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爱啃苹果的葱 发表于 2015-2-5 17:14:12

BLDC\PMSM电机控制器的制作

本帖最后由 爱啃苹果的葱 于 2015-2-5 17:08 编辑

最近指导两个小兄弟学习无刷直流电机控制，之前做的有块学习的板子，一直放了很长时间，上面粘了不少灰，他们拿过来学习的时候总是出现各种问题，例如昨天调的程序今天再烧就不正常了，于是最近又重新设计一个，之前的板子照片如下：


重新设计的电路也没啥特别的地方，主控用STM32F103，驱动用IR2101S+6个NMOS，然后是做三个臂的电流采样，这样既可以做BLDC，又可以做PMSM，电源采用DC-DC，电路图都是坛子里最普遍用的，随手一搜就有，所以接下来只给大家介绍我们学习的方法和过程。
以现实产品为学习对象，所以搜了网上卖的BLDC控制器，看看他们都是怎么做的，普遍的产品如下：



为了避免广告的嫌疑，将淘宝上的图片做了处理，删去了产家的LOGO，只是作为学习参考用，并非商业用途。
确定了我们自己要设计的模型后就开始找同样的散热片，还好找到了跟这个一样的散热片，不是很贵才14元一个，于是就拍了几个，然后根据店家的宝贝描述里面的产品尺寸，指导他们用SolidWorks重新画了散热片的3D模型：





在画散热片的3D模型的时候，要测量板子、铜柱、螺丝等的尺寸，避免在装配的时候出现干涉，例如我们手头的铜柱就短了点，这样添加2层垫片刚好可以拧紧。
画完散热片的3D模型后，就需要生成PCB的外边框结构，选择好参考面后，生成DXF格式的文件，然后在Altium Designer里面导入即可：



只需要操作3个地方，选择单位为mm，点击Select回到PCB操作界面，选择你要放置的参考点，然后选择你要添加的层，最后点击OK即可。



有了PCB的结构，接下来就是整理原理图啦！原理图所有的封装都是用的自己画的3D库，在坛子里面搜可以找得到的，这样就可以很直观的来看设计效果啦！PCB结构布局最关键的就是摆放MOS管的位置，因为需要打螺丝孔定位，这个定位孔最好是打在散热片的槽子里面，同时要有一个电源指示灯要伸出来，建3D模型就有这个好处，到没到位一目了然。



在打MOS孔的时候，将PCB结构打印出来，剪下来后对齐贴在散热片上，然后用铣刀打一个定位孔，再用2.8mm的钻头钻孔，最后用3mm的攻丝工具攻螺纹。如果直接用长钻头打孔的话，很容易滑动从而打偏，所以铣刀是个很不错的东西。

原本打算将画完了的PCB导入到SolidWorks里面去装配，结果因为文件比较大，每次导进去只要点击保存就软件直接崩溃，换了好几台电脑都是如此，最后没办法就反过来操作，将SolidWorks里面的模型生成STEP格式，添加到Altium Designer里面进行装配：















在PCB焊接完后需要验证板子是否能正常工作，调试时都是一步一步调的，每焊一点就调一点，在软件测试时也是，先调开环，后调Hall闭环





这个板子目前完成了BLDC的霍尔闭环调速的软件设计，PMSM方式的FOC算法等过完年了再来玩。

gallop020142 发表于 2015-2-5 17:19:14

厉害 期待更多的资料

kakarotto 发表于 2015-2-5 17:19:38

沙发。坐等FOC         

爱啃苹果的葱 发表于 2015-2-5 17:21:26

kakarotto 发表于 2015-2-5 17:19
沙发。坐等FOC

兄弟，别等了，这种纯数学的东西我是讲不清楚的，还是需要你自己去看，海绵宝宝的帖子就是很好的学习资料。

爱啃苹果的葱 发表于 2015-2-5 17:25:15

gallop020142 发表于 2015-2-5 17:19
厉害 期待更多的资料

坛子里面最不缺就是什么电路图，代码这些具体的资料，缺的是学习的经验交流

ersha4877 发表于 2015-2-5 18:10:26

爱啃苹果的葱 发表于 2015-2-5 17:25
坛子里面最不缺就是什么电路图，代码这些具体的资料，缺的是学习的经验交流 ...

    坛子里很多人对电机这块都一知半解,很多问问又得不到答案,高手细节又不说清,自然就有了要 原理图要代码的事情.

ibichao 发表于 2015-2-5 18:24:27

看起来很好啊，楼主哪里人？

szxszx 发表于 2015-2-5 20:01:18

跟着楼主一起学习

爱啃苹果的葱 发表于 2015-2-5 20:17:03

ibichao 发表于 2015-2-5 18:24
看起来很好啊，楼主哪里人？

武汉户口，老家荆州

爱啃苹果的葱 发表于 2015-2-5 20:26:03

ersha4877 发表于 2015-2-5 18:10
坛子里很多人对电机这块都一知半解,很多问问又得不到答案,高手细节又不说清,自然就有了要 原理图要代 ...

细节不说这个可以理解，关键是沟通怎么去学习，学习的方法，如何去查资料等等，像之前看的mandylion2008的帖子感触就很深，跟着他的方法走至少FOC算法我是有了很大的收获，至少能少走很多弯路。

ibichao 发表于 2015-2-5 20:29:44

爱啃苹果的葱 发表于 2015-2-5 20:17
武汉户口，老家荆州

我江苏的，本想靠的近，可以和楼主交流一下。{:smile:}

爱啃苹果的葱 发表于 2015-2-5 20:41:24

ibichao 发表于 2015-2-5 20:29
我江苏的，本想靠的近，可以和楼主交流一下。

哦，那有问题就跟帖吧！我看到了有时间就会回贴的。

khuohuo 发表于 2015-2-5 20:57:24

期待更多的资料

ersha4877 发表于 2015-2-5 21:44:23

爱啃苹果的葱 发表于 2015-2-5 20:26
细节不说这个可以理解，关键是沟通怎么去学习，学习的方法，如何去查资料等等，像之前看的mandylion2008 ...

谢谢,以后学习的话,望指导

cl1cl1cl1cl1 发表于 2015-2-5 22:16:13

有打算用 Cortex M4来做控制的想法？

SNOOKER 发表于 2015-2-5 22:16:50

厉害 期待更多的资料

Anhao 发表于 2015-2-5 23:05:42

这位领导不错啊，那么用心指导手下

Excellence 发表于 2015-2-6 08:39:08

{:handshake:}{:handshake:}{:handshake:}

salon 发表于 2015-2-6 11:49:10

请问楼主是用方波控制还是正弦波控制的？

lxk19781221 发表于 2015-2-6 12:43:02

BLDC\PMSM电机控制器,好东西

我是一个大白菜 发表于 2015-2-6 12:54:54

多谢楼主分享，学习一下

爱啃苹果的葱 发表于 2015-2-6 20:10:01

cl1cl1cl1cl1 发表于 2015-2-5 22:16
有打算用 Cortex M4来做控制的想法？

ST的F4已经玩得很熟了，能够用F3来做的东西就不用F4来做了，否则成本太高了。现在不急着做项目，把几个小兄弟带好了再说，有了一个好的团队就好办事了。

爱啃苹果的葱 发表于 2015-2-6 20:13:02

Anhao 发表于 2015-2-5 23:05
这位领导不错啊，那么用心指导手下

称为领导算是抬举我了{:titter:} ，一个好的团队远远比一个好的项目重要，能带着一帮兄弟们一起玩，比自个一个人孤零零的玩岂不是要更好玩些！

爱啃苹果的葱 发表于 2015-2-6 20:14:25

salon 发表于 2015-2-6 11:49
请问楼主是用方波控制还是正弦波控制的？

暂时是方波，弦波的还没搞定

左哼哼 发表于 2015-3-5 11:15:09

楼主我现在也在弄BLDC，方波能转了，正弦的一点头绪都没有，楼主有什么建议吗，应该从哪入手啊，求教。

爱啃苹果的葱 发表于 2015-3-5 13:46:13

左哼哼 发表于 2015-3-5 11:15
楼主我现在也在弄BLDC，方波能转了，正弦的一点头绪都没有，楼主有什么建议吗，应该从哪入手啊，求教。 ...

http://www.amobbs.com/thread-5609291-1-3.html把这个帖子好好看看，很有参考价值

左哼哼 发表于 2015-3-6 08:59:31

爱啃苹果的葱 发表于 2015-3-5 13:46
http://www.amobbs.com/thread-5609291-1-3.html把这个帖子好好看看，很有参考价值

谢谢                        

retome 发表于 2016-6-12 20:54:01

Anhao 发表于 2015-2-5 23:05
这位领导不错啊，那么用心指导手下

好领导啊招不招小兄弟，我想在你手下做！！！学几招

neno 发表于 2018-7-13 09:08:34

看起来这板子过的电流不大啊

小黑人嘿嘿 发表于 2019-2-16 15:56:34

厉害，正需要

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