Im Rahmen der Module Hardware Engineering 1 und Automatisierungs-Systeme 2 beschäftigte sich ein Studententeam mit dem Thema 'Quadkopter'.
Dazu wurde nach den Vorschlägen der Firma ATMEL eine Platine entworfen, die die Ansteuerung eines BLDC-Motors (bürstenloser Gleichstrommotor) der Firma Robbe zu übernehmen hatte.
Die beiden Teilplatinen sind zusammen nicht größer als eine halbe Europlatine und über Stiftleisten aufeinander steckbar. Dadurch wurder der Platzbedarf minimiert.
Als Mikrocontroller wurde ein Baustein der Serie ATtinyxx1 verwendet, der über einen sogenannten Speed-Timer (max. 8xCPU-Frequenz = 64MHz) verfügt und somit spielend mit dem Timingaspekt fertig wird.
Der Motor wird dreiphasig elektronisch angesteuert. Durch Kommutierungen wird ein rotierendes Magnetfeld erzeugt, das zu einer Drehung des Motors führt. Der Zeitpunkt der Kommutierung wird durch die Erfassung des Nulldurchgangs der Gegeninduktionsspannung über den Mikrocontroller ATtiny861 der Firma ATMEL ermittelt.
Infolge der fehlenden Gegeninduktionsspannung im Stillstand und bei geringen Drehzahlen des Motors wird zwischen der Anlaufphase und der freilaufenden Phase unterschieden.
Die Kommutierung wird während der Anlaufphase 'manuell' durch verzögerte Weiterschaltung der einzelnen Motorzustände bewerkstelligt.
Sobald die Geschwindigkeit für die Messung der Gegeninduktionsspannung ausreicht, wird in den freilaufenden Modus gewechselt.
Die Änderung der Motordrehzahl im freilaufenden Modus wird durch die Änderung des Impuls-/Pausenverhältnisses (PWM) des aktiven Signals erreicht.
Motoranlauf und Freilaufphase als Audiosample | 456 K |