Harjattoman tasavirtamoottorin nopeudensäädin

Abstract

Radio-ohjausta käytetään monissa sovelluksissa maan päällä, ilmassa ja avaruudessa. Tässä työssä oli tarkoituksena tutustua harrastekäytössä oleviin radio-ohjattaviin pienoismalleihin ja niissä käytettäviin moottoreihin. Erityisesti keskityttiin harjattomiin tasavirtamoottoreihin, joiden käyttö on yleistynyt viime vuosina. Tavoitteena oli suunnitella harjattoman tasavirtamoottorin nopeudensäädin lennokkiin.

Työ toteutettiin etsimällä tietoa radio-ohjauksesta, ohjattavista laitteista ja pienoismalleissa käytetyistä moottoreista. Työssä kartoitettiin harjattoman tasavirtamoottorin ohjauksen ja nopeudensäätimen rakenteen vaihtoehtoja.

Harrastekäytössä hinta on olennainen kriteeri. Yleensä harrastelennokkien moottoreissa ei käytetä sensoreita. Sensoriton asennontunnistus säästää kuluissa, koska ei tarvita ylimääräisiä johtoja. Lennokeissa käytetään pääasiassa kolmivaiheisia, harjattomia tasavirtamoottoreita. Moottorin ohjauksessa käytetään katkottua tasajännitettä. Vaiheistetut jännitesignaalit tuottavat moottorikäämien magneettikentän, joka aiheuttaa kiertoliikkeen lennokin potkurin pyörittämiseksi.

Nopeudensäätimen yleisrakenne saatiin suunniteltua. Komponenttivalinnat ja ohjelmistosuunnittelu vaatisivat jatkossa tarkemman perehtymisen.

Radio control is used in many applications on ground, in air, and in space. Radio controlled models are a versatile hobby which is gaining popularity with people of all ages.

The purpose of this thesis was to study radio controlled scale models as a hobby and motors used in these models. The specific objectives were firstly to understand brushless direct current motors and how to control them and secondly, to design a speed controller for a brushless direct current motor.

The objectives were achieved by searching for information about radio control in general, radio-controlled devices, and the motors used in model planes as well as exploring brushless direct current motor control options.

As a result, a general overview of radio-controlled scale models and motors used in them was compiled. A general structure of a speed controller was designed. Component selection and software design would require a further study in the future.