Совместный проект: проектируем контроллер PMSM

[dmmos]

Итак, господа форумчане. После того, как повторно сгорел мой контроллер, желание соорудить для него более достойную замену возросло многократно. Поскольку дело это не слишком простое и требует немалых затрат как времени, так и средств, предлагаю совместный проект. Сначала описываю общие идеи, которые могут быть реализованы.
1. И самое главное. Мотор питаем синусом, а не прямоугольниками, как во всех классических китайских контроллерах. Что этим достигаем: а) уменьшаем уровень шума, издаваемый двигателем за счет исчезновения гармоник основной частоты. б) увеличиваем КПД связки двигатель+контроллер, в теории процентов на 10. И наконец, в) повышаем надежность движка и электроники за счет отсутствия рывков крутящего момента.
Как это реализуем: берем за основу разработку AVR449: http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc8030.pdf Или эту: http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01017A.pdf
2. Если у нас имеется сравнительно мощный МК, заодно с его помощью релизуем еще несколько полезных вещей: а) круиз-контроль - добавляем кнопку где-нибудь рядом с ручкой газа. Разогнались до определенной скорости, нажали кнопку - контроллер поддерживает данную частоту вращения мотора. б) поддержание оптимальной скорости движения - можно реализовать длительным нажатием той же кнопки - контроллер будет поддерживать ту скорость, при которой пробег скутера максимален (теоретико-практическое обоснование этой идеи см. в моей теме "и мой электроник"). в) коррекцию угла опережения/запаздывания напряжения относительно сигнала датчиков. Есть у меня подозрение, что тем самым можно выжать из мотора еще несколько процентов КПД. г) рекуперация. Рекуперация при торможении, согласно некоторым подсчетам, может возвращать до 12% израсходованной энергии. Почему не сделать, тем более что для этого практически никаких доп. затрат не требуется?
3. Выбираем транзисторы в корпусе TO-247. И вот почему. Обычно китайцы ставят транзюки в 220 корпусе, но тут есть несколько недостатков. а) малое расстояние между ногами - следовательно, для среднего вывода стока невозможно сделать широкую контактную площадку печатной платы (тут на форуме один деятель торгует самопальными контроллерами, где все собрано на проводах - но во-первых это плохо повторяемо, во-вторых, сложно в сборке и в-третьих, ненадежно, тогда как никто не мешает нам сделать плату с толстой фольгой, микрон 100-150). б) малая площадь теплоотвода, что особенно актуально в связи с тем, что транзюки надо крепить к радиатору через изоляционную прокладку, которая обладает хреновой теплопроводностью (кстати, мои транзюки в контроллере полетели именно по этой причине - банально перегрелись). Из моего опыта, одни из лучших силовых полевиков делает Fairchild. Предлагаю такоие транзюки: http://www.fairchildsemi.com/ds/FD%2FFDH047AN08A0.pdf или http://www.fairchildsemi.com/ds/FD%2FFDH038AN08A1.pdf
4. Ставим мощный драйвер, который протянет немалую емкость транзюков. Например, мне нравятся IRS2183, выдает полтора ампера тока в затвор, имеет защиту от сквозных токов через полумост. Даташит берем здесь: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irs2183.pdf
5. Разумеется, защиту от перегрузки по току.
6. Остальное - мелочи, можно обсудить по ходу дела.

Теперь собственно в чем состоит идея сотрудничества. Во-первых, в том, что каждый может высказать здесь свои соображения и тем помочь проекту. Но нужно не только обсуждать, но и практически кое-что делать. Моя основная специализация позволяет мне грамотно спроектировать все устройство, нарисовать схему, развести печатную плату, отправить в производство, собрать ее, наладить и оформить в корпус. Чего я пока не могу: программировать микроконтроллеры. Что мне сделать трудно: спроектировать и изготовить корпус (он же теплоотвод). Итак, если кто-то возьмется выполнить хотя бы одну из вышеперечисленных задач (программирование МК или изготовление корпуса), будет иметь полный доступ ко всей информации и получит печатную плату контроллера по цене, равной стоимости изготовления небольшой партии плат, разделенной на число разработчиков (как правило, цена небольшой партии почти не зависит от числа плат, так как наибольший вклад в стоимость плат вносит подготовка производства). Если кто-то не может выполнить никакую существенную работу, но заинтересован в конечном результате, можно профинансировать изготовление плат или покупку деталей. В-общем, схемы сотрудничества также обсуждаемы. Территориально я нахожусь в Москве, однако если будут участвовать разработчики из других городов, могу выслать платы в другой город. Гарантии также обсуждаемы.

[b1zero]

полностью поддерживаю проект, двумя руками за!!!!
мысли такие:
1 собрать базу уже готовых решений, чтобы не наступать на грабли
кто может что то предложить (схемы, наработки)
2 думаю по поводу процентов выигрыша при рекуперации и синуса
несколько преувеличено.
3 для распайки ТО-220 нам не мешает использовать двустороннюю плату
и средний вывод можно оформить с приличной шириной дорожки
зато транзюки более доступны и более мощны.
проблема изоляции от корпуса не пугает - это стандартно просто
реализуемо, как и теплоотвод.
Отсюда предлагаю создавать сначала работоспособный контроллер
с высокой надежностью, а уж потом дополнять его прибабахами.

[LICC]

Очень нужнвй проект! Я думаю, у форумчан найдуться уже сейчас наработки по прошивкам контроллеров. Но питать чистым синусом МК по моему дорогое удовольствие и по КПД и по железкам. ШИМ заполнением - другое дело, правда я не смотрел осцилограммы после китайского контроллера, мож там так уже и реализованно... Хотя и в этом режиме теряем КПД на многократном переключении полевиков на каждом полупериоде. Так что вообще - стоит ли ее делать(синусоиду)??  По 247му корпусу обсалютно согласен. В сыое время при изготовлении приводов использовал 220 и 247 корпуса при примерно одинаковых параметрах, не смог обьяснить, но при отсутствии перегрева ТО220 иногда выходили из строя, ТО247 на этих же платах ни разу не вылетали.

[dmmos]

думаю по поводу процентов выигрыша при рекуперации и синуса
несколько преувеличено.

Конечно, выигрыш будет зависеть от характера движения. Если местность холмистая - выигрыш будет велик, достаточно на спусках включать рекуперацию. Кстати, в моем скутере на ручках тормоза стоят кнопки, они-то и запускают рекуперацию. Я лишь слегка нажимаю на передний тормоз, чтобы колодки еще не начали тормозить, а кнопка уже сработала. Главное, что для реализации рекуперации ничего не надо городить в железе дополнительно - все реализуется чисто программно. Подробности о принципе работы рекуперации можно почитать в моей теме https://electrotransport.ru/index.php/topic,464.0.html

для распайки ТО-220 нам не мешает использовать двустороннюю плату
и средний вывод можно оформить с приличной шириной дорожки
зато транзюки более доступны и более мощны.

Двусторонняя плата - это в любом случае. Видели бы уважаемые форумчане, как мило отгорела фольга вокруг средней ножки транзистора в моем контроллере. С двух сторон платы отгорела. Транзюки 220, если идет речь о новых моделях с хорошими характеристиками, также трудно доставаемы, как и 247-е. Опять же, можно почитать в моей теме. Кстати, лучшие транзисторы в 220 корпусе мне не удалось купить в разумный срок, поэтому применил на замену транзисторы среднего уровня, да и за теми пришлось побегать. А то, что 247 более мощные - просто очевидно исходя из их габаритов.

проблема изоляции от корпуса не пугает - это стандартно просто
реализуемо, как и теплоотвод.

Здесь можно бы и поподробнее

Отсюда предлагаю создавать сначала работоспособный контроллер
с высокой надежностью, а уж потом дополнять его прибабахами.

Так и будет. Прибабахи реализуются программно и никто не мешает совершенствовать программу в процессе эксплуатации. Ну а железную часть надо сразу делать по максимуму.

[dmmos]

Но питать чистым синусом МК по моему дорогое удовольствие и по КПД и по железкам.

Разумеется, ШИМ формирование синуса. Я же дал ссылку на AVR 449 - там об этом сразу написано. Ток-то все равно будет чисто синусоидальным, по причине индуктивности обмоток.

ШИМ заполнением - другое дело, правда я не смотрел осцилограммы после китайского контроллера, мож там так уже и реализованно...

Я смотрел. Там ШИМ, но с постоянной скважностью за период основной частоты (основным периодом я называю период синуса, который вы увидете, если покрутить руками мотор-колесо и глянуть осциллограммы; не знаю, какой термин здесь лучше подходит). Т.е. они как бы прямоугольниками питают.

Хотя и в этом режиме теряем КПД на многократном переключении полевиков на каждом полупериоде.

А мы в любом случае теряем на переключении, ведь иначе мы не сможет регулировать обороты. Без ШИМа - это безумие, особенно на низких оборотах. А коли есть ШИМ, то почему не сделать им синус?

[b1zero]

да в общем то отличия 220го от 247го только в том, что 247 уже изолирован,
но посудите сами - не будем же мы каждый транзистор крепить болтом к теплоотводу,
очень точность нужна большая, проще крепить через планку между транзисторами по болтику,
такой крепеж избавляет от необходимой точности распайки, и плюс к тому транзюк прижимает
к теплоотводу не ухом а собственно всем телом - здесь также исключены перекосы и пережимы
крепления.
У меня на контроллере примерно так крепеж и осуществляется
Также в случае 220го ненадо изолировать болт от уха.
а поставить слюдяные прокладки и намазать термопастой - не вижу проблем.
Кстати, исходя из опыта построения мощных усилков, я часто сталкивался как раз с тем,
что 247 корпус хуже отводит тепло. Может быть я по этому к 247 корпусу и отношусь негативно.

[b1zero]

начну выкладывать, что нарыл:
1 схема контроллера, но без номиналов - показалась интересной

[b1zero]

транзисторы, что на ура используют в контроллерах наши
зарубежные коллеги - отзывы очень хорошие:

[dmmos]

да в общем то отличия 220го от 247го только в том, что 247 уже изолирован,

Боюсь, что это заблуждение. 247 НЕ изолирован, можете поглядеть datasheet из тех, что я выкладывал. Есть просто похожие корпуса, которые изолированы, Вы вероятно с ними спутали. Так что Ваше предубеждение пора развеять К тому же, неизолированный 247 лучше отводит тепло. По документации, его тепловое сопротивление около 0,3 градусов на ватт, тогда как 220 - 0,44. Что вполне очевидно исходя из большей площади теплоотвода у 247. А покрытые пластиком, изолированные, действительно хуже отводят тепло - пластик виноват во всем.

но посудите сами - не будем же мы каждый транзистор крепить болтом к теплоотводу,
очень точность нужна большая, проще крепить через планку между транзисторами по болтику,
такой крепеж избавляет от необходимой точности распайки, и плюс к тому транзюк прижимает
к теплоотводу не ухом а собственно всем телом - здесь также исключены перекосы и пережимы
крепления.

Согласен, хотя такое крепление тоже не лишено недостатков - неудобство сборки, в случае если доступ в корпус имеется только с торца, как у китайцев. Но лучшего решения я пока не знаю.

[b1zero]

упс, обознатушки 
и правда насчет корпуса.
будем искать по 247 корпусу

[i]

Понравилось название темы, особенно: "Совместный проект". Но почему только PMSM? Разве этого достаточно?
Вот смотрите, что получается... Ниже приведена схема общего электротранспортного средства (я там приложил ещё и spl, что бы желающие могли дорисовать, перерисовать). Видите черную дыру в центре? Она присутствует во всех ТС, не явно, а в виде кучи проводов, железок, тяг, тросов и прочего. Она связывает все блоки в собственно ТС.
Каждый разрабатывает свой блок и не заботится о взаимодействии с другими частями, от этого черная дыра только выигрывает. Ведь все равно как-то мы эти кубики сложим, так или иначе, значит будем заполнять черную дыру чем придумаем и как придумаем.
Красный кубик вертят здесь и еще десяток тем.
Рыжий   кубик вертят здесь.
Зеленый кубик (любимый) вертят тута и в остальных ветках.
Фиолетовый кубик вертят здесь.
Серый кубик вертят где-то не здесь.
А дырку каждый будет заполнять сам, в меру своей испорченности.

Вот такой у нас Кубик Рубика... И собрать его будет посложнее оригинала.

[ovling]

Про контроллер, - это нужная тема!

У меня уже есть пара наработок на эту тему, но я планировал управлять приямоугольными импульсами, так проще. В этой теме завтра постараюсь выложить схемы. А что записать в МК, это уже вам решать  .

По поводу синуса, - это класс, но не зря в указанных в начале даташитах указаны МК семейства dsPIC30F - это суперпроизводительные комбайны, которые делают 40млн. операций в секунду. Для примера, МК в китайском контроллере, который указан здесь: https://electrotransport.ru/index.php/topic,27.msg180.html#msg180 , делает всего 5 млн. операций ... Стоят они соответственно. 

В качестве основы, можно посмотреть ещё схему, которую выложил i все тамже https://electrotransport.ru/index.php/topic,27.msg180.html#msg180 . Обратите внимание, что ШИМ соединяется с сигналами управления обмотками через логический элемент "И". В схеме b1zero я этого не вижу. Как там соединяется ШИМ и сигнал на обмотки?

i,
Я думаю, что в одном приборе стоит соединять только мотор, котроллер, органы управления и, возможно, индикацию (здесь же будет введение ограничений по току/напряжению). Прибавлять сюда свет, зарядку батарей и прибамбасы, имхо, не стоит. Лучше, когда все приборы сами по себе. Можно сделать на МК один или несколько входов типа "Ошибка чего-то там". Если происходит ошибка в освещении, это не смертельно, а если амперметр говорит, что ток превышает допустимый, врубаем ограничение. Но зачем на центральный МК вешать проблемы гудка или заднего габарита? Имхо, пусть он лучше о ШИМ думает .

С уважением,
Сергей.

[b1zero]

насколько я понимаю мы тут начали опенсорц проджект  
и если он будет доведен до производства - это ж ноухау российского масштаба
в стране нехватка инженеров, а тут пожалуйста, в онлайн создается КБ.

[ovling]

Любое техническое сообщество (типа электромобилистов) - это намного страшнее любого КБ! Где вы видели инженера, который делает свое дело в девять или десять часов вечера? 

[dmmos]

Обратите внимание, что ШИМ соединяется с сигналами управления обмотками через логический элемент "И".

Мне было лень распутывать всю эту паутину цепей, но на первый взгляд на логике там собрана схема защиты от сквозных токов (чтобы не включились верхний и нижний полевик одновременно), которая не нужна, если мы применяем современный драйвер с защитой от этих дел. А вообще, друзья, схема у меня уже давно нарисована в голове, тем более что по роду проф. деятельности совсем недавно проектировал подобные схемы. В течение недели постараюсь нарисовать и выложить. А вообще, нам гораздо нужней программист контроллеров, как мне кажется. Есть здесь такие?

[dmmos]

Кстати, вот и корпуса нашлись:
http://www.chipdip.ru/product0/21078.aspx

[ovling]

dmmos

я для своего МК программы писал на паскале и компилировал в micropascal. Разобраться в нем не так уж и сложно. Могу понимать тексты на Си, писать сейчас уже врядли. Ассемблер для меня сплошные дебри . Вот такой вот из меня програмист  .

Сергей.

[b1zero]

копрус дороговато, однако.
я былучше гардины распилил ножовкой

[Creator]

раз пошел такой серьезный разговор...

предлагаю кратко (и четко) сформулировать предложение по сотрудничеству к будущим Коллегам. кого зовем и для чего.

обязуюсь разместить объявления о наборе добровольцев на других ресурсах.

[dmmos]

раз пошел такой серьезный разговор...

предлагаю кратко (и четко) сформулировать предложение по сотрудничеству к будущим Коллегам. кого зовем и для чего.

обязуюсь разместить объявления о наборе добровольцев на других ресурсах.

Я бы сформулировал предложение так: уважаемые любители электротранспорта, если среди вас имеются программисты микроконтроллеров, особенно AVR или PIC, а также специалисты по механической сборке РЭА, просим рассмотреть ваши выгоды от участия в нашем проекте создания продвинутого контроллера бесщеточного двигателя, на базе которого возможно построение более индивидуальных решений. Также приглашаются желающие профинансировать определенные этапы проекта, такие как промышленное изготовление печатных плат и покупку радиодеталей.

[i]

...Лучше, когда все приборы сами по себе...

Именно за это я и ратую.
Предыдущий мой пост был похоже воспринят как попытка запихать ВСЕ в одно устройство. Это заблуждение.
Черная дыра на картинке, это не отдельное суперское устройство, а некий набор проводов и приспособлений соединяющее разные блоки  в одно ТС.
Возьмем для примера электровелосипед. Мне захотелось поставить второе мотор-колесо. Значит надо тянуть провода от ручки газа, от датчиков торможения, от педалей и от батарейки. Значит надо разбираться в электропроводке велосипеда, в схемах подключения, в "лишних" проводах контроллера... Короче, задачка не для слабонервных.
А если мне понравиться прибор, что создадут в соседней ветке? Брать схемы, исходники и адаптировать к моему велику. Ведь у меня другое питание, другие сигналы, некоторых датчиков нет, зато есть лишние.
Таким образом, обмен между участниками форума возможен только на уровне идей и ссылок. И каждый будет вариться в собственном соку.
Выход на мой взгляд один: единый стандарт комуникации для всех устройств и блоков. Пример прикладываю.

[ovling]

Выход на мой взгляд один: единый стандарт комуникации для всех устройств и блоков.

Вот с этим, я на 100% согласен. Посмотрите, сколько компаний выпускает мышки для ПК, а выход у всех один .

Как и обещал, выкладываю схему комутации обмоток бесколлекторного двигателя. Здесь ШИМ подается с другой платы (главного МК), а изображенный PIC только комутирует обмотки, сообщает про наличие/отсутствие ошибок, поворот ротора двигателя (для определения скорости вращения). Все просто и без выкрутасов . Выходные ключи изображены по одному, на самом деле их может быть до 6, с сумарным током 240А (по документам). Реально планирую 3 транзистора по 25А на каждом: и греться не будут, и перегрузки им не будут страшны . Плюс, оставлю место под ещё три, - можно будет сделать апгрейд .

Появилось пару вопросов по контроллеру:
- конденсаторы по 1 мкФ - достаточно для IR2110, или брать по-больше?
- какая мощность у выходных резисторов? По моим прекидкам, максимум 2Вт (пиковый ток в цепи ок. 0,28А).
- как лучше всего организовать защиту от КЗ и привышения допустимого тока? Схемотехнически. И где её лучше подключать? К каждой фазе, на аккумулятор или ещё как-нибудь?

С уважением,
Сергей.

[Merakules]

Что мне сделать трудно: спроектировать и изготовить корпус (он же теплоотвод).

С корпуом могу покумекать, очень даже интересно, мало того я для своего ТВГ собирался делать корпус, так что готов заняться.
Сразу моу предложить, идею с вентилируемым принудительно корпусом. Т.е. вентилятор включается автоматически в зависимости от перегрева .
Единственное что мне нужно, для начала, это выделяемая тепловая мощность, дабы рачитать поверхности и размеры.
И еще я думаю корпус, давайте его назовем "Бокс" или для сокращения просто Б. Каждый новый вариант будем отмечать цыфрой, напримерБ1,Б2 и так пока невыберем самый подходящий, ну или как опция для покупателя внешнего вида.
Жду предложений, с уважением, М

[i]

Как и обещал, выкладываю схему комутации обмоток бесколлекторного двигателя....

Не понятно для чего сделана оптическая развязка. "Земля" общая, питание общее. 48В только на ключах. IR-ки держат до 600вольт.
Конденсаторы вольдобавки должны соединятся с нижними ключами. Они заряжаются через диоды, когда открыт нижний ключ.
Емкость этих конденсаторов должна быть достаточной для удержания напряжения открытия на затворе верхнего ключа на все время его открытого состояния. Обычно ставят 1 мкф, но требуют максимальный коэф. заполнения не более 98% (чтобы было время для подпитки кондера).
Сопротивления в затворах считаются по пиковому току, они его должны ограничить, а их мощность должна считаться по средней мощности тепловыделения, которая зависит от тока перезаряда емкости затвора. Так как этот ток имеет экспонентциальный характер, мощность сопротивления требуется гораздо меньше пиковой. Я использую чип-резисторы типоразмера 1206, их мощность приблизительно 0.25 ватта.

[ovling]

Земля разная, просто в протеусе, где я рисовал схему, только один значек земли. Логическая часть имеет свою землю, поэтому и поставил опторазвязку. А где общее питание? +5В само по себе, +12В и +48В сами по себе. Последние два действительно имеют общую землю, но там это необходимо.

Емкости включал строго по даташиту на IR2110. Вот только не знал номиналов. На первой микросхеме IR2110 ошибка, надо связать выход VS с стоком транзистора Q2. У меня почему-то VВ с ним связан. На остальных микросхемах все правильно. Ошибку исправил. Новый файл в приложении. Да и ещё, обратите внимани, на схеме у меня верхний ключ снизу, а нижний - с верху, получилось случайно, прошу прощения за путаницу.

За информацию по резисторам большое спасибо, пошел делать под них выводы. Я как начал примерять на вход одного биполярного транзистора два двухватных резистора, аж жутко стало: они раза в два больше биполярника. Мало того, рядом с ними стоит диод, который в разы меньше этиз самых резисторов. Посмотрел я на это дело, решил спросить, а то как-то смотрелось все это уж больно забавно .

С уважением,
Сергей.

Исправленная схема:

[ovling]

Посмотрел стоимость одного шунта на 100А ... Вопрос о том, куда подключать защиту прошу считать шуткой .
Думаю, стоит ставить один шунт - на аккумуляторную батарею.

[dmmos]

Земля разная,

Честно говоря, не вижу смысла в разделении земель.

За информацию по резисторам большое спасибо, пошел делать под них выводы.

На самом деле, мощность резисторов надо считать из энергии заряженной емкости затвора, умноженной на удвоенную частоту ШИМ. В самом худшем случае Вы не получите более 0,1Вт. Например, в китайских контроллерах тут стоят вообще крошечные резисторы 0603. Кстати, я также не вижу никакого смысла в разделении токов заряда и разряда затвора полевиков через диоды. Я бы убрал, оставил один резистор. Да и в других моментах схема избыточна. И если не поздно, поменяйте морально устаревшие драйверы на более современные со встроенной защитой от сквозных токов. Иначе, если у Вас глюкнет программа МК, транзисторам может придти хана...

Я как начал примерять на вход одного биполярного транзистора

у Вас полевые транзисторы на схеме, не биполярные.

[b1zero]

а глюкнет МК точно,
например в момент включения.
и чета я не пойму, где ограничитель тока?

[dmmos]

С корпуом могу покумекать, очень даже интересно

Спасибо за готовность к сотрудничеству!

Сразу моу предложить, идею с вентилируемым принудительно корпусом. Т.е. вентилятор включается автоматически в зависимости от перегрева.

Тут есть небольшой недостаток: если корпус вентилируемый, значит, есть щели. Если есть щели, значит, внутрь будет попадать грязь и, что гораздо хуже, вода. На самом деле, если применить транзисторы с малым сопротивлением канала (ссылки я давал) и мощные драйверы, чтобы снизить потери на переключении, то выделяемая мощность будет очень невелика. На досуге я сделаю моделирование в spice и назову точные цифры. Я тут давал уже ссылку на корпус, гляньте ее. Этот экструзионный корпус очень хорош, потому что в нем почти все уже есть: профильные направляющие для платы, удобная боковая плоскость для закрепления транзисторов и отвода тепла, при этом транзисторы будут стоят на плате, их не надо выносить на проводах. По сути точно такие же корпуса используют китайцы в своих контроллерах. Единственное, что требуется для этого корпуса - это пластина, замыкающая П-профиль (под нее направляющие в корпусе тоже есть, гляньте чертеж на сайте. И еще нужно торцевые заглушки вырезать. Ну и изготовить детали, прижимающие транзисторы к корпусу.

Вот, назовем это Б1.

[ovling]

dmmos,

Схема с двумя резисторами и диодом была описана и рекомендована к применению в ветке про контроллер электро-таврии: https://electrotransport.ru/index.php/topic,69.0.html . Оттуда же я и позаимствовал эту идею.

Я посмотрел на предложеный Вами драйвер, и у меня начали зарождаться сомнения - вот данные IR21834, а в скобках IR2110.
- задержка перед включением 180-270 нс (120-150 нс),
- задержка перед выключением 220-330 нс (94-125 нс),
- время включения 40-60 нс (25-35 нс),
- время выключения 20-35 нс (17-25 нс),
- рабочий ток из/в 1.4А / 1.8А (2А/2А)
- да ещё и инвертированный вход нижнего ключа (мелочь, а неприятно ).

По таблицам IR хотел подобрать что-нибуть с защитой от сквозных токов и параметрами близкими к 2110, но ничего не нашел. У них из этой оперы только 218хх. Есть ещё 21091, но у того время включения почти 1 мкс!

Я как начал примерять на вход одного биполярного транзистора

у Вас полевые транзисторы на схеме, не биполярные.

Да, точно  . Очепятка вышла.

По глючности МК могу сказать только, что во всех современных контроллерах рекомендуется сначала включать логическую часть, а уже потом - силовую. В этом случае, проблем быть не должно.

Ограничитель тока будет на другой плате, там, где расположен МК, который генерирует ШИМ и который всем заправляет.

С уважением,
Сергей.

ЗЫ
Пока писал пост, решил посчитать, насколько нам критична скорость вкл/выкл:
Итак двигатель делает 3000 об/мин. 1 об=0,02с=20 мс. За время одного оборота мы шесть раз комутируем обмотки tком=3мс. Итак, за эти 3 мс драйвер должен включиться и выключиться. Блин, а я переживал из-за 600 нс . Да, для мотор-колеса это время больше, и составляет около 12,5 мс.
ШИМ у нас составляет, для примера, 5кГц. Итого, длина импульса - 1/5000 = 0,2мс.
Вывод: пошел передделывать схему. 

[Merakules]

Тут есть небольшой недостаток: если корпус вентилируемый, значит, есть щели. Если есть щели, значит, внутрь будет попадать грязь и, что гораздо хуже, вода. На самом деле, если применить транзисторы с малым сопротивлением канала (ссылки я давал) и мощные драйверы, чтобы снизить потери на переключении, то выделяемая мощность будет очень невелика. На досуге я сделаю моделирование в spice и назову точные цифры. Я тут давал уже ссылку на корпус, гляньте ее. Этот экструзионный корпус очень хорош, потому что в нем почти все уже есть: профильные направляющие для платы, удобная боковая плоскость для закрепления транзисторов и отвода тепла, при этом транзисторы будут стоят на плате, их не надо выносить на проводах. По сути точно такие же корпуса используют китайцы в своих контроллерах. Единственное, что требуется для этого корпуса - это пластина, замыкающая П-профиль (под нее направляющие в корпусе тоже есть, гляньте чертеж на сайте. И еще нужно торцевые заглушки вырезать. Ну и изготовить детали, прижимающие транзисторы к корпусу.

Вот, назовем это Б1.

Я коряво выразился, корпус защита IP44  или PI54 те влаго непроницаемый, обдуваться корпус будет с наружи как радиатор прооцесора в компе типа БарибоН, те например теплосемник на транзюке и по спец трубкам тепло передается на внешний радиатор. Но это скажем так из разряда извращений. Я имел введу бонально обдувать корпус высокой оребренности, который либо находится в нутри некой аэродинамической трубы или прото с кулером который гонит поток воздуха в доль ребер. Почему с автоматическим вентилем? Я так прикинул что во время остановки и выключеном зажигании кулер доостужал корпус, малоли жара на улице, а ты в пробке перегретые силовики быстрей вылетят... если их необдувать. По поводу внутреннего охлаждения кишков можно взять на вооружение барибоновскую схему но уже с микро вентилятором в нутри контролера(циркуляционный режим) те как кондиционер в квартире. Один радиатор обдувается на улице а другой в замкнутом пространстве. Соеденены они вмете трубками с например эфиром(комповый принцып).

[b1zero]

да не настолько и сильно греются транзисторы, чтобы кулер использовать.
да и ребра особо большие не нужны.
так как предполагается, что плата контроллера будет внутри, корпус будет приличного размера
а значит и площадь теплоотвода будет большой.
я писал в соседней ветке, что китайский контроллер, с моим весом в 125кг, в горку, с
1квт движком нагревается вполне терпимо 50-55 градусов,
на улице 22 градуса, ну прибавь ещё 10 градусов - все равно нормально.
кроме работоспособности конструкции вы забыли ещё важную деталь
ЕЁ СТОИМОСТЬ.
вы представляете во сколько обойдется система охлаждения на тепловых трубках?
а если ещё и корпус медный забабахать?
Да вот ещё что, гдемо читал, сто скорость срабатывания транзисторов должна быть
в два раза быстрее необходимого. Почему - не помню.

[Merakules]

b1zero   если вы не глубокий и мудрый старец предлогаю перейти на ТЫ
согласен. тогда с корпусами вообще вопросов нет, нужна лиш термо паста рублев 30-50 стоит. Пошукаю в загашниках есть радиаторы от всяких там усилков и совковых магнитофонов. Если найду могу для эксперементов за так отдать. А корпус могу сделать прямо из них и изготовить коробки только пока незнаю где взять алюминий листовой. Хотя в свое врямя делал корпуса из пивныхбанок.
Кстати как насчет умной зарядки на 12,24,36,48 вольт(те с возможностью выбора напруги)? если в контроллер забанчить модульную возможность такой зарядки то было бы супер.

[Master]

да не настолько и сильно греются транзисторы, чтобы кулер использовать.
да и ребра особо большие не нужны.
так как предполагается, что плата контроллера будет внутри, корпус будет приличного размера
а значит и площадь теплоотвода будет большой.
я писал в соседней ветке, что китайский контроллер, с моим весом в 125кг, в горку, с
1квт движком нагревается вполне терпимо 50-55 градусов,
на улице 22 градуса, ну прибавь ещё 10 градусов - все равно нормально.
кроме работоспособности конструкции вы забыли ещё важную деталь
ЕЁ СТОИМОСТЬ.
вы представляете во сколько обойдется система охлаждения на тепловых трубках?
а если ещё и корпус медный забабахать?
Да вот ещё что, гдемо читал, сто скорость срабатывания транзисторов должна быть
в два раза быстрее необходимого. Почему - не помню.

Греются-греются и очень даже нормально при токах больше 20 А
Тем более учтите, то что вы померили мултиметром, на входе контроллера, это средний ток
а через транзистор течет импульсный ток, который намного больше среднего
и при каждом переключении транзистора возникают дополнительное тепловыделение

[b1zero]

ну если учесть, что кпд контроллера 95-97%, то по любому тепловыделение маленькое,
а если на тепло рассеивается до 200 ватт - такой контроллер нафиг не нужен,
он на тепло будет работать, а не на мотор.
Тут, давеча, случайно в разговоре с приятелем, узнал любопытную весчь :bt:
Купил он какието хреновины, в общем втыкаются в землю около садовых дорожек.
Там, я так понял солнечная батарея, аккумулятор и сетодиод, днем заряжается от солнышка,
а ночью светит.
Посмотрел на то чем торгуют, и ничего не понял.
Идея собственно такая: повесить на скутер солнечные элементы.
Стоит себе - заряжается сам - полная халява.
У меня это вполне реально - пробег 5-10км, потом стоянка на 1-4часа.
По идее должно хватить для подзарядки.
Вопрос собственно вот в чем: кто нибудь щупал реально солнечные батареи?
Дадут ли они необходимый ток заряда?
Какова площадь элементов для реализации данной идеи?
Стоимость, думаю, не будет очень высокой, дабы приятель сказал, что покупал эти светильники по 160р за штуку.

[LICC]

Вопрос собственно вот в чем: кто нибудь щупал реально солнечные батареи?
Дадут ли они необходимый ток заряда?
Какова площадь элементов для реализации данной идеи?
Стоимость, думаю, не будет очень высокой, дабы приятель сказал, что покупал эти светильники по 160р за штуку.

Попробую ответить, так как щупаю СБ переодически:)
СБ на 14В и ток 1А имеет размер 300*620*27 (Ш-Д-Т) На 48В надо 4 таких батарейки, каждая стоимостью 1500р. За 4 часа стоянки вся СБ даст 4А*Ч энергии на 2-3км, если ее не сопрут на той стоянке или не разобьют..... Так что думайте.

[b1zero]

а чё думать - всё плохо - вариант отпадает, а жаль...

[Lee004]

Тут, давеча, случайно в разговоре с приятелем, узнал любопытную весчь :bt:
Купил он какието хреновины, в общем втыкаются в землю около садовых дорожек.
Там, я так понял солнечная батарея, аккумулятор и сетодиод, днем заряжается от солнышка,
а ночью светит.
Посмотрел на то чем торгуют, и ничего не понял.
Идея собственно такая: повесить на скутер солнечные элементы.
Стоит себе - заряжается сам - полная халява.
У меня это вполне реально - пробег 5-10км, потом стоянка на 1-4часа.
По идее должно хватить для подзарядки.
Вопрос собственно вот в чем: кто нибудь щупал реально солнечные батареи?
Дадут ли они необходимый ток заряда?
Какова площадь элементов для реализации данной идеи?
Стоимость, думаю, не будет очень высокой, дабы приятель сказал, что покупал эти светильники по 160р за штуку.

У меня есть один такой светильничек, я его ещё года два назад купил из интереса и разобрал. Там стоит жёлтый светоиод и два пальчиковых никелькадмиевых аккумулятора на 500 мАч напряжением 2*1,2 = 2,4 вольта. Но ток заряда от солнечной панельки маленький и аккумуляторы заряжаются плохо. А для аккумулятора на 48 вольт таких панелек надо не меньше 20 штук (48 / 2,4 = 20), да ещё в параллель для увеличения силы тока их надо ну очень много. Поэтому пока такой способ пополнения энергии сомнителен, а жаль. Может, в будущем появятся более эффективные солнечные батареи, а эти слишком слабые.

[Master]

Итак, господа форумчане. После того, как повторно сгорел мой контроллер, желание соорудить для него более достойную замену возросло многократно. .

А при каких обстоятельствах контроллер горел
В принципе у меня есть готовый контроллер
как раз тот который который вы проектируете
на микроконтроллере с рекуперацией и с реверсом
Можно его попробовать на вашем скутере

[dmmos]

Итак, господа форумчане. После того, как повторно сгорел мой контроллер, желание соорудить для него более достойную замену возросло многократно. .

А при каких обстоятельствах контроллер горел
В принципе у меня есть готовый контроллер
как раз тот который который вы проектируете
на микроконтроллере с рекуперацией и с реверсом
Можно его попробовать на вашем скутере

Горел он при рекуперационном торможении с горок. Я видел на форуме ваш контроллер, но для его покупки меня не устраивает следующее:
1. Не синусное управление
2. Вроде в вашем описании нигде не сказано про наличие рекуперации
3. Меня интересуют всякие сервисные функции типа круиз-контроля
4. Я не уверен, что одна сборка выдержит токи рекуперационного торможения

А попробовать - это можно, но вам это интересно?

[Master]

Горел он при рекуперационном торможении с горок. Я видел на форуме ваш контроллер, но для его покупки меня не устраивает следующее:
1. Не синусное управление
2. Вроде в вашем описании нигде не сказано про наличие рекуперации
3. Меня интересуют всякие сервисные функции типа круиз-контроля
4. Я не уверен, что одна сборка выдержит токи рекуперационного торможения

А попробовать - это можно, но вам это интересно?

Горел он при рекуперационном торможении с горок. Я видел на форуме ваш контроллер, но для его покупки меня не устраивает следующее:

1. Не синусное управление
--   Не думаю что это так важно для MK
2. Вроде в вашем описании нигде не сказано про наличие рекуперации
--        Теперь есть, и работает даже, только ее надо потестить на боевой технике.

----     
3. Меня интересуют всякие сервисные функции типа круиз-контроля
--       Это можно дописать сформулируйте задачу четко. (В случае реального желания приобрести контроллер)
4. Я не уверен, что одна сборка выдержит токи рекуперационного торможения

Я тоже не уверен, только не амперы а вольты скорее всего губят ваш контроллер
Как правило все приличные полевики заканчиваются на 100 вольтах
а при комутации индуктивной нагрузки бывают выбросы более 100 вольт, особенно при рекуперативном торможении

А попробовать - это можно, но вам это интересно?
Да интересно, у меня есть стендик небольшой, надо его как-то на ваш скутер поставить и посмотреть как оно поедет
Разъемы от горелых контроллеров сохранились ?
А сколько вольт у вас на скутере? Поди пятый аккумулятор уже прикрутили ?

[b1zero]

вот подумал
а чё если для питания контроллера использовать
двуполярный источник?

[Master]

вот подумал
а чё если для питания контроллера использовать
двуполярный источник?

Интересно это зачем ?
Для удорожания проэкта ?
IR2101 и им подобные вполне справляются с верхним ключами и при однополярном питании

[b1zero]

а проект не будет дороже.
Имея 4 банки мы можем взять среднюю точку с 2х банок - получиться идеально.
в этом случае мы получим настоящий переменный ток, а не импульсный в случае
однополярки.
А вообще - просто идея.
Может быть удастся получить синус?

[Master]

а проект не будет дороже.
Имея 4 банки мы можем взять среднюю точку с 2х банок - получиться идеально.
в этом случае мы получим настоящий переменный ток, а не импульсный в случае
однополярки.
А вообще - просто идея.
Может быть удастся получить синус?

Синус делается при помощи ШИМ
вы его программировать сдохните, а вам еще и мощьность надо менять
Синусоидальный ШИМ только в упсах используется, а в системах управдения движками постоянного тока, он как-то не прижился,
видимо по причине сложности....
В частотных преобразовательях он еще используется

[dmmos]

Я тоже не уверен, только не амперы а вольты скорее всего губят ваш контроллер

Я думаю, что не вольты. Прикиньте: все три фазы подключены к аккумулятору через встроенные диоды полевиков. Это значит, что напряжение никогда не будет больше чем напряжение аккумулятора плюс падение на двух диодах (полтора вольта) плюс некоторое падение на внутреннем сопротивлении аккумулятора и проводов. В худшем случае больше 60В не наберется. А транзисторы-то у меня - на 75В. Они наверняка просто перегреваются, от токов через диоды и от токов переключения и от токов через открытый канал. У меня контроллер нагревался градусов до 60...70 - значит, кристалл вполне мог добраться до опасных 120.

Да интересно, у меня есть стендик небольшой, надо его как-то на ваш скутер поставить и посмотреть как оно поедет
Разъемы от горелых контроллеров сохранились ?
А сколько вольт у вас на скутере? Поди пятый аккумулятор уже прикрутили ?

Можно будет попробовать. Разъемы все есть, да я сам могу все подключить. Вольты у меня штатные, 48.


[/quote]

[Master]

Я тоже не уверен, только не амперы а вольты скорее всего губят ваш контроллер

Я думаю, что не вольты. Прикиньте: все три фазы подключены к аккумулятору через встроенные диоды полевиков. Это значит, что напряжение никогда не будет больше чем напряжение аккумулятора плюс падение на двух диодах (полтора вольта) плюс некоторое падение на внутреннем сопротивлении аккумулятора и проводов. В худшем случае больше 60В не наберется. А транзисторы-то у меня - на 75В. Они наверняка просто перегреваются, от токов через диоды и от токов переключения и от токов через открытый канал. У меня контроллер нагревался градусов до 60...70 - значит, кристалл вполне мог добраться до опасных 120.

Да интересно, у меня есть стендик небольшой, надо его как-то на ваш скутер поставить и посмотреть как оно поедет
Разъемы от горелых контроллеров сохранились ?
А сколько вольт у вас на скутере? Поди пятый аккумулятор уже прикрутили ?

Можно будет попробовать. Разъемы все есть, да я сам могу все подключить. Вольты у меня штатные, 48.

[/quote]


Если на зажатом колесе встать на фазу осцилографом и помотреть чего там твориться увидишь много всего интересного
Кратковременные выбросы около 100 вольт, а при увеличении заполнения ШИМ выбросы растут.
А при торможении они скорее всего будут еще больше, этоже индуктивная нагрузка, а индуктивность как известно тоже умеет запасать энергию, а потом резко ее отдавать. (но это так теория на практике х.з назо смотреть)


А как у тебя реализованно рекуперативное торможение на ктийском контроллере?
я сам его в руках не держал, только фотки видел, и читал про него, насколько я понял там стоит микруха специализированная для управления BLDC и какой-то микроконтроллер, который судя по всему ограничение по току реализует.

Провода мне нужны чтобы переходнники сделать со своих разъемов на твои (Чтоб провода не резать)
у меня на контроллере другие разъемы стоят (военные), он у меня вообще герметичный задумывался, как в космос
Кстати у меня ограничение по току появилось(программируемое), и ограничение по температуре радиатора, защита от перегрева вообщем.
Есть ограничитель оборотов движка, (Чтоб не гонять сильно), а это практически круиз контроль

У тебя амперметр есть ? (головка измерительная с шунтом) на 50А
Ты в каких краях обитаешь ?

[dmmos]

Давай такие подробности уже по почте. dmmosk{@}gmail.com
скобки убрать из адреса, ес-но.

[Merakules]

Давай такие подробности уже по почте. dmmosk{@}gmail.com
скобки убрать из адреса, ес-но.

А что проект разве уже не совместный?  Как только пошло грамотное обсуждение так сразу в подполье! Нехорошо товарищ!

[dmmos]

Давай такие подробности уже по почте. dmmosk{@}gmail.com
скобки убрать из адреса, ес-но.

А что проект разве уже не совместный?  Как только пошло грамотное обсуждение так сразу в подполье! Нехорошо товарищ!

В подполье лишь детали встречи и тестирования, разве это не разумно? Что касается технических подробностей, я свое мнение сказал и при случае подкреплю его осциллограммами.

[electrovoz]

Есть разный электроинструмент на 200 и 400 Гц. Там маленькие высокооборотные асинхронники с высоким КПД. Инструмент считается профессиональным для плохих условий. Можно копать в этом направлении.

[Master]

Ну че контроллер построили ?

[dmmos]

в процессе. ждем-с дефицитные транзисторы.

[Wild Tiger]

тоже хочу принять участие в проекте. Возможно финансирование небольшими порциями  :ap:
Какие области еще не задействованы?

[dmmos]

тоже хочу принять участие в проекте. Возможно финансирование небольшими порциями  :ap:
Какие области еще не задействованы?

Нет программиста микроконтроллеров AVR и есть возможность оплатить изготовление печатной платы (около 2 т.р.)

[dmmos]

Есть две новости: хорошая и плохая.
Хорошая заключается в том, что мне наконец пришли одни из лучших, если не лучшие для данного применения, транзисторы IRFP4310Z (не путать с номером без буквы "Z").
Плохая заключается в том, что я откладываю работу над проектом до зимних вечеров в связи со следующим:
1. На мне висит еще четыре сложных проекта, за которые, в отличие от этого, мне платят деньги.
2. Никто пальцем не шевельнул, чтобы хоть чем-нибудь практически мне помочь
3. Сезон заканчивается.
4. Я отремонтировал старый контроллер (см. мою тему "и мой электроник"), который отлично работает.

Тем не менее, есть еще одна хорошая новость: контроллер я все равно доделаю, тем более что под него уже закуплены все детали, включая корпус. Можно ждать к следующему сезону.

[SergKam]

Есть две новости: хорошая и плохая.
Хорошая заключается в том, что мне наконец пришли одни из лучших, если не лучшие для данного применения, транзисторы IRFP4310Z (не путать с номером без буквы "Z").
Плохая заключается в том, что я откладываю работу над проектом до зимних вечеров в связи со следующим:
1. На мне висит еще четыре сложных проекта, за которые, в отличие от этого, мне платят деньги.
2. Никто пальцем не шевельнул, чтобы хоть чем-нибудь практически мне помочь
3. Сезон заканчивается.
4. Я отремонтировал старый контроллер (см. мою тему "и мой электроник"), который отлично работает.

Тем не менее, есть еще одна хорошая новость: контроллер я все равно доделаю, тем более что под него уже закуплены все детали, включая корпус. Можно ждать к следующему сезону.

Ну как дела? Уже холода. Я немного програмировал AVR могу помочь с программой.
правда меня мотор колесо не сильно интересует, но думаю потом можно будет сделать универсальный контроллер, изменив только программу которого можно будет и обычными колекторниками управлять.
И тут раньше прозвучала здравая мысль сделать бортовой компьютер. этаже микросхема без особых усилий
моглабы считать и  показывать скорость, расстояние, контролировать датчиками температуры мотор батареи и сам контроллер, включать тормозные огни, огни заднего хода,
фары гудок, считать расход энергии и осташееся ее количество, показывать потребляемую мощьность, упралять режимом заряда и т п.
можно реализовать и двумя микросхемами(одна управляет чисто силовым блоком. другая всем остальным что я перечислил, плюс ЖК экран и кнопки).
Класная былаб штуковина. мы б эти куртисы за пояс заткнули. можно им на запад продать

[dmmos]

Ну как дела? Уже холода. Я немного програмировал AVR могу помочь с программой.

Пока завален работой, причем настолько, что даже на форуме почти не бываю. Кризис инженерам не страшен На контроллер наполовину готова схема, на этом и стоим. Думаю продолжить где-то с марта.
За предложение помощи - отдельное спасибо. В личной почте можем обсудить подробности.

[SergKam]

В личной почте можем обсудить подробности.

Ок. ждем когда освободишся.
Остальным предлагаю помечтать насчет идеального бортового компьютеря для транспортного средства от велосипеда до автомбиля.

[Nickolas]

В пятницу закончили отладку и приступили к испытаниям контроллера для колеса Yamasaki.
Параметры контроллера:
Напряжение питания до 60 В
Ток до 50 А.
Частота ШИМ 30 кГц


Управление трехфазное , синусоидальное.
Управление токовое, с ограничением форсирования по температуре обмоток.
Рекуперативное управляемое торможение до полной остановки.

Подробно надеюсь написать в понедельник.(будет открыта отдельная тема)
Обещаю интересные видео (в пятницу нечем было снимать)

[Overrider]

В пятницу закончили отладку и приступили к испытаниям контроллера для колеса Yamasaki.
Параметры контроллера:
Напряжение питания до 60 В
Ток до 50 А.
Частота ШИМ 30 кГц


Управление трехфазное , синусоидальное.
Управление токовое, с ограничением форсирования по температуре обмоток.
Рекуперативное управляемое торможение до полной остановки.

Подробно надеюсь написать в понедельник.(будет открыта отдельная тема)
Обещаю интересные видео (в пятницу нечем было снимать)

Многообещающе. Какой микроконтроллер использовали?

[Nickolas]

Atiny26? но это не принципиально.

[Nickolas]

Продолжил детализацию тут: https://electrotransport.ru/index.php/topic,1322.new.html#new

[ReSharVladimir]

Извиняюсь за глупый вопрос: какой порядок сопротивления шунта? И из чего его делать?
Пока ничего кроме этого на ум не приходит: http://www.chipdip.ru/product0/50113.aspx
Да и их, наверное, чертову прорву ставить придется... 

[ElectroHaifsessere]

Добрый день, друзья!   
Сразу к сути вопроса. Освещаем офис, но не можем остановиться на фыборе светильника.   
Кто то советует сразу не париться и выбрать светодиодные светильники. Есть мнение, что светодиодные светильники более долговечны и экономичны. Но слышал и обратное. Возможно это мода на светодиоды так преувеличивает экономичность, долговечность или эффективность использования светодиодов, но, насколько я понимаю:   
1. светодиодные светильники к высоким потолкам не подвесишь, т.к. сила света малая, и уже стол может быть плохо освещен   
2. очень плохая цветопередача. конечно многие пишут, что светодиоды светят близко к естественному, но это больше лжереклама.   
   
Так вот, пытаемся выбрать люминесцентные светильники и интересует какие качественные? какой производитель? стоит ли заказывать проект, или сами справимся? не хотелось бы влипать по деньгам.   
   
Заранее благодарю за ответы.

[i]

http://ru.farnell.com/jsp/search/productdetail.jsp?SKU=1787309

    * ARRAY, COOL WHITE, 2000LM
    * Series:BRIDGELUX ES
    * LED Colour:Cool White
    * Luminous Flux @ Test:2200lm
    * CCT:7000K
    * Forward Current @ Test:1.5A
    * Forward Current If Max:2.5A
    * Forward Voltage @ Test:16.2V
    * Viewing Angle:120°
    * LED Mounting:SMD
    * Operating Temperature Range:-40°C to +105°C
    * No. of Pins:2
    * Colour Rendering Index:65
    * Forward Current If:1.5A
    * Forward Current If Max:1500mA
    * Forward Voltage VF Max:16.2V
    * Luminous Flux:2200lm
    * Mounting Type:SMD

Там же можно найти и арматуру к нему.
Вчера светил таким - лупит по глазам как сварка.

[daimon1004]

Здравствуйте! Интересует схемотехническое решение по контроллеру для синхронного тягового безколлекторного двигателя с постоянными магнитами для электромобиля при пике 50 кВТ, номинале 30 кВТ. Если какие то решения? Жду сообщений. С уважением, Дмитрий.