改551有刷集尘盒为无刷电机

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       之前收了个871，用了一段时间发现地上的猫沙扫不进去，感觉清扫效果没有之前的551好，可551的吸力偏小，琢磨着升级一下吸尘风机试试。


       拆开机器，分析了551吸尘电机的驱动电路，很简单，是一个由主芯片驱动并带有电流取样的单管PWM驱动电路。


       本着先易后难的步骤，着手先改造集尘盒，拆开集尘盒，将风机拆出，将风叶拆下，并拆掉原配500电机，翻箱倒柜的找到一个12V的Nidec无刷电机，看外形和转子尺寸和871的基本一样，连螺丝孔和定位孔都和有刷500电机一模一样，试着套上叶轮通电测试，电流约600mA，之前测试871直接12V时电流也在500mA左右。然后按原样装回风机支架，走好线路，装好壳子，通电测试了一下，由于没有风压检测设备，只能参考12V电压时利用风速计来做比较，以有刷为例：500电机电流0.3A，风速7.3米/s；改无刷电机后：电流0.6A，风速8.7米/s；871电机电流0.5A，风速8.5米/s。551原电机基本上在4级风速，无刷的可以达到5级风速。


        然后修改电路，由于电机电流上升1倍，所以取样电阻阻值需要减半，板上取样电阻编号R113，阻值0.22欧，并联一个0.2欧即可，然后需要取消原有PWM驱动功能，将驱动三极管B极对地电阻R181拆掉换成10K，原来是470欧，然后在10K上并联一个2.2uF电容，作用在于滤掉主芯片过来的PWM信号并积分，使得驱动管工作于饱和状态。然后用LM2596-12搭焊一个DC-DC降压电路，使得电机可以安全稳定的工作，并将电路安置在主机空余位置处，然后接好电线，即大功告成。

star

diy达人啊，膜拜。
这个 12V的Nidec无刷电机  哪里买的？有淘宝地址吗？

qs7785yj

star 发表于 2019-2-27 09:39
diy达人啊，膜拜。
这个 12V的Nidec无刷电机  哪里买的？有淘宝地址吗？

已经发你消息了，不知你是否能看见

qs7785yj

查了下8.9系电机型号是20N636J010，XY卖150一个；而这个升级电机的型号是20N709N050，TB卖7.5一个。主型号相同，都属于20mm外转子电机，区别在于后缀及版本不同。

star

发现无刷电机串了1个二极管，防止正负极接反？

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star 发表于 2019-3-5 16:14
发现无刷电机串了1个二极管，防止正负极接反？

防止单独接电测试时接反用的。有时候就是明明知道怎么接的，偏偏给接反了。

qs7785yj

前几天看到朋友的980有吸力增强功能，我在想其实没有这个功能的其他机型也可以加装，980好像是上地毯时吸力增强，我可以改成检测到污渍时增强吸力，只要检测污渍指示灯的状态，加个比较器+延时滞后控制，使得风机电压上升或直接电池电压就可以实现了。

star

7系以上，在回充状态，风机会降速省电。
如果按照你的改法，就失去这个功能了。
只把取样电阻阻值需要减半，无刷电机并联1个电解电容直接接上原接口不知道能不能正常工作？

qs7785yj

star 发表于 2019-3-7 11:19
7系以上，在回充状态，风机会降速省电。
如果按照你的改法，就失去这个功能了。
只把取样电阻阻值需要减半 ...

      在改无刷之前，我尝试在有刷电机上直接并联数字电压表测量电机电压，但是发现电机转速下降很多不说，电压表显示只有3V左右，就意识到电机是工作于PWM调宽状态，电压表上的退藕电容在高频脉动直流状态下分流了一部分本应流过电机的电流，但是流过限流电阻的电流不变，因而导致电机转速下降。于是在电压表的正极上串联一个470uH电感和一个超快恢复二极管，然后再对地并联一个10uF的CBB电容，才测得电机电压在12V左右，基本保持恒定。  


          因此可以确定有刷电机版的驱动先是检测电机启动电流，使其在设定的电流下启动并通过PWM调速使其达到恒定转速，因此电机是工作于脉宽恒速状态，如果单纯并联电容，会在启动瞬间，因电容的特性，即电容两端的电压不能突变，导致检测到冲击电流而关闭驱动，因此电机就不会工作了。至于你说的降速过程，可以通过使用比较器或运放对芯片输出的PWM调制信号进行跟随放大、积分和取样，再根据脉宽百分比状态（即高速脉宽和低速脉宽时的差值）设定积分阈值，最终来控制无刷电机供电电路的输出电压，即可实现降速省电这个功能。

qs7785yj

手里暂时没有7系的机器，如果有需求，我可以从闲鱼上收个7系的研究研究，但不知道是7系全系都有这个功能，还是7系高端有着个功能？