“CONTROL DE VELOCIDAD POR CAMBIO DEFRECUENCIA DE MOTOR TRIFÁSICOSINCRÓNICO USANDOSINCRÓNICO USANDOMICROCONTROLADORES AVANZADOS

Presentado por: Presentado por: Jorge Gonzalo Espinoza Mendoza Freddy Andy Rosero Vera

INTRODUCCIÓN

CONTROLADORES DE VELOCIDAD

• Gran variedad en el mercado.

• Para diferentes tipos de motores.• Para diferentes tipos de motores.

• Disponibilidad para ser utilizado

en algunas áreas practicas.

• Variedad en tamaño y precio.

• Conexiones de comunicación con• Conexiones de comunicación con

otros dispositivos.

MICROCONTROLADORPIC16F877A

MOTOR BRUSHLESS(BLDC)

Los motores BLDC tienen la característica de que no emplean escobillas en la conmutación para la transferencia emplean escobillas en la conmutación para la transferencia de energía; en este caso, la conmutación se realiza electrónicamente.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DELMOTOR BLDC

• Mejor relación velocidad-par motor• Mayor respuesta dinámica• Mayor respuesta dinámica• Mayor eficiencia• Mayor vida útil• Menor ruido• Mayor rango de velocidad.

Por otra parte, los motores BLDC tienen dos desventajas, que son las siguientes:

• Tienen un mayor coste• Requieren un control bastante más complejo

ARQUITECTURA DE UN MOTOR BLDC

SENSOR DE EFECTO HALL

Consiste en la aparición de un campo eléctrico en un conductor cuando es atravesado por un campo magnético. magnético.

INVERSOR TRIFÁSICO

. Inversor trifásico genera energía eléctrica de corriente alterna a partir de una fuente de corriente alterna a partir de una fuente de energía de corriente continua, con magnitudes y frecuencias deseadas

Puente H con Mosfet tipo N

ESQUEMÁTICO DEL PROYECTOEtapa de Control

RD7/PSP730

RD6/PSP629

RD5/PSP528

U4R1447k

D7D6D5D4E

RS

RA0/AN0 2RA1/AN1 3

RA2/AN2/VREF-4

RA4/T0CKI6

RA5/AN4/SS 7

RE0/AN5/RD 8RE1/AN6/WR

9RE2/AN7/CS

10

OSC1/CLKIN 13OSC2/CLKOUT

14

RC1/T1OSI/CCP216RC2/CCP117RC3/SCK/SCL

18

RD0/PSP019

RD1/PSP120

RB7/PGD40

RB6/PGC39

RB538

RB437

RB3/PGM36

RB235

RB134

RB0/INT33

RD5/PSP528

RD4/PSP427

RD3/PSP322

RD2/PSP221

RC7/RX/DT26

RC6/TX/CK25

RC5/SDO24

RC4/SDI/SDA23

RA3/AN3/VREF+5

RC0/T1OSO/T1CKI15

MCLR/Vpp/THV1

PIC16F877

C0C1C2C3C4C5

RV1

1k

R7

470PWM

PWM

SENSOR CSENSOR BSENSOR A

R15470

DIRECCION

DIRECCION

LCD1

D4

D5

D6

D7R

S

E

D7

14D

613

D5

12D

411

D3

10D

29

D1

8D

07

E6

RW

5R

S4

VS

S1

VD

D2

VE

E3

LCD1LM016L

ESQUEMÁTICO DEL PROYECTOEtapa de Acoplamiento y Potencia

HIN2

3

VB8

HO7

VS65

V+

1 U1Q1IRF530

+12V

+12V

R1

33

C13u3

D1

DIODE

C1U

D4DIODE

LIN3

VSLO

5COM

4 IR2101

HIN2

LIN3

VB8

HO7

VS 6

LO 5COM

4

V+

1 U2

IR2101

Q2IRF530

Q3IRF530

Q4IRF530

+12V

+12V

+12V

R2

33

R3

33

R4

33

C23u3

D2

DIODE

C0

C3

C2

V

D5DIODE

D6DIODE

D7DIODE

R8

330

R9

330

R10

R114.7K

R124.7K

R134.7K

SENSOR A

SENSOR B

SENSOR C

+88.8

M1

MOTOR-BLDCM

UV

W

HIN2

LIN3

VB8

HO7

VS6

LO5

COM

4

V+

1 U3

IR2101

Q5IRF530

Q6IRF530

+12V

+12V

R5

33

R6

33

C33u3

D3

DIODE

C5

C4W

D8DIODE

D9DIODE

330SENSOR C

DESARROLLO DEL PROGRAMADiagrama de Flujo

INICIORA0, RA1 ENTRADAS

PORT E - ENTRADAS HALLPORT C - SALIDAS

CONFIGURAR MODULO ADCTMR0 CON PRESCALAR 256

CONMUTAR

CONMUTAR

LEO PORT EHALL SENSOR

DIRECCION?

NO

NUEVO ADC

ADC -- TMR0

PWM

ACTIVAR SALIDAS PORT C

TABLA FWD

TABLA REV

CONVERSIONLISTA?

SI

NO

SI

NO

GUARDAR CAMBIO SENSOR HALL

CONMUTAR

CAMBIOSENSOR HALL

SI

DISPAROS PARA LOS MOSFET'S

DISPAROS PARA LOS MOSFET'S

TABLA DE DISPAROS DEL PROGRAMA

GRÁFICOS GENERADOS DEL PROYECTO

Forma de onda entre el sensor de efecto Hall A y Befecto Hall A y B

Forma de onda entre el sensor de efecto Hall A y C

GRÁFICOS GENERADOS DEL PROYECTO

Forma de onda entre las bobinas A y B

Forma de onda entre las bobinas A y C

CONCLUSIONES

•Se consiguió la completa implementación del controlador develocidad para motores BLDC con sensores de efecto Hall deMicrochip, con el cual se implemento el hardware y elsoftware, en una combinación entres las notas de aplicaciónsoftware, en una combinación entres las notas de aplicacióndispuestas, estas son AN857A y AN957. Usando el programapara el control de velocidad de motores BLDC con sensor dela nota de aplicación AN857A en el PIC 16F877A obteniendocomo resultado el arranque del motor BLDC trifásico.

•El controlador de velocidad para motores BLDC con sensorde efecto Hall desarrollado en este proceso de graduaciónde efecto Hall desarrollado en este proceso de graduaciónmuestra la fácil implementación y aplicación para el usodidáctico, y experimental donde se puede comprobar elfuncionamiento de sus etapas, tanto la etapa de control,acoplamiento y potencia. Además de cómo opera suprogramación y el funcionamiento del motor BLDC.

CONCLUSIONES

•Se obtuvo el PWM por medio de la programación,simplemente con el PIC16F877A sin la necesidad de unmicrocontrolador de la gama alta los cuales tienen módulosmicrocontrolador de la gama alta los cuales tienen módulosPWM, solo utilizando el TMR0 en modo de temporizador y elproducto de ese ejercicio mostrarlo en el puerto C delmicrocontrolador configurado como salida.

•Se logró producir el adecuado disparo en la conmutación delos Mosfet’s, la programación en el microcontrolador ejecutalos correspondientes estados de conducción en las salidas delmicrocontrolador y observado en el osciloscopio cumple conlos estados de conmutación expuestos anteriormente en lateoría. Lo cual satisface a la correcta operación del motorBLDC con el cual se está trabajando.

CONCLUSIONES

•Se observo el funcionamiento del sensor de efecto Hall,gracias a la ayuda del osciloscopio se ve que cumple con lasecuencia respectiva que se refirió en la parte teórica,secuencia respectiva que se refirió en la parte teórica,mostrando su perfecto funcionamiento por la respuesta quese obtuvo en la adecuada operación del proyecto.

RECOMENDACIONES

•En este proyecto se puede implementar el programa queofrece la nota de aplicación de Microchip, AN857A el cuales para motores BLDC sin sensor. Ya que el hardwareimplementado es muy parecido para trabajar con dichoimplementado es muy parecido para trabajar con dichosoftware, tener en cuenta el esquemático de la aplicaciónpara evitar inconvenientes en el funcionamiento.

•Ser precavido en la conexión de la alimentación tanto en laetapa de control como en la etapa de potencia, ya quetrabajan esos dos sectores a diferentes voltajes y podríauna mala conexión dañar algún componente del circuito poruna mala conexión dañar algún componente del circuito poruna polarización inversa, especialmente en la etapa decontrol, ya que el microcontrolador es el dispositivo mássensible.

RECOMENDACIONES

•Las propiedades de los motores BLDC son diferentes,tener muy en cuenta las características de voltaje y decorriente en los motores a utilizar, este proyecto proporcionacorriente en los motores a utilizar, este proyecto proporcionaen la salida para la conexión de motores con una capacidadde conectar a una fuente de suministro de 100V y 14Amp.Ya que los Mosfet’s soportan hasta esa cantidad de voltaje yamperaje.

•Al trabajar con motores que posean sensor de efecto Hall,tener muy en cuenta la correcta disposición del Hall A, Halltener muy en cuenta la correcta disposición del Hall A, HallB y Hall C para una debida conexión en los pines del sensorHall del proyecto. Ya que esto podría hacer parecer que elmotor no funcionaria y pensar que podría ser otro problemaque no existiría.