суббота, 28 декабря 2019 г.

Светодиодная RGB ёлочка

Наиболее простым проектом который можно реализовать на ардуине является мигание светодиодом. Однако если светодиод не один то проект уже становиться сложнее а если светодиодов больше чем пинов ардуины то появляется проблема которую можно решить применением микросхем - регистров например 74HC373D (или каких либо других). Через регистры можно ардуиной управлять большим количеством светодиодов. Используя например arduino mini и цветные светодиоды можно смастерить например новогоднюю RGB ёлочку например по схеме:
Рисунок 1 - Схема светодиодной RGB ёлочки
Для того чтобы было проще организовать управление светодиодами без необходимости прописывать каждый раз все состояния светодиодов вручную и при этом иметь компактный размер массива для того чтобы он мог уместиться во флеш памяти микроконтроллера ардуины, была написана браузерная программа которая генерирует скетчь на основе графического представления требуемой анимации в её интерфейсе. Данная программа приведена внизу данной страницы. Посмотреть проверку разноцветной светодиодной ёлочки можно на видео:
Теперь небольшая инструкция пользователя для данной программы:
1) нажатием на кнопки расположенные в соответствии со светодиодами ёлочки можно менять их цвета. Цветов имеется 7 штук у каждой кнопки. Цвет кнопки будет примерно соответствовать цвету светодиода.
2) нажатием цветных кнопок можно сформировать кадр
3) нажатием кнопок с цифрами можно менять кадры
4) после нажатия кнопки "создать скетчь" должен сгенерироваться скетчь в текстовом поле под данной кнопкой. Сгенерированный скетчь можно подкорректировать, например поменять задержки. 
5) после того как скетчь сгенерировался и появился в текстовом поле можно нажимать кнопку "сохранить скетчь". После нажатия этой кнопки скетчь сохраниться на компьютере, его можно будет откомпилировать и загрузить в ардуино через Arduino IDE которое должно открыться с данным скетчем после двойного клика левой кнопкой мыши по нему. Если после двойного клика левой кнопкой мыши по иконке данного скетча, появляется окно предлагающее создать папку для него то надо согласиться путем нажатия соответствующей кнопки в окне.
6) Если программа не заработает то возможно что следует поменять браузер (программа проверялась в браузере Google Chrome) или разрешить ему javascript в настройках (если он запрещён).




кадр анимации ёлочки
номер кадра

КАРТА БЛОГА (содержание)

среда, 27 ноября 2019 г.

Ардуино робот - уборщица

Одной из полезных функций которую могут выполнять роботы является уборка пола от упавшей на него пыли. К счастью для любителей конструировать роботов, сделать робота способного выполнят данную функцию совсем не трудно. Подобного робота можно сконструировать на основе Ардуино:
Рисунок 1 - Схема робота - уборщицы

Схема проста и состоит из знакомых Большинству ардуинщиков деталей. В ней имеется радиомодуль для того чтобы роботом можно было управлять дистанционно, однако настоящим роботом можно назвать такого робота который способен выполнять какие либо действия сам, без участия человека. К несчастью у роботов нет мозгов как у людей но зато у них есть память и способность выполнять некоторую последовательность действий. Сделать такого робота который выполняет последовательность действий не трудно. Последовательностью действий которую выполняет робот может быть та последовательность которую ему покажет человек который некоторое время им управляет. Т.е. человек управляет роботом вручную а в это время робот записывает те действия которые он выполняет чтобы потом выполнять их автоматически без участия человека. Рассмотрим скетч робота:
Скетч получился длинным и в виде картинки для демонстрации на данной странице (код скетча воспринимается браузером как часть html страницы). Скачать скетч в виде текста можно по ссылке https://yadi.sk/d/IaP_WGLo510MnQ Скетч не трудный, несмотря на свой размер. С начала, как всегда, подключаются заголовочные файлы, инициализируются константы, переменные и массивы. Потом настраивается радиомодуль, конфигурируются пины ардуины и массивы заполняются нулями. В основном цикле проверяется пришло ли чего от радиомодуля. Ели с пульта пришла команда "начать запись" то начинается запись. Если с пульта пришла команда воспроизвести последовательность действий записанных ранее то выполняется ещё один цикл внутри которого ветвление в действиями и задержка на то колличество миллисекунд которое должно выполнятся текущее действие. Далее просто управление роботом вручную и участок кода для записи последовательности действий. Скетч для пульта и сам пульт точно такой же как и тот который описывался в статье https://electe.blogspot.com/2018/09/blog-post.html
Существует видео с тест драйвом данного робота уборщицы:
Для сборки данного робота могут пригодиться детали например такие:
ардуино про мини http://got.by/2d05ln
драйвер L293D http://got.by/2d05t8
микро мотор редуктор http://got.by/2d0644
NRF24l01 до 100м http://ali.pub/n0mkp
NRF24l01 до 1100м http://got.by/218wbo, http://got.by/218w7e


КАРТА БЛОГА (содержание)

воскресенье, 20 октября 2019 г.

Автономный электрогенератор на элементах Пельтье для зарядки смартфона

Изготовить электрогенератор на элементах пельтье в домашних условиях не трудно однако данные элементы выдают небольшое напряжение которое зависит от разности температур и может сильно изменяться. Для того чтобы это исправить можно дополнить генератор на элементах пельтье специальным DC-DC конвертером. Обычно такие конвертеры делают по 3ём основным схемам в которых имеется дроссель т.е. катушка индуктивности которая обладает свойством накапливать энергию какое то время а потом какое то время её отдавать. Это является основным свойством катушки которое используется в данных конвертерах для управления напряжением на выходе такого конвертера. Однако конвертер можно сделать другой. Например можно сделать такой конвертер схема которого на рисунке:
Рисунок 1 - Преобразователь постоянного напряжения для генератора на элементах Пельтье

Работает этот преобразователь так:
Сначала постоянное напряжение с элементов Пельтье преобразуется в переменное двухтактным генератором синусоидальных колебаний на двух биполярных транзисторах с малым напряжением насыщения.
Потом трансформатором данное переменное напряжение повышается.
После чего выпрямляется мостом на диодах VD1-VD4, сглаживается конденсаторами и стабилизируется линейным стабилизатором напряжения.
Данная схема обладает невысокой эффективностью по сравнению с импульсными преобразователями на дросселях, однако линейный стабилизатор хорошо стабилизирует напряжение и возможно что он более безопасен для всевозможных гаджетов которые можно заряжать данным генератором чем например импульсный. Увидеть тест данного генератора и послушать рассказ о нем можно на видео:
Есть также картинка о параметрах сердечника трансформатора и намотке обмоток данного трансформатора:

КАРТА БЛОГА (содержание)

воскресенье, 22 сентября 2019 г.

Электрогенератор на элементе Пельтье

Существует некоторое количество способов преобразования тепловой энергии в электрическую. Чаще всего для этого используют какой либо тепловой двигатель преобразующий тепловую энергию в механическую вместе с электрогенератором преобразующим механическую энергию в электрическую. Но также существуют преобразователи способные преобразовывать тепловую энергию непосредственно в электрическую. Такие преобразователи возможны по тому что существует эффект Зеебека. Однако несмотря на то что в таких преобразователях происходит непосредственное преобразование они всё таки, как правило, имеют меньшую эффективность чем те что используются обычно. По этой причине, на данный момент, преобразователи на эффекте Зеебека не получили широкого распространения. Однако они имеют свои преимущества, например: простота конструкции, отсутствие движущихся и трущихся частей что означает большую долговечность и низкий уровень шума. Простота конструкции означает то что их проще изготовить в домашних условиях. Для изготовления такого генератора. Для этого можно использовать элементы Пельтье http://ali.pub/3svdmu, большие радиаторы которые надо прикреплять к одной стороне элементов а также какое либо приспособление для подвода тепла к другой стороне элементов от источника тепла а также понадобиться сам источник тепла. Генератор на одном элементе Пельтье может например выглядеть примерно так:
Электрогенератор на элементе Пельтье

Генератор на фотографии выше, в ходе испытаний, смог выдать напряжение около 1.5В и ток около 100 мА. Т.о. данный генератор вполне может выполнять функцию стационарной батарейки. Но возможно что это ещё не предел. Понаблюдать за данными испытаниями можно на видео:


КАРТА БЛОГА (содержание)

четверг, 1 августа 2019 г.

Конденсаторная точечная контактная сварка

Одним из возможных способов скрепить две металлические детали, между собой, является использование контактной конденсаторной сварки. Соединение между деталями, при использовании такой сварки, получается в результате сильного кратковременного нагрева деталей вместе контакта и прижатия их друг к другу в этом месте. При нагревании в месте контакта происходит расплавление и смешивание металлов а после охлаждения они затвердевают и детали остаются как бы скрепленными. Аппарат для конденсаторной сварки имеет не сложную конструкцию. В таком аппарате может не быть большого трансформатора или дросселя. Конденсаторы способны отдавать большое количество энергии за небольшой промежуток времени потому что они обладают малым активным внутренним сопротивлением. Для коммутации заряженных конденсаторов необходим прибор способный выдержать большие токи и при этом имеющий не высокое активное сопротивление для того чтобы больше энергии ушло в место контакта деталей которые надо скрепить. Наиболее подходящими приборами являются тиристоры которые способны выдерживать большие кратковременные токи. Однако и для них существуют пределы по токам. Для того чтобы повысить мощность установки можно использовать несколько тиристоров, вместо одного. Однако просто соединять их параллельно не следует т.к. каждый тиристор имеет свое время включения т.к. какой то из тиристоров откроется быстрее других и примет всю нагрузку на себя т.е. может получиться так что параллельное соединение практически не имеет смысла. Обычно для решения таких проблем используют специальные схемы выравнивания токов. Однако в данном случае можно поступить по другому а именно соединять параллельно не тиристоры а последовательные соединения тиристоров с батареями конденсаторов. При таком соединении каждый тиристор будет коммутировать свою часть батареи конденсаторов а в нагрузку можно пустить сумму их токов. Если какой то из тиристоров откроется позже или раньше других то он просто добавит энергии в место соединения деталей в другое время. По идее это не должно ухудшить результат. Пример схемы приведен на рисунке:
Рисунок 1 - Схема аппарата конденсаторной сварки

Из схемы на рисунке 1 видно что тиристоры всё же соединены через резисторы R1 и R2 однако их сопротивления достаточно велики для того чтобы ими можно было пренебречь. Данная схема прошла испытания посмотреть которые можно на видео:

заводские аппараты точечной сварки http://ali.pub/3m12e8


КАРТА БЛОГА (содержание)

четверг, 25 июля 2019 г.

Повышающий преобразователь для ультрафиолетовой лампы на zvs генераторе

Для того чтобы ультрафиолетовая лампа для кварцевания излучала ультрафиолетовое излучение и обеззараживала окружающее пространство на эту лампу необходимо подать высокое напряжение которое, как правило, больше напряжения сети 220В. Обычно для ламп, для кварцевания, применяются схемы которые создают "скачёк" напряжения на лампе при её включении, для создания в ней разряда, после чего лампа работает от напряжения сети. Однако такую лампу можно запитать постоянным высоким напряжением и она также будет работать. Для это можно использовать повышающий преобразователь напряжения. Например можно использовать преобразователь на zvs генераторе:
Рисунок 1 - Повышающий преобразователь для ультрафиолетовой лампы на zvs генераторе

Схема состоит из источника питания на трансформаторе T1, диодном мосте из диодов VD1...VD4 и конденсатора C1; устройства задержки включения (сразу при подаче питания ZVS генератор, по каким то причинам, отказывается запускаться) на элементах VT1, R1, R2, C2, VD5, K1; ZVS генератора на элементах VT2, VT3, R4, R5, VD6...VD9, L1, w1, w2 (обмотки w1, w2 должны быть намотаны так чтобы каждый такт направление магнитного поля в сердечнике трансформатора T2 меняло направление); трансформатора строчной развертки T2; умножителя; разрядника и самой лампы. Резистор R3 поставлен просто на всякий случай для ограничения тока. Сопротивление резистора R3 подобрано таким что в случае короткого замыкания в ZVS генераторе ток от источника питания не превышал максимально допустимый для него.


КАРТА БЛОГА (содержание)

воскресенье, 2 июня 2019 г.

STM32 компиляция и загрузка первой программы

На данный момент существует некоторое количество популярных семейств микроконтроллеров которые используют чаще других для хобби или в профессиональной деятельности например это семейство микроконтроллеров AVR (которые имеются на платах Arduino), семейство STM32 а также PIC. Наиболее простым в использовании является семейство AVR в случае если такой микроконтроллер используется в составе аппаратной платформы Arduino т.к. среда разработки для данной платформы дает возможность писать очень простой и при этом рабочий код + процесс загрузки программы не сложен. Однако семейство STM32 обладает возможностями которых нет у AVR напр. возможность сконфигурировать порт на выход с открытым стоком или сконфигурировать порт на вход с программной подтяжкой с земле и т.д. Поэтому (на момент написания данной статьи) микроконтроллеры семейства STM32 чаще используются в профессиональной деятельности чем остальные из перечисленных выше. Трудность написания кода, в таких случаях, не считается препятствием т.к. из результатов деятельности специалистов занимающихся программированием извлекается финансовая прибыль. Если прибыль из деятельности не извлекается или извлекается малая то преимущество имеет AVR, однако аппаратные платформы с микроконтроллерами STM32 всё же можно использовать как альтернативу платформе Arduino для хобби но с большими возможностями.
Для знакомства с микроконтроллерами STM32 подойдёт простейшая минимальная платформа которую можно купить в интернет магазине: http://got.by/3esv9s. Чтобы запрограммировать данный микроконтроллер можно использовать либо специальный JTAG или SWG программатор которые можно купить в том же магазине либо использовать USB - UART конвертер и три провода которые надо правильно соединить между конвертером и платой с микроконтроллером STM32:
Рисунок 1 - Соединение USB-UART переходника с микроконтроллером STM32

Т.е. вывод RxD переходника надо соединить с выводом PA9 микроконтроллера, вывод TxD переходника надо соединить с выводом PA10 микроконтроллера + не забыть соединить их земли. Такое соединение подходит для большинства микроконтроллеров STM32 но на всякий случай лучше заглядывать в документацию прежде чем начинать загрузку.
Но прежде чем записывать программу в микроконтроллер - её надо сначала создать а сделать это можно используя например среду разработки Coocox CoIDE т.к. она бесплатна то этот вариант больше подойдёт для хобби или малоприбыльной деятельности. После установки среды Coocox нужно будет скачать компилятор GCC ARM на компьютер:


После скачивания компилятор надо подключить к среде разработки Coocox CoIDE. Для этого откроем среду Coocox CoIDE (запустим эту программу) после чего в меню "project" выбираем "Select Toolchain Path":

И в текстовое поле открывшегося окна впишем путь до компилятора:
Теперь всё готово для создания программы в этой среде. Чтобы начать писать программу перейдем на стартовую страницу и выберем "Create a New Progect" (т.е. "создать какой то один новый проект")
 

Далее придумаем и напишем для него название и путь до того места где он должен храниться (путь можно оставить по умолчанию (да и название, в принципе, тоже)):
Нажмем "Next" и выбираем просто микросхему а не плату:
Выбираем название микроконтроллера:
Здесь можно почитать описание, параметры и открыть документацию:
Нажимаем финиш и переходим к следующему этапу:
Выбираем необходимые библиотеки, выберем GPIO остальное подключится автоматически:
Справа появиться справка по данной библиотеке:
Переходим в main.c:
Напишем программу мигания светодиодом подключенным к пину PB9 через резистор на плюс питания а выход сделаем с открытым стоком дабы опробовать эту возможность:
Откомпилируем нажав "Project" - "Rebuild":
В случае успешной компиляции получим соответствующую надпись (в случае не успешной правильно переделаем код и повторим попытку):

Находим по этому адресу проект и там ищем hex файл для прошивки:
Переключалкой (или что там есть на плате) делаем на выводе BOOT0 логическую единицу и втыкаем usb-uart переходник с правильно (см. рисунок 1) подключенным к нему микроконтроллером в usb порт того компьютера на котором находиться прошивка:
При этом надо не забыть сделать питание микроконтроллеру. Для этого на плате обычно есть специальные выводы которые идут на стабилизатор который понижает напряжение до 3.3В которое необходимо для питания данного микроконтроллера. AVR можно питать от 5В а STM32 надо от 3.3В поэтому надо быть внимательнее и не перепутать.

Теперь микроконтроллер готов к прошивке однако для того чтобы это сделать понадобиться специальная программа "STM Flash Loader Demonstrator" ей надо скачать и установить себе на тот компьютер на котором находиться прошивка и к которому подключен микроконтроллер через usb-uart переходник. После установки данной программу её надо запустить путем двойного кликанья левой кнопкой мыши по значку её или каким либо другим способом:

После запуска данной программы откроется окно её:
В котором надо нажать кнопку "Next" и перейти в следующее окно в котором тоже надо нажать кнопку "Next":

Далее выбираем правильную "цель" ("target" микроконтроллер для загрузки в него прошивки) и нажимаем "Next":
В следующем окне поставим точку напротив словосочетания "загрузить к прибору":
 В окно под словосочетанием "загрузить от файла" впечатаем, клавиатурой компьютера, путь до прошивки с расширением .hex которую мы сделали ранее средой Coocox CoIDE:
Далее поставим жирную чёрную точку напротив словосочетания "стереть необходимые страницы" (если она вдруг стоит не там изначально):
Нажмем "далее":
После чего запуститься загрузка и если она будет удачной то появиться такое окно:
Теперь можно вынуть USB-UART переходник потом переставить переключалку BOOT0 обратно после чего воткнуть его обратно и радоваться миганию светодиода:
Текст программы:


КАРТА БЛОГА (содержание)

пятница, 3 мая 2019 г.

Реверс бесколлекторного электродвигателя с регулятором без функции реверса

Реверс бесколлекторного электродвигателя с регулятором без функции реверса - это, на момент написания данной статьи, одна из актуальных проблем любителей радиоуправляемых моделей. Иногда например хочется чтобы какое нибудь радиоуправляемое транспортное средство имело задний ход и часто бывает так что в этом транспортном средстве имеется бесколлекторный электродвигатель который позволяет это реализовать но регулятор управляющий данным двигателем не позволяет из за отсутствия у него функции реверса. Если двигатель трёхфазный то проблему (скорее всего) можно решить применив электромагнитное контактное реле с двумя группами контактов для переподключения выводов регулятора к двигателю в другом порядке т.е. если поменять местами два провода (из трех ведущих от регулятора к двигателю) то двигатель будет вращаться в другую сторону. Если нужно сделать реверс двигателя постоянного тока то для этого подойдет точно такая же схема т.к. и в том и в другом случае нужно просто поменять местами два провода что легко осуществить если имеется подходящее реле.
Рисунок 1 - Реверс бесколлекторного электродвигателя с регулятором без функции реверса

Реле должно подходить по току к регулятору и двигателю т.е. его контакты должны быть способны пропустить через себя достаточный для вращения двигателя ток и при этом не перегреться до перегорания, расплавления или ещё чего нибудь нехорошего. Определить ток реле можно по надписям на нем (если они есть) или из документации на реле (если она существует и доступна для широкого круга пользователей). Включить реле можно обычной известной почти всем радиолюбителям схемой с транзисторным ключём, обратным диодом и резистором. Транзистор и диод должны подходить по току и напряжению которые выясняются из соответстующих документаций на данные приборы. База транзистора, через резистор (если это биполярный транзистор), подключается к управляющему устройству.
Данный приём проверен на практике и работает в чём можно убедиться посмотрев видео:

двигатель как на видео A2212 1000kv http://got.by/3bu8uh
аккумулятор http://got.by/3bujvc
КАРТА БЛОГА (содержание)

понедельник, 1 апреля 2019 г.

Дребезг контактов и его устранение

Дребезг контактов - это нежелательное многократное их замыкание и размыкание возникающее в результате воздействия на них с целью получения желаемого одного замыкания или размыкания. Т.е. мы например как бы хотим чтобы контакты замкнулись один раз как в идеальном ключе а вместо этого получаем не одно замыкание а много замыканий и размыканий. Эти нежелательные замыкания длятся очень не долго и поэтому во многих случаях не мешают или мешают не сильно но в некоторых случаях они могут помешать, например в том случае если для подсчёта нажатий на кнопку используется достаточно быстрая микросхема-счётчик. Дребезг возникает от того что контакты обладают массой и упругостью. Эти параметры можно считать паразитными и контакты имеющие их как бы являются колебательной системой на подобии грузика на пружинке. Из за потерь в системе колебания затухают. Примерно представить себе этот процесс можно так как показано на анимированной картинке:
На некоторых сайтах в интернете пишут что дребезга контактов при размыкании возникать не должно и это логично однако практика показывает что при соединении тактового входа счётчика с кнопкой с нормально замкнутыми котактами и при нажатиии на эту кнопу, счётчик по каким то причинам считает те нажатия которые не производились. Это можно увидеть из видео ниже т.к. там показан результат действия именно кнопки с нормально замкнутыми контактами на тактовый вход счётчика.
Устранить дребезг у уже сделанной кнопки нельзя но зато, применяя специальные схемы, можно устранить его последствия и получить "чистый ровный" импульс который можно подавать на входы быстродействующих микросхем. Одной из самых распространенных и популярных в интернете схем является схема из одного конденсатора большой ёмкости подключенного параллельно контактам. Конденсатор как бы сглаживает пульсации т.к. по второму закону коммутации напряжение на конденсаторе не может резко измениться однако бывают такие контакты которые дребезжат столь сильно что это не помогает. Увеличение ёмкости - решение не самое лучщее т.к. при замыкании контактов происходит как бы к.з. конденсатора и через эти контакты течёт большой ток что будет приводить к более быстрому износу данных контактов, к тому же большой конденсатор может быть неудобен из за своих размеров. К счастью существуют другие схемы. Логично предположить что для устранения последствий дребезга можно использовать одновибратор т.е. схему которая при подаче на его вход короткого запускающего импульса делает у себя на выходе длинный импульс. Если длинна выходного импульса будет больше длительности дребезга то идея сработает. Одновибратор можно например сделать на основе таймера 555 однако данный таймер имеет некоторые конструктивные недостатки которые мешают сделать на его основе надёжную систему устранения дребезга. На практике хорошо"себя показала" схема на элементах "не":
Однако она делает задержку на выходе относительно первого касания контактов друг друга. Это не всегда бывает большим недостатком (возможно даже бывает достоинством) но если всё же это мешает то можно применить схему на элементах "и-не":
В первой схеме выход одного из элементов соединен со входом другого а выход другого со входом одного через конденсатор. В исходном состоянии (контакты кнопки разомкнуты) на входе первого элемента "не" (который слева) имеется логическая единица и на выходе второго тоже, конденсатор разряжен. Когда кнопка нажимается и начинает дребезжать, конденсатор начинает понемногу заряжаться от выхода второго элемента "не" на котором будет единица до тех пор пока конденсатор не зарядиться достаточно для переключения первого элемента в другое состояние. После этого на выходе появиться ноль и конденсатор будет разряжаться, номиналы деталей д.б. такими чтобы он успел это сделать до того как кнопка будет отпущена т.е. возможно времени у него не много, по этому не стоит делать емкость конденсатора и сопротивление резистора RC цепи слишком большими. Слишком малыми тоже делать не стоит чтобы схема исправно устраняла дребезг. После отпускания кнопки пойдут аналогичные процессы и дребезг (или что там ещё происходит) от отпускания будет устранен тоже. Вторая схема аналогична первой но из за того что один из выводов первого элемента "и-не" соединен с кнопкой напрямую, переключение из лог. единицы в лог. ноль на выходе произойдет после первого касания контактов но перехода обратно не будет после первого размыкания по тому что это элемент "и-не" и для его переключения лог. единица нужна на обоих входах а после первого касания на один из входов попал лог. ноль.
Видео по данной теме:

КАРТА БЛОГА (содержание)

суббота, 23 марта 2019 г.

Трёхфазный бесколлекторный синхронный электродвигатель и 6ти ступенчатая система управления

Трёхфазные электродвигатели являются одними из наиболее распространенных т.к. имеют некоторые преимущества перед двигателями с другим количеством фаз. Например, при питании одним однополярным источником, для системы управления трёхфазным двигателем требуется три полумоста из электронных ключей (т.е. 6 ключей):
а для управления двухфазным биполярным электродвигателем (при питании одним однополярным источником) нужно 4 полумоста (т.е. 8 ключей):
Если соединить обмотки двухфазного двигателя в звезду и подключить к двум полумостам (т.е. сделать аналогично тому как делается с трехфазным двигателем) то вращающееся магнитное сделать не получиться и следовательно вращаться такой двигатель сам по себе не будет, скорее всего. Если попробовать заставить вращаться двухфазный двигатель шестью ключами (при однополярном питании одним источником) то возможно это и получиться но использовать весь потенциал двигателя, при этом, не получиться т.к. некоторые комбинации направлений магнитных полей в катушках, при этом, будут исключены.
 Большинство трёхфазных двигателей являются асинхронными с короткозамкнутым ротором т.к. такие двигатели более просты в изготовлении и дёшевы нежели другие напр. синхронные. Однако для управления асинхронным двигателем требуется система способная создавать синусоидальные или очень близкие к синусоидальным напряжения на обмотках. Обычно для этого используется широтно импульсная модуляция. Синхронный же двигатель способен работать при ступенчатом переключении ключей без фильтров на выходе т.е. можно сказать что синхронный двигатель менее требователен к системе управления нежели асинхронный. Для управления синхронным трёхфазным двигателем можно использовать например 6ти ступенчатую систему управления о которой имеется статья на странице http://electe.blogspot.com/2012/08/blog-post_12.html. Приведу ещё раз картинку от туда:
Из данной картинки видно что формы напряжений на обмотках получаются несинусоидальными а ступенчатыми однако близкими к синусоиде. Более синусоидальный вид им могут придать фильтры. Данная система управления является устаревшей и на данный момент времени, в основном, используются системы с широтно-импульсной модуляцией. Однако это не мешает например в образовательных (или даже практических) реализовать такую систему управления. Для этого, для начала, понадобиться частотный преобразователь который можно было бы запрограммировать:

Данная схема проста, изготовить её не трудно. Однако трудности могут появиться при программировании. При программировании надо учитывать то что два ключа в одном полумосте не должны быть открытыми одновременно никогда, иначе происходит короткое замыкание и что нибудь перегорает. Этой ситуации надо избегать и это задача программиста. Подробнее об этом можно почитать на странице: https://electe.blogspot.com/2019/01/blog-post.html. В остальном же всё просто. На выводах микроконтроллера поочерёдно появляется нужная последовательность нулей и единиц в соответствии с графиками на анимированной картинке выше с учетом того что нельзя допускать короткого замыкания. Пример скетча можно бесплатно скачать по ссылке: https://yadi.sk/d/b4_25aDBq0M9cg. Посмотреть работу системы можно на видео: