04 Power Drive: Ny Tetezana MOS 3-Dingana dia mamaritra ny fahafahan'ny Torque mivoaka amin'ny Joint

Sary 5: Ireo tariby motera telo dingana dia mifandray afovoany amin'ny fizarana herinaratra MOS, miaraka amin'ny resistors santionany, mpamily ary singa sivana napetraka manodidina azy.

 

Ity mpamily iraisana ity dia natao ho an'ny motera tsy misy borosy telo dingana. Ny fanaraha-maso avo lenta ny motera BLDC telo dingana dia mazàna mitaky antsasaky ny tetezana telo, izay mamorona inverter telo dingana miaraka amin'ny MOSFET herinaratra enina farafahakeliny. Fitaovana MOS marobe fonosana lehibe.afakaho hita eo amin'ny PCBA manodidina ireo teboka fametahana fivoahana telo dingana, mifanaraka amin'ity maritrano ity.

 

Azo tsotsorina toy izao manaraka izao ny lojika fiasan'ny tetezana telo-dingana:

Ampidirina amin'ny alalan'ny P+ sy P- ny voltazin'ny bateria na ny bus; Ny fifindrana haingam-pandeha amin'ny antsasaky ny tetezana MOS dia manova ny voltazy DC ho courant telo dingana;

Mikoriana ao anatin'ny fihodinan'ny motera ny courant telo dingana mba hamoronana saha magnetika mihodina; Ny controller dia manitsy tsy tapaka ny tsingerin'ny PWM mifototra amin'ny toerana misy ny encoder sy ny valin'ny courant;

Amin'ny farany dia ahafahan'ny tonon-taolana mamoaka ny hery mihodina, hafainganam-pandeha na toerana kendrena.

Ny tsy fahampian'ny famolavolana ity fizarana ity dia hitarika olana mahazatra maromaro: hafanana MOS tafahoatra, jitter miadana, ripple torque mahery vaika, fiarovana diso overcurrent, ary fitsabahan'ny EMI izay misy fiantraikany amin'ny encoders na circuits fifandraisana. Noho izany antony izany, ny famolavolana board power ho an'ny tonon-taolana robot dia sarotra kokoa noho ny an'ny boards driver motor kely mahazatra.

 

Sary 6: Hita eo amin'ny solaitrabe ny mpandrindra voltase TLV767, miaraka amin'ny inductors, capacitors ary singa herinaratra ambany voltase maromaro.

Mendrika hodinihina ihany koa ny hazo famatsiana herinaratra. Hita eo amin'ny PCB ireo mpandrindra LDO toy ny TLV767 sy ireo inductors herinaratra misy marika "100". Raha jerena ny fampiharana ny tonon-taolana 48V, dia azo tsoahina fa tsy azo inoana fa hidina mivantana avy amin'ny voltazy avo lenta amin'ny alàlan'ny LDO fotsiny ny rafitra voltazy ambany. Fa kosa, misy rafitra famatsiana herinaratra mitovy amin'ity manaraka ity no ampiasaina:

Fiara fitateram-bahoaka voltazy avo lenta → Fiovam-po midina → Lalamby voltazy ambany (5V / 3.3V, sns.) → Fandrindrana LDO faharoa / sivana tabataba eo an-toerana

Mirindra kokoa ity maritrano herinaratra ity. Ny MCU, ny encoder, ny amplifier santionany ary ny transceiver fifandraisana dia mitaky herinaratra ambany voltazy madio sy marin-toerana, raha toa kosa ny switch MOS sy ny phase lines an'ny motera dia miteraka tabataba mahery vaika. Raha tsy ampy ny fahombiazan'ny fanoherana ny fanelingelenana ny famatsiana herinaratra ambany voltazy, ny lesoka voalohany mipoitra dia matetika tsy ny tsy fahatomombanan'ny motera, fa ny fiakaran'ny zoro tampoka, ny fahatapahan'ny fifandraisana na ny famakiana santionany miovaova.

05 Famantarana ny herin'aratra sy ny mari-pana: Tsy maintsy manara-maso ny hery mivoaka amin'ny fotoana tena izy ny tonon-taolana robot

 

Sary 7: Misy resistor R001 maromaro izay manana sanda ambany no hita eo ambanin'ny fizarana herinaratra telo-dingana.

Tena ilaina amin'ity solaitrabe ity ny singa R001, izay maneho ireo resistors ambany sandany milliohm (matetika 1 mΩ) ampiasaina handrefesana ny courant phase na ny courant bus an'ny motera. Ny "courant sensing" no fototry ny fanaraha-maso mihidy ho an'ny tonon-taolana robot, satria ny "torque" avoakan'ny motera BLDC dia mifandray akaiky amin'ny courant phase-ny.

Raha lazaina amin'ny teny hafa, ny mpanara-maso dia tsy "manombana" ny herin'ny herinaratra vokarin'ny tonon-taolana; fa kosa, kajy ny courant amin'ny fandrefesana ny fihenan'ny voltase kely eo amin'ireo resistors:

Fihenan'ny voltase manerana ny resistor → Fanamafisana & sivana → Santionany ADC → Kajy ny courant → Fanaraha-maso ny torque FOC

Ny fahamarinan'ity rojo famantarana ity dia misy fiantraikany mivantana amin'ny:

Fahamarinan'ny Fanaraha-maso ny Torque: Raha tsy marina ny tombana amin'izao fotoana izao, dia tsy ho marina koa ny vokatra torque.

Fahalemena miadana: Ny tabataba avo lenta amin'ny santionany dia mazàna miteraka fihozongozonana amin'ny hafainganam-pandeha miadana.

Fiarovana amin'ny fihoaram-pefy: Mety handoro ny MOSFET ny famaliana miadana, raha toa kosa ka miteraka fiarovana diso ny fikirana saro-pady loatra.

Tetikady fitantanana ny hafanana: Ny fikorianan'ny herinaratra avo lenta maharitra dia mitarika fiakaran'ny mari-pana miaraka amin'izay ao amin'ny hoditry ny motera, ny MOSFET ary ny resistors izay mahatsapa ny fikorianan'ny herinaratra.

Raha jerena amin'ny lafiny fisehon'ny rafitra, ny fametrahana ireo resistors izay mahatsapa ny courant akaikin'ny MOSFET sy ny tariby phase dia mampihena ny "high-courant loop", izay manampy amin'ny fampihenana ny inductance parasitika sy ny hadisoan'ny santionany. Maro ireo resistors sy capacitors kely napetraka akaikin'ny phase tsirairay, izay matetika ampiasaina amin'ny fampihenana ny gate, ny sivana santionany, ny fanamafisana ny mpamily ary ny decoupling eo an-toerana.

Tena ilaina ihany koa ny famantarana ny mari-pana. Ny marika NTC an'ny MOTOR dia manondro thermistor napetraka ao anatin'ny motera na eo akaikin'ny fihodinana. Ho an'ny tonon-taolana robot humanoid, ny fiasan'ny torque avo lenta amin'ny hafainganam-pandeha ambany, ny fihazonana static maharitra, ary ny fiantraikany mihelina mandritra ny fijoroana na ny fipetrahana dia samy miteraka fiakaran'ny mari-pana be dia be. Ny NTC dia ahafahan'ny mpanara-maso manatanteraka asa telo lehibe mifototra amin'ny mari-pana:

Famerana ny courant: Ahena ny courant avo indrindra rehefa miakatra ny mari-pana; Fampihenana ny courant: Atsaharo ny torque ambony indrindra rehefa misy enta-mavesatra maharitra;

Fijanonana fiarovana: Midira amin'ny fomba fiasa tsy mety rehefa mihoatra ny fetran'ny fiarovana ny mari-pana.

Fahaizana fototra tsy maintsy ananan'ny robot matihanina amin'ny tonon-taolana ihany koa ity. Raha tsy misy fanaraha-maso ny mari-pana tsy tapaka, dia tsy afaka miasa azo antoka mandritra ny fotoana maharitra ny tonon-taolana na dia avo dia avo aza ny tahan'ny torque ambony indrindra ananany.

06 Fitiliana toerana: Encoders magnetika roa sy Gears dia mamadika ny zoro fihodinana tokana ho famakiana toerana fihodinana maromaro

Rehefa esorina ny PCBA dia hita eo amin'ny ilany aoriana ny andiana rafitra kodiarana kely. Tsy kodiarana fampihenana lehibe ireo, fa mekanisma fanampiny natao hamantarana ny zoro.

 

Sary 8: Ny faritra misy ny fitaovana sy ny kaody magnetika eo amin'ny ilany ambadiky ny solaitrabe fanaraha-maso

 

Sary 9: Ny fihodinan'ny tahony afovoany no manosika ireo kodiaran'ny pinion roa mifanila mba hihodina miaraka.

Ara-drafitra, ny fihodinan'ny tahony afovoany no mitondra ireo vitesse kely roa. Misy singa magnetika napetraka eo afovoan'ny vitesse kely tsirairay, miaraka amin'ny IC encoder magnetika napetraka eo amin'ny toerana mifanaraka amin'izany eo amin'ny ilany aorian'ny PCBA. Ny encoder magnetika dia mandrefy ny fiovaovan'ny zoro amin'ny saha magnetika, ka manafoana ny filàna kapila optika. Mahazaka loto kely amin'ny menaka sy vovoka izy ireo, ka mahatonga azy ireo ho mety kokoa amin'ny tonon-taolana robot mihidy tanteraka.

 

Sary 10: Ny rafitra misy fitaovana roa sy encoder roa dia manatsara ny famaha zoro ary ahafahana mamantatra toerana amin'ny fihodinana maro.

Ny tena miavaka eto dia ny firafitry ny "dual-gear + dual magnetic encoder". Ny lanjany dia mihoatra lavitra noho ny fanampiana sensor faharoa fotsiny mba hahazoana fahamarinan-toerana ambony kokoa; azo inoana fa natao mba hahatratrarana ny tetika fandikana toerana tanteraka amin'ny fihodinana maro izy io:

Mandrefy tsara ny zoro eo anelanelan'ny 0–360° ny kaody magnetika tokana;

nefa mety mihodina imbetsaka ny tonon-taolana iray, ary ny encoder mihodina tokana dia tsy afaka mamaritra samirery ny isan'ny fihodinana;

Raha samy hafa ny isan'ny nify na ny tahan'ny gears amin'ireo kodiarana roa ireo, dia mamorona fifandraisana mitovy amin'ny vernier izy ireo;

Amin'ny fampiarahana ireo famakiana zoro roa, ny mpanara-maso dia manao kajy ny toerana tanteraka amin'ny elanelana midadasika kokoa.

Ity rafitra ity dia manome lanja lehibe ho an'ny robot humanoid. Rehefa maty ny herinaratra dia mety hihetsika noho ny hery avy any ivelany ny tonon-taolana amin'ny tongotra, ny sandry na ny andilana. Rehefa averina ampiasaina indray ny herinaratra dia tsy dia mahomby loatra ny tonon-taolana mitaky fihetsehana miverimberina ary mety hampidi-doza ho an'ny fiarovana. Ny fahatsapana toerana tanteraka amin'ny fihodinana maro dia ahafahan'ny tonon-taolana maka avy hatrany ny angon-drakitra momba ny fihetsika raha vao miverina amin'ny laoniny ny herinaratra.