ইলেকট্রনিক স্পিড কন্ট্রোলার কিভাবে কাজ করে? ESC এর সিগন্যাল চেইনের ভিতরে

একটি 48 V ব্যাটারি প্যাক একটি নির্দিষ্ট ডিসি ভোল্টেজ সরবরাহ করে। একটি বৈদ্যুতিক স্কুটারের একটি মোটরকে এখনও একটি সমতল রাস্তায় প্রায় 3,200 rpm ধরে রাখতে হবে, 12 শতাংশ গ্রেডে প্রায় 280 rpm-এ নেমে যেতে হবে এবং চাহিদা অনুযায়ী বিপরীত হতে হবে। ব্যাটারি এবং উইন্ডিংগুলির মধ্যে কিছু নির্ধারণ করতে হয় কতটা কারেন্ট প্রবাহিত হয়, কোন দিকে এবং কতক্ষণ।

সেই ডিভাইসটি ইলেকট্রনিক গতি নিয়ন্ত্রক। এটি ব্যাটারির ফিক্সড ডিসিকে তিন-ফেজ আউটপুটে রূপান্তর করে এবং প্রতি সেকেন্ডে হাজার বার আউটপুট পরিবর্তন করে কাজ করে। মোটরটি যে গড় ভোল্টেজ দেখে তা ডিউটি ​​চক্রের সাথে বেড়ে যায় এবং পড়ে যায় এবং মোটরের নিজস্ব ইন্ডাকট্যান্স সেই দ্রুত ডালগুলিকে মসৃণ স্রোতে পরিণত করে। টর্ক কারেন্ট অনুসরণ করে এবং গতি স্থির হয় যেখানে মোটর টর্ক লোড টর্কের সাথে মিলিত হয়। এটি নিরাপদে এবং বারবার ঘটানোর জন্য একটি ESC-এর ভিতরে অন্য সবকিছু বিদ্যমান।

কিভাবে DC তিন-ফেজ ঘূর্ণন হয়

একটি ব্রাশবিহীন মোটর দুটি টার্মিনালে প্রয়োগ করা ডিসিতে চলবে না। এর স্টেটর তিনটি ফেজ উইন্ডিং বহন করে এবং এর রটার স্থায়ী চুম্বক বহন করে, তাই কারেন্টকে ক্রমানুসারে পর্যায়গুলির মধ্য দিয়ে যেতে হয় যাতে স্টেটর ক্ষেত্রটি রটারটিকে জায়গায় ধরে রাখার পরিবর্তে সামনের দিকে টানতে থাকে।

কম্যুটেশন: রটার থেকে এগিয়ে থাকা

কম্যুটেশন হল কোন ফেজ পেয়ারকে শক্তি দেওয়া হয় তা বেছে নেওয়ার কাজ। ছয়-পদক্ষেপ পরিবর্তনে, প্রতিটি বৈদ্যুতিক বিপ্লবকে ছয়টি অবস্থায় বিভক্ত করা হয়, এবং নিয়ামক প্রতি রাজ্যে একটি উচ্চ-পার্শ্ব এবং একটি নিম্ন-সাইড সুইচ চালু করে, একটি ক্ষেত্র তৈরি করে যা প্রতি 60 বৈদ্যুতিক ডিগ্রীতে এগিয়ে যায়। যদি কম্যুটেশন রটার থেকে পিছিয়ে থাকে, তাহলে টর্ক ভেঙে যায় এবং কারেন্ট উঠে যায়। যদি এটি খুব বেশি দূরে নিয়ে যায় তবে অতিরিক্ত কারেন্ট টর্কের পরিবর্তে তাপ হয়ে যায়।

সেন্সরড এবং সেন্সরহীন অবস্থান প্রতিক্রিয়া

তিনটি হল সেন্সর পরম রটার অবস্থানের রিপোর্ট করে, যা একটি রোবট চ্যাসিসের জন্য গুরুত্বপূর্ণ যা সম্পূর্ণ লোডের মধ্যে স্থবির থেকে শুরু করতে হয়। সেন্সরবিহীন স্কিমগুলি এর পরিবর্তে অ-শক্তিহীন পর্যায়ে প্ররোচিত ব্যাক-ইএমএফ পড়ে এবং এর জিরো ক্রসিং থেকে অবস্থান অনুমান করে। এটি জোতা থেকে তিনটি তার এবং একটি সংযোগকারীকে সরিয়ে দেয়, তবে অনুমানটি রেট করা গতির প্রায় 5 থেকে 10 শতাংশের নিচে অবিশ্বস্ত হয়ে ওঠে। ক্ষেত্র-ভিত্তিক নিয়ন্ত্রণ আরও এগিয়ে যায়, পরিমাপ করা ফেজ স্রোতকে একটি ঘূর্ণায়মান রেফারেন্স ফ্রেমে রূপান্তরিত করে এবং টর্ক-উৎপাদনকারী উপাদানকে সরাসরি নিয়ন্ত্রণ করে।

থ্রটল ইনপুট থেকে গেট ড্রাইভ পর্যন্ত সিগন্যাল চেইন

থ্রটল ইনপুট এবং মোটর টার্মিনালগুলির মধ্যে চারটি কার্যকরী ব্লক রয়েছে। প্রত্যেকের নিজস্ব ব্যর্থতা মোড এবং সিস্টেমের কর্মক্ষমতার নিজস্ব সীমা রয়েছে।

মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং কন্ট্রোল লুপ

মাইক্রোকন্ট্রোলার নমুনা ফেজ কারেন্ট, বাস ভোল্টেজ, থ্রোটল পজিশন এবং রটার পজিশন, প্রায়ই ক্ষেত্র-ভিত্তিক বাস্তবায়নে প্রতি সেকেন্ডে 8,000 থেকে 20,000 বার। এটি প্রথমে দ্রুত কারেন্ট লুপ চালায়, এটির চারপাশে একটি ধীর গতি বা টর্ক লুপ আবৃত করে এবং ফলাফলটিকে তিনটি শুল্ক চক্রের মানগুলিতে রূপান্তর করে। থ্রটল ম্যাপিং, বর্তমান সীমা, পুনরুত্পাদনশীল ব্রেকিং শক্তি এবং ফল্ট থ্রেশহোল্ডগুলি এই স্তরে বাস করে।

গেট ড্রাইভার এবং MOSFET ব্রিজ

গেট ড্রাইভার লো-ভোল্টেজ লজিককে 10 থেকে 15 V সুইং-এ একটি পাওয়ার MOSFET-এর প্রয়োজনে অনুবাদ করে, এবং এটি একটি পায়ে উভয় সুইচকে একই সময়ে পরিচালনা করতে বাধা দেয়। ডেড টাইম, হাই-সাইড টার্ন অফ এবং লো-সাইড চালু করার মধ্যে ইচ্ছাকৃত ফাঁকা ব্যবধান, সাধারণত 0.3 থেকে 1 মাইক্রোসেকেন্ড। খুব সংক্ষিপ্ত এবং শুট-থ্রু কারেন্ট সেতুটিকে ধ্বংস করে দেয়; খুব দীর্ঘ এবং কম গতির টর্ক এবং দক্ষতা উভয়ই ক্ষতিগ্রস্ত হয়।

ছয়টি MOSFET থ্রি-ফেজ ব্রিজ গঠন করে, যেখানে স্যুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি, বাস ভোল্টেজ এবং গেট চার্জের সাথে ক্ষতির স্কেলগুলি পরিবর্তন করার সময় অন-রেজিস্ট্যান্স এবং কারেন্ট বর্গ দিয়ে পরিবাহী ক্ষতির স্কেল তৈরি করা হয়। সমান্তরাল ডিভাইসগুলি অন-প্রতিরোধকে কম করে, কিন্তু শুধুমাত্র যখন গেট লুপগুলি মিলে যায়। অন্যথায় একটি ডিভাইস তার প্রতিবেশীদের তুলনায় বেশি কারেন্ট বহন করে এবং প্রথমে ব্যর্থ হয়।

বর্তমান সেন্সিং এবং সুরক্ষা

শান্ট প্রতিরোধক বা হল-ইফেক্ট সেন্সর ফেজ কারেন্ট পরিমাপ করে তাই নিয়ন্ত্রণ লুপে নিয়ন্ত্রিত করার মতো বাস্তব কিছু থাকে এবং একই সংকেতগুলি ওভারকারেন্ট, ওভারভোল্টেজ এবং অতিরিক্ত তাপমাত্রা সুরক্ষা দেয়। একটি ভাল আচরণকারী নিয়ামক মোটর মাঝামাঝি কৌশল কাটার পরিবর্তে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে কারেন্টকে ধীরে ধীরে ভাঁজ করে।

ডিউটি সাইকেল, PWM, এবং সংখ্যা যে গুরুত্বপূর্ণ

গতি নিয়ন্ত্রণ কর্তব্য চক্র নিয়ন্ত্রণ. যদি বাসটি 48 V এ বসে এবং ডিউটি ​​সাইকেল 50 শতাংশ হয়, মোটরটি গড়ে 24 V দেখতে পায়। সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সিটি ব্যবহারিক ব্যান্ডের ভিতরে কারেন্ট রিপল ধরে রাখার জন্য যথেষ্ট উচ্চ নির্বাচন করা হয় এবং সুইচিং ক্ষতি পরিচালনাযোগ্য রাখার জন্য যথেষ্ট কম। ফেজ ইন্ডাকট্যান্সের কয়েকশ মাইক্রোহেনরি সহ একটি 48 V ড্রাইভে, 16 kHz থেকে 20 kHz সাধারণত রেট করা কারেন্টের 10 থেকে 20 শতাংশের কাছাকাছি তরঙ্গ রাখে।

সারণীটি স্পেসিফিকেশনের পরিবর্তে ট্রেড-অফের সেট হিসাবে পড়ুন। সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ানোর ফলে লহর সংকুচিত হয় এবং ড্রাইভ শান্ত হয়, তবে এটি সুইচিং ক্ষতি এবং তাপও বাড়ায়। ডেড টাইম প্রশস্ত করা সেতুটিকে রক্ষা করে, তবুও এটি কম ডিউটি ​​সাইকেলে আউটপুট ভোল্টেজকে বিকৃত করে, যা রুক্ষ স্টার্টিং এবং অতিরিক্ত কম-গতি হিটিং হিসাবে দেখায়।

অনুমান ছাড়াই একটি মোটরের সাথে একটি কন্ট্রোলার মিলানো

সবচেয়ে সাধারণ সাইজিং ত্রুটি হল মোটরের লেবেল পাওয়ার দ্বারা একটি নিয়ামক নির্বাচন করা। মোটর যান্ত্রিক আউটপুট দ্বারা রেট করা হয়; কন্ট্রোলার ফেজ কারেন্ট এবং জংশন তাপমাত্রা দ্বারা সীমাবদ্ধ। একটি 1 কিলোওয়াট মোটর বিশ্রাম থেকে একটি কঠিন স্টার্টের সময় 48 V এ ফেজ কারেন্টের 40 A টানতে পারে, যদিও এর ক্রুজ কারেন্ট 12 A এর কাছাকাছি। শুরুর জন্য আকার, ক্রুজ নয়, এবং তিনটি সংখ্যা একসাথে পরীক্ষা করুন:

• প্রত্যাশিত পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় ক্রমাগত ফেজ কারেন্ট, 25 সেন্টিগ্রেডে নয়।
• রিজেনারেটিভ ব্রেকিং স্পাইকের জন্য হেডরুম সহ বাস ভোল্টেজ পরিসীমা।
• তাপীয় পথ: হিটসিঙ্ক এলাকা, বায়ুপ্রবাহ এবং কতক্ষণ পিক কারেন্ট টিকিয়ে রাখা যায়।

প্রকাশিত পেয়ারিং টেবিলগুলি সেই অনুমানগুলির বেশিরভাগই সরিয়ে দেয়, কারণ তারা জানায় যে কোন নিয়ামক এবং মোটর সংমিশ্রণগুলি ইতিমধ্যেই বর্তমান, ভোল্টেজ এবং মাউন্ট করার জন্য চিহ্নিত করা হয়েছে৷

APT কন্ট্রোলার এবং মোটর পেয়ারিং স্কিম বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য প্রোটোকল বিবেচনার সাথে পাওয়ার, টর্ক, গতি এবং দক্ষতা জুড়ে APT কন্ট্রোলার এবং মোটরগুলিকে মেলানোর জন্য B2B জোড়া করার পরামর্শ। পণ্য দেখুন →

ফার্মওয়্যার, প্রোটোকল এবং টিউনিং

অভিন্ন শক্তি পর্যায় সহ দুটি কন্ট্রোলার খুব ভিন্নভাবে আচরণ করতে পারে। ইনপুট প্রোটোকল হল প্রথম পার্থক্য: পিডব্লিউএম এবং অ্যানালগ ইনপুটগুলি সহজ এবং কম লেটেন্সি, UART স্যুট প্যারামিটার টিউনিং এবং টেলিমেট্রি, এবং CAN বাস সেই যানবাহনগুলির সাথে ফিট করে যেখানে কন্ট্রোলার, ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম, এবং যানবাহন নিয়ন্ত্রণ ইউনিটের অবস্থা শেয়ার করতে হয়৷

দ্বিতীয় পার্থক্য হল ফার্মওয়্যার। থ্রটল কার্ভ, কারেন্ট র‌্যাম্প, রিজেনারেটিভ ব্রেকিং প্রোফাইল, টপ স্পীডের জন্য ফিল্ড দুর্বল হয়ে যাওয়া এবং ফল্ট রিকভারি আচরণ সবই সফ্টওয়্যারের সিদ্ধান্ত, এবং আধুনিক মোটর কন্ট্রোলারে সফ্টওয়্যারের ভূমিকা পাওয়ার স্টেজের সাথে মেলে। আপনি একটি প্ল্যাটফর্মে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ হওয়ার আগে প্যারামিটার সেটের জন্য জিজ্ঞাসা করুন, একটি পাহাড়ে প্রথম প্রোটোটাইপ স্টলের পরে নয়।

তাপ বাস্তবতা এবং নির্ভরযোগ্যতা সীমা

ডেটাশিটের বর্তমান রেটিং সাধারণত 25 সেন্টিমিটার পরিবেষ্টিত এবং একটি MOSFET কেস 80 সি-এর কাছাকাছি ধরে রাখে। গ্রীষ্মের বিকেলে একটি সিল করা ঘেরের ভিতরে, কোনটিই ধারণ করে না। তাপমাত্রার সাথে সঞ্চালনের ক্ষতি বৃদ্ধি পায় কারণ অন-প্রতিরোধ বৃদ্ধি পায়, যা আবার ক্ষতি বাড়ায়; ডিরেটিং ছাড়াই, সেই লুপটি চলে যায়। একটি প্যাসিভলি কুলড কন্ট্রোলারের জন্য ব্যবহারিক ডিরেটিং প্রায়শই হেডলাইন কারেন্টের 30 থেকে 40 শতাংশ নিচে থাকে। ক্যাপাসিটারগুলি সমান মনোযোগের দাবি রাখে, যেহেতু তাদের রিপল কারেন্ট রেটিং এবং 105 C এ রেট লাইফ প্রকৃত পরিষেবা ব্যবধান সেট করে, MOSFET অংশ সংখ্যা নয়।

যে অ্যাপ্লিকেশনগুলি উপদ্রব ট্রিপ সহ্য করতে পারে না তাদের জন্য, তাপমাত্রা এবং লোড জুড়ে স্থিতিশীলতা প্রথম পৃষ্ঠার শীর্ষ চিত্রের চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ।

APT A8 হাই স্টেবিলিটি ব্রাশলেস ডিসি মোটর কন্ট্রোলার FOC, CAN, ব্লুটুথ এবং ড্রোন, রোবোটিক্স এবং হালকা ইভির জন্য 30 কিলোওয়াট পিক সহ একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত উচ্চ-স্থিতিশীলতা ব্রাশবিহীন ডিসি মোটর কন্ট্রোলার। পণ্য দেখুন →

আপনি কেনার আগে কি পরীক্ষা করুন

1. সবচেয়ে খারাপ অবস্থায় ফেজ কারেন্ট: ফুল-লোড শুরু, সর্বোচ্চ গ্রেড, সর্বোচ্চ পরিবেষ্টিত।
2. বাসের ভোল্টেজ উইন্ডো, রিজেনারেটিভ স্পাইক সহ আপনার ব্যাটারি আসলে দেখতে পাবে।
3. কন্ট্রোল ইন্টারফেস: গাড়ি কি ইতিমধ্যেই CAN কথা বলে, নাকি PWM কাজ করবে?
4. তাপীয় নকশা: হিটসিঙ্ক এলাকা, বায়ুপ্রবাহ পথ এবং মাউন্টিং অভিযোজন।
5. সুরক্ষা এবং রিপোর্টিং: ওভারকারেন্ট, ওভারভোল্টেজ, অতিরিক্ত তাপমাত্রা এবং ত্রুটিগুলি লগ করা হয়েছে বা শুধুমাত্র সংকেত রয়েছে কিনা।
6. সমর্থন: প্যারামিটার ডকুমেন্টেশন, ফার্মওয়্যার আপডেট পাথ এবং সরবরাহকারী তাদের নিয়ামক দিয়ে আপনার মোটরকে চিহ্নিত করবে কিনা।

সরবরাহকারী যারা একটি প্রকাশ করে বৈশিষ্ট্যযুক্ত নিয়ামক পরিসীমা এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ নির্দেশিকা টুলিং প্রতিশ্রুতিবদ্ধ হওয়ার আগে সেই শেষ বিন্দুটিকে যাচাই করা আরও সহজ করে তোলে।

APT R5 ফাস্ট রেসপন্স ব্রাশলেস ডিসি মোটর কন্ট্রোলার রোবোটিক্স, অটোমেশন এবং মিনি-ইভির জন্য 5 কিলোওয়াট রেটযুক্ত, 12 কিলোওয়াট পিক, ক্যান এবং FOC সহ একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত দ্রুত-প্রতিক্রিয়া ব্রাশবিহীন DC/PMSM কন্ট্রোলার। পণ্য দেখুন →

সংক্ষিপ্ত সংস্করণ

• একটি ESC ফিক্সড ডিসিকে একটি সুইচড থ্রি-ফেজ আউটপুটে রূপান্তরিত করে এবং ডিউটি সাইকেল গড় ভোল্টেজ এবং তাই গতি নির্ধারণ করে।
• কম্যুটেশন স্টেটর ফিল্ডকে রটারের সামনে রাখে; হল সেন্সর কম গতির হ্যান্ডেল, ব্যাক-ইএমএফ অনুমান ক্রুজ পরিচালনা করে।
• মাইক্রোকন্ট্রোলার, গেট ড্রাইভার, MOSFET ব্রিজ, এবং কারেন্ট সেন্সিং প্রতিটি সিস্টেমে তাদের নিজস্ব সীমা আরোপ করে।
• সবচেয়ে খারাপ অবস্থায় ফেজ কারেন্টের আকার, তারপর পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার জন্য ডেরেট করুন পণ্যটি সত্যিই দেখতে পাবে।
• ফার্মওয়্যার এবং প্যারামিটার অ্যাক্সেস আকৃতি ড্রাইভ আচরণ সুইচ অংশ সংখ্যার চেয়ে অনেক বেশি।