長年の夢を目指し挑戦中
夢であった、センサレス+コントローラを1PICで実現出来ました。
(意味がさっぱり分からない・・・なんて言わないで下さい・・・これって自分でもビックリするぐらい凄い事なんです)
センサレス・ブラシレスコントローラに挑戦
7/9 クロスウインドウで、初フライト成功しました。・・・・バンザイ
![]() |
5月21日センサレス部分の基本回路作成 |
![]() |
センシングの様子をオシロで確認 (オシロは、今瀬さんよりお借り)とりあえず コイルの励磁を確認 しかし・・・うーーーん 回路の数値を変更しなければ・・・ 肝心な部分が隠れちゃってるよーーー |
![]() |
センサレス部分のフローチャートです。 簡単な物ですが、いかに1つの動作のステップ数を減らすかで性能に影響します。 進角は、励磁パターンを設定直後から、カウントを初め、起電力チェックが完了するまでの数としています。位相が1/12ズレル関係でPICのステップ数を無視した場合、単純に1/12(例:15度か30度)ずらせば良いのですが、プログラムステップ数に応じて違ってきます。 現在59800RPMまでの調整を確認しましたが、テストで使っているFETドライブの関係で、これ以上のテストは、新規に作成しなければ・・・ |
| 回路図・テストプログラムは、ブラシレス回路の部屋です |
センサレス開発日記
| 5月21日 | 暖め続けていた回路からセンサレス部分を作成 アルゴリズムは、センサー付きブラシレスコントローラと同じです。違うのは、何処で励磁を切り替えるかを3本の動力線から得る方法なんです。 トラ技などで紹介されている、センタータップ方式の場合だと、デルタ結線では回らないですよね・・・悩み続けてはや1年、どうしてコントロとかシュルツは3本で動くの??????? センサレス専用ICも、センタータップ用(4本線モーター)しか無いようです(全部知らないけど) それでは、いっそのこと3本からセンタータップを作りだせば良いはず・・・と回路を書いてました。 丁度、ブリッジ回路のような物ですが、電気的に本当の意味でのセンタータップなんて出来ないので、各励磁毎のセンタータップを作り回路を構成しました。 オシロでバッチリセンシングしているのが確認出来ました。 |
| 5月22日 | プログラム製作開始・・・・???? どうやっても動かない 初期起動はバッチリ動いているが、切り替わった瞬間にストップするのです 色々なパターンでやっても同じ・・・おっかしーーーなーーー |
| 5月23日 | プログラムを別の物にするべく、コピーしながら・・・ あれーーーー、何じゃ****が無い・・・・むむむ 早急に、追加して、・・・・なんと回った・・・やっほーーー 理論通りに回りました。 しかし・・・無負荷電流は、流れるだけ流れてる 恐怖の60A以上 むむ・・・ちょっと変えたら・・・あれーーーー9A・・・よしよし 進角なんてもんが無ければいいのだけど・・・・ ちなみに上記電流値は1114/2使ってます。 スピード700クラスのモーターは、無負荷電流は、バッチリ4A前後でスムーズに制御出来てます。 若干起動時のガタガタは仕方ないかな・・・なにしろコギングが強烈で・・・良く回ってくれました。 |
| 5月24日 | ![]() |
| センサレス部分とブラシレスコントローラ部分を1このPICでやってみようと、プログラム組み直し・・・ タイミングは、1個にまとめた方が良いに決まっているけど・・・PWM波形の処理が超面倒・・・ しばらくは、2個でやります。 上の写真(ペラが見えない)は、実際にペラを付けて回したテストです。 がびーーーん・・・初期起動しない・・・初期起動のトルク不足???改良の余地ありですね 写真のは、最初手で回してあげてます。・・・回っちゃえばセンサー付きと同じようです。 午後・初期始動プログラム変更で、どうにか回転するようになった・・・バンザイ 簡易進角調整プログラム入れて、4Aから3.6A(センサー付きと同じ位)まで下がった。・・少しバンザイ | |
| 5月25日 | 今日は、PWMパルス幅問題の克服をしました。 1114/2も快調に回転してくれました。 あとは、初期起動問題と進角調整プログラムの設定値だーーーーー 今日は、1日良い日だな!! ルンルン でも・・・22日からプログラムし出して、もう基本部分が出来ちゃった・・・こんなに簡単で良いのだろうか??? |
| 5月26日から 6月2日までのまとめ |
既に、自動進角調整機能・ロータ検出機能・回転中ロック処理と機能を強化してきました。 プログラムステップ数も必要最低限に簡略化し、高回転でもスムーズに機能するようになりました。 特に、進角調整は、低速回転(1000RPM位)で、若干オーバーフロー(8ビット処理の為)して時々、ググなんて言いますが殆ど影響ないですね、それより、消費電流がグーーと少なくなり、ちゃんと演算して進角を調整している事が確認できうれしくなっちゃいます。 初期回転での、ロータ位置検出も出来ているようです。が・・・・・コギングが強烈に700サイズは回し始めるのに、相当量の電流を流さないと回らないので相変わらずギクシャクしてます。 400クラスの方は、スムーズに回ります。 |
| 6月17日 今日は良い日だな |
仕事しながら、どうにか1PICにまとめられないかな・・・と思っていたセンサレス部分とブラシレスコントローラ部分の融合に成功しますした。 FETの励磁シーケンスの機能とPWMパワー制御をセンサレスプログラムにどう過不足無く融合(まさに融合です)させるかでかなり苦労しましたが、100回近くのプログラム修正と変更で遂に実現しました。 幸い雨だったので、仕事もヒマで、完成したような物でした。 下の写真は、センサレスPIC(以前はソケットに入れないと動かなかった)を手に持っている所です。 コントローラ本体に取り付けた1PIC(16F84−20MHz)で、両方の機能を一括処理 |
![]() | |
| 6月20日 | 初期起動で難航中 FETのON・OFFも同時に処理しなくてはならない・・・・うーーーん タイミングが採れないです。 無負荷だと、シャフトが自由に動くから簡単に回ってくれるげと、ペラを付けるとうまくセンシングしてくれないですね あれから3日間、親展なし こういうのが・・・・たまんないですね(イジイジしていて、ストレスバンバン貯めて・・・一気に放出・・となればいいのだけど) 当分、開発に没頭しそうです。 |
| 7月6日 | ![]() |
| 忙しくて、組み立てられなかったけど、強引に時間を作って組み立てました。 配線込みで65gもあるけど・・・ま動いてくれたのでいいや ご覧の通り、FETは6個で約9mΩとおとなしいですが、実際に飛ばして見ないことには BEC付き(5V1A) 連続・・・うーーーん25A行くかどうか? 初フライトは、クロスウインドウでかな? | |
| 7月7日 七夕でーーす |
![]() |
| ネジで一体化して、完成しました。 大きいなーーと思っていたら、アビオックスのL130up(左)とほぼ同じ厚さと大きさなんです。 一昔前のコントローラと同じに出来て、嬉しいですね | |
| 7月9日 | 念願の初フライト成功しました。 電動機の集い・・夏 で、初フライトを迎えました。 搭載機体は、EPカブ・・・モータはアストロ05Dにプラネタ仕様で、8*6ペラです。 時間がなかったので、7セルのままですから、電流量は、6−9Aとすごくおとなしい設定でしたが、とりあえずフライト成功・・・よかったです。 心配していた初期起動も、自動ペラ回しで、バッチリ 坂本さんは、「手回しするの・・・」というので「ほらほら、自分で回すんだよ」と実演したら・・・「おーーー」 ギュイン・ギュインとペラが最初回るのをみると、すごく可愛いです。 ブレーキ無しモードで、フライトさせ、上空では特に問題もなくスムーズにコントロール出来ました。 次は、パワーアップしてみたいと思います。 |