek  serbestmi  bilmiyorum. özür  dilerim  eğer  yasaksa.

yazıya  bir  göz  gezdir  sana zahmet. sondan  ikinci paragraf da  sargıların  bewslemedi  için  +  ve  -  gerilime  ihtiyaç  olduğunu  söylüyor  yazar. anladığım  kadarıyla sargıları  kontrol  eden mosfetlerin  gatelerine pwm  uygulamak ile ds arasında  bu  + ve  - gerilimi  oluşturulmuş  oluyor.  hatalımıyım.kafam  karıştı  biraz  eğer  böylede  olmuyorsa and  kapısı ile  istenilen  + - gerilimi  oluşturabilirmi.

elim de  3  tane 11.1v 15a 0 lık  fırçasız  motor  var. başlangıç  olarak  devreyi  nasıl  kurmalıyım  bir  fikir  verebilirmisin. pıc ile üç bobin  ucunu değişik değişik değişik belirli  kombinanslarla  tetikleyeyim.yani belirli periyotlarla 2 bobin  aynı  anda  enerjilendirmeli ve hemen  takibinde belir bir kısa  zaman  sonra  diğer  iki  bobin enerjilendirilib  bu  şekilde  dögü devam  ettirilince motorun  dönüşü  gerçekleşi.  hal  sensörsüz  denemeyi  düşünyorum ilk  aşama da. bobin  uçlarını dc  mi  yoksa  ac  mi  uygulanacak  anlamış  değilim.   
sen  mesajında hal  sensöründen bahsetmişin.  çünkü bu  sensör  hangi  bobinin faz  uygulama  sırasının  geldiğini  anlamak içindir  yazar  senin  yazdıklarının  aynısını  yazmış ve bahsı  geçen  yerde şu şekilde  devam  etmiş   Sensörsüz BLDC lerin diğer bir dezavantajı ise rotorun pozisyonunu düşük devirlerde sağlıklı bir şekilde takip edemeyeceğimizden dolayı düşük hızlarda çalıştıramamamızdır      bu,  şu  demek  oluyormu,  hal   sensörsüzde   çalıştırabilir. görüşmek  üzere

[İlyas KAYA]

Sayın PWM3434 ; BLDC motorları kontrol etmek gerçekten zor zanaat. Sadece motoru ileri ve geri
çevirebilkmek için 1 sene uğraştım. Tabi ileri geri derken ayn zamanda sayım , hız bilgisi almak ve
otomatik tork kontrolü için.

Ciddi emek ve zaman sarf etmek gerekiyor. Otomatik Kapılarda Sensörlü BLDC motor kullanılıyor.
Şuan bu motorlar ile otomatik kapı devreleri tasarlıyorum.

İşin özü sadece bir oyuncak için o kadar uğraşmanıza gerek yok

http://dx.com/s/ESC

Adresinde hazır olarak satılıyor.Fiyat olarak 15-25$ arasında. Aynı fiyata kargo dahil olarak kapınıza kadar geliyor.

Kendiniz yaparsanız sadece 2 şer dolardan 6 mosfet 12$ yapar bitiyormu? tabiki bitmiyor.
2,5$ high & low side driver 3 adet kullansak 7,5$
Tabi daha çok malzeme gerek her neyse.

Hiç uğraşmaya bile değmez.  Çinli dedelere selam eder ellerinden öperiz

[pwm3434]

teşekkür  ederim  kayatech    tavsiyeleriz için.

sorun  hazır  alıp almamak  değil  aslında  prensibini  öğrenip  kendimi  geliştirmnek.  malumun  her şeyin  hazırı  var ama  elin  hazırından  bizene  kendimizde   öğrenelim   .
neyse  hazırını  alacağım  tabiki.  dediğim  gibi  yerimizde  sayıklamanın  bir  anlamı  yok  gibi kendimizi   geliştirelim.   bir  önceki   mesajımda  devreyi  kurmak  için  hangi  yolu  izlemeliyim. hal  sensörü  yerine Back EMF yöntemini  kullanıp  bu  bilgiye  görede sırası  gelen  sargıyı  enerjileyebilirim.  basit  devre  kurulumu   için  neler  yapmalıyım  mümkünse  paylaşımda  bulun.

[İlyas KAYA]

sayın PWM3434 ;

Aslında benim de kaynağım olan direk siteyi vereyim.

http://www.microchip.com/

İngilizcem iyi değil ama teknik ingilizce hemen hemen yeterli oluyor.
Sitede yüzlerce uygulama notları ve programları var.

Mesela Back EMF ile BLDC motor nasıl kontrol edilmiş tüm notlar ve uygulamalar mevcud.
Buradan. Şemalar sizi korkutmasın biraz incelerseniz devrelerin aslında çok basit olduğunu anlarsınız.
Yazılımlarda hazır olarak ASM dilinde veriliyor.
Hiç birşey olmazsa devresi İSİS de kurar neler yaptığını analiz eder PBP ye uygulayabilirsiniz.

[pwm3434]

teşekkür  ederim  bakacağım. 

[Mucit23]

Pwm3434

BLDCveya fırçasız motorları sürmek gerçekten zor iştir. Tamamiyle Apayrı bir mühendislik  konusudur.

SAdece çıkışlara sırayla enerji vermekle iş bitmiyor malesef. Bu şekilde sadece motoru döndürürsün.

Bu iş için özel üretilmiş mikrodenetleyiciler var. Mesela Microchip in 18F4431, veya 18F1330 çok popüler. Bu işlemcilerde bu işi yapacak Motion PWM denen hazır donanımlar var. Bu işlemcileri araştır. Microchip in notlarında çok güzel bilgiler var. İncelemeni öneririm.