DJI Phantom 3 & 4 & 4pro Самостоятельный ремонт и поиск запчастей.
шлейф 100%!!!
В ожидании запчастей поковырялся с тестером и осциллографом в YAW моторе рыскания. Все оказалось гораздо проще на вид, но гораздо сложнее в реализации. Датчики Холла выдают сигнал, пропорциональный силе магнитного поля: от нуля до 1,6 вольта (питание 4 v). При центральном положении подвеса сигналы с датчиков равны 1,4 вольта. При повороте влево сигнал с одного датчика падает, с другого немного растет и начинает падать тоже. При повороте вправо - наоборот. Это две синусоиды, сигнал разницы может дать информацию о направлении камеры на небольшом участке. Отрицательный сигнал - поворот вправо, положительный - влево. В диапазоне +/-40градусов однозначно определяется направление камеры. Если камера завалилась за этот предел - то будет пытаться найти “ноль” в другом секторе, за пределами рабочего участка. На заводе в память ECS подвеса вносят таблицу с фрагментом синусоиды от конкретного кольцевого магнита (предполагаю). Сам магнит с помощью бумаги и магнитного порошка легко проверить - там все симметрично. Если наклеить резинки-ограничители угла отклонения и сделать рабочий диапазон +/-25 градусов (например), риск заваливания камеры пропадет (в теории), и рабочий участок данных датчиков Холла будет более линейным, более совместим с другими магнитами. Понятно, почему эта система очень чувствительна к положению датчиков Холла и к их расстоянию до магнитного кольца. Перемотанные моторы работали как родной, но проблема в контроллере была такова, что подвес работал, пока дрон поворачивался плавно, при резком повороте следовал завал и обмотка сгорала. Вообще если бы не это программирование магнитного кольца, заманчиво сделать привод на основе мотора от CD/DVD привода, там тоже 9 зубов железа, магниты можно вклеить неодимовые, мотор будет сильнее. Пластину крепления можно просто выпилить и приклепать к магнитному стакану.
В двигателях подвеса дрона нет цифровых датчиков с гистерезисом, только аналоговые. Датчики Холла здесь не для коммутации, обмоток, а для определения угла. Необходимо очень точно измерить магнитное поле. Разность сигналов от двух датчиков позволяет определить положение угла камеры в пределах размера одного магнита ротора. Датчики не боятся царапин, но любое смещение или замена магнитов нарушает настройку системы.
Датчик представляет собой аналогово-биполярный датчик Холла DRV5053.
Два датчика расположены симметрично напротив магнитов, когда камера направлена вперед. Их сигналы должны быть равны. Но магниты нельзя сделать такими однородными и разместить датчики идеально ровно между зубьями статора, чтобы ток обмоток не влиял на показания. Коррекция сделана в блоке управления.
А никто еще не научился новый мотор “прикручивать” к подвесу?без танцев с установкой старого колокола?)
Самое простое решение - подвигать датчики на плате. Полмиллиметра туда-сюда. Неудобно - три ноги отпаивать. Размер одного полюса магнита 7 мм. Датчик должен оставаться в пределах полюса. Но в этом моторе все сделано на пределе. Один датчик оказывается в зазоре между двух полюсов когда другой датчик около центра магнита. Очевидно в этом переключении и сложность. Ведь достаточно одного датчика и одного магнита снаружи, чтобы мерять угол! Но авторы этой схемы решили использовать магниты самого мотора.
Датчик Холла DRV5053 выдает при отсутствии магнитного поля 1 вольт. –11 mV/mT чувствидельность. При максимальном поле: 1,8 вольт или 0,2, в зависимости от полярности. Характеристика - линейная, но меняется ли магнитное поле тоже линейно - ещё вопрос!
Если подать 1 вольт на выходы в ESC, камера встает в то положение, в котором её застало включение.
Ниже схема мотора и все возможные напряжения на входах. Видно, что поворот на 45 градусов - это тоже самое, что 0. Оно и понятно - 8 полюсов. Нельзя давать мотору отклоняться так далеко. Датчики указаны черным, работающие обмотки расцвечены и магнитный колокол повернут согласно моменту силы F. Видно что работают 6 зубов статора из 9, их магнитное поле тянет вал в одну сторону, - такой мотор на оборотах жутко вибрирует в руке, на пропеллеры и колеса такое не ставят. Мягче работает мотор с 10 магнитами - но тогда измерить угол придется совсем по другому.
Ошибка в картинках. Пост не редактируется. Ниже все правильно. Все шесть возможных подач питания на мотор и шесть положений камеры. Промежуточное делает контроллер. Снял показания с датчиков Холла, поворачивая колокол. Ключевые точки тут, когда датчик Холла проходит между магнитов. Сигнал должен быть ровно 1 вольт. Если датчик сдвинут или наклонен, будут проблемы. Если магниты вклеены криво - камера завалится за предел 37, градусов. Я ограничил на дроне поворот влево/вправо, наклеив маленький кусочек резины. Теперь +/- 37,5 градусов не доступно, максимум 30. Контроллер это принял после калибровки! Час полетов с крутыми разворотами и все работает. На запасном колоколе вклеил неодимовые магниты, между ними больше зазор, но сигналы с датчиков на стенде аналогичные. Пока ротор не перемотан, в работе не проверено. Но стало ясно, что означают метки в оригинальном колоколе - это граница магнитов, метка для вклейщика. Если вклеит криво - беда.
Прилагаю снятые с датчиков напряжения в виде графика. Напряжение в зависимости от угла поворота камеры. Теперь понятно, как система меряет угол. Через 45 градусов это все повторяется (магнитов же 8 штук). Поэтому ограничитель обязателен. Чем больше симметрия графиков - тем лучше.
Только не понятно для чего все это?)