A

Векторное управление тягой. теория.

Автор av-master, 10 Май 2011 в 11:22

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

av-master

Доброго времени суток.
Задался целью понять принцип работы контроллера BLDC или PMSM и в конце разбирательства сделать контроллер с рекуперацией для мотор колеса.

Причина проста. имею необходимые знания в электронике, имею хорошего программиста... затраты на ХендМейд контроллер грубо 20-30 У.е ( за 290А 230В IGBT транзистор 1.9 у.е )

Возникло несколько непонятных моментов по которым так и не смог найти ответа.
1. Двигатель с датчиками положения ротора 120 или 60 градусов, всегда работает с вектором +90 ? или есть варианты ?
2. По моим представлениям Вектор должен меняться от 0 до 90 градусов при разгоне и отставать от "действующего" при рекуперативном торможении, но в диапазоне от 0 до -90. При превышении -90 градусов уже получится "реверсивное" торможение с затратами тока. так ?
3. Без сенсорный двигатель в режиме пуска под нагрузкой и на малых оборотах, не может обеспечить максимальный момент, в виду невозможности точно вычислить положение ротора. Так ли это ?
4. Ток потребления двигателя 200А (от батареи) =  мгновенному фазному току ? или грубо делится на 3. ( ток имею ввиду приведенный к общему напряжению т.е. не учитывая свойства степ довн преобразователя)

Спасибо за ответы.

i

Вопросы конечно интересные, но лично мне непонятные.
По поводу градусности датчиков посмотрите здесь.
А вот здесь мои (и не только мои) измышлизмы про мотор с датчиками.
Надеюсь Вам это поможет ответить себе на некоторые вопросы.

av-master

Спасибо. Форум я изучил до задания вопросов )) К сожалению я не открыл для себя ничего нового, кроме очевидной проблемы нет энтузиастов с необходимыми знаниями ((

с векторами в симуляторе вроде разобрались, по подсказкам спецов с кафедры )) нужно только 90 Градусов. и  регулирование угла не имеет смысла так как бесполезно теряется КПД. Такой-же ответ дали на профильном "форуме" . так что задачка реально упрощается.

Еще мучает вопрос BLDC от PMSM чем все таки отличается?  чисто механически одинаковые ) наверное обмотками, в мото колесе как я понял применяют AaABbBCcC и в параллель по количеству полюсов. соотношение количества магнитов к Полюсам железа 3:4 ? или 1:1 ? Начало обмотки с одной стороны там же и заканчивается, или проходит через "центр" и заканчивается обмоткой на диаметрально противоположном полюсе ?

nikvic

Цитата: av-master от 10 Май 2011 в 13:00
в мото колесе как я понял применяют AaABbBCcC и в параллель по количеству полюсов. соотношение количества магнитов к Полюсам железа 3:4 ? или 1:1 ? Начало обмотки с одной стороны там же и заканчивается, или проходит через "центр" и заканчивается обмоткой на диаметрально противоположном полюсе ?
"Слово" зависит от числа пар полюсов П и числа троек зубьев статора З, расчитывается "модульной" арифметикой, максимизируя  вектора участвующих в фазе зубьев.

  Для некоторых П, З есть несколько "слов", а некоторые сочетания П,З неудачны. В сети есть таблицы, алгоритмы, небось, тоже.

В МК входит 3 силовых провода. Каждый переходит в фазную обмотку и все соединены, так что имеем классический "треугольник".

Контроллеры BLDC или PMSM = дешёвые китайские и улучшенные, "синусные".
Трапецеидальная (BLDC) и синусоидальная (PMSM) -  формы подаваемого на фазы напряжения

av-master

Вообщем понятно. Нужно брать колесо и приступать ))
Вектора в топку. таблица синусов рулит.
С опережением я так и не понял чем дело закончилось ((

Вообще в планах прототип ЭлектроАвто 100% самоделка? срисовывать хочу с COCO Kandi. с двумя мотор колесами по 3КВт. (10Пик)
LiFePO4 144V * 100А

nikvic

#5
Цитата: av-master от 10 Май 2011 в 14:49
Вообщем понятно. Нужно брать колесо и приступать ))
Вектора в топку. таблица синусов рулит.
С опережением я так и не понял чем дело закончилось ((
Достаточно стандартно: фаза тока должна совпадать с вазой противоЭДС (для КПД). Последняя равна "магнитной" фазе (т.е., вычислительно, сигналами Холла).
   А вот первая - оборотами и индуктивностью-сопротивлением катушек. Поэтому проще всего подобрать опережение (как функцию оборотов) в экспериментах. Впрочем, в объявленных штатных режимах (обороты) оптимальное опережение не даёт особых преимуществ (когда-то считал) - только на более высоких оборотах с переходом на повышенное напряжение.

av-master

#6
Ну программно покрутить опережение не проблема, проблема в комплексе, типа за что хвататься в первую очередь ))
Вот у TI есть контроллер управления UCC3626, у Тошиба есть TB6582FG, у Хитачи ECN3030F/3031F с драйвером ключей до 140 вольт) ECN3035/36 до 230Вольт. чем аппаратный контроллер лучше/хуже самописного (идеологию все в одном не поддерживаю) ?

TRO

Тему вы подняли интересную.
Только вот ваше понятие Вектора и принцип векторного управения это разные вещи.
У меня у самого имеются "гитлеровские" планы, купить китайский двухкиловатный контроллер(70уе на ебай), и путём замены мозга, добавить рекуперацию и всё остальное. Причём реукуперация будет по сути и реверсом одновременно. Но когда реально до этого доберусь незнаю, так как из за постоянной занятости, в долгий ящик уже отложено немало более приоритетных "гитлеровских" планов.

Wahoo 2012 29er, +собран складной двухосис на раме"Land Rover" 69er с эл. мотором, и и МОНОКОЛЕСО

detoxic

[b-b]за что хвататься в первую очередь[/b-b]
сделать силу, которая предсказуемо ведет себя при любых электрических нагрузках требуемой мощности и любых внешних воздействующих факторах (климатика и механика).
когда сделаете сможете приступить к вопросам опережения, синусным таблицам, векторам и т.п.
трехфазный вентильный привод без магнитов - это реальность

Stalker_W

Если напрягают косинусы и углы на датчике, то возьми оптический датчик. Мгновенная реакция, высокая точность, почти нет зависимости от скорости.

av-master

Так ли плохи датчики холла ???  :shok: чтобы подменять их оптикой ... с оптикой проблем нет например на отражени и белой краской нанести метки... но к чему это? датчик холла безынерционный (в разумных пределах этого слова).

Над силой как раз работаю. взял движек от DVD с датчиками. 6 полевиков ( дабы не городить огород с драйверами верхних плечей 3P +3N ) нагрузкой и ускорителем будет такой же двигатель на "Железном" аппаратном контроллере по штатной схеме на TB6582FG или UCC3626 . заодно смогу проверить что они из себя представляют (первая обещает синус). т.е. буду иметь нагрузку полностью управляемую, и дающую возможность покрутиться быстрее двигателя, для работы над рекуперацией.

еще в планах проверить пусковой момент у без сенсорника (благо T-REX 450 стоит в уголке ) надо снять лопасти зажать вал и посмотреть на старт. (кстати он пищит мелодию движком при включении питания) проходит само тест и определяет положение. Китайские контроллеры без сенсорные тоже пищат ?

Также приму в дар, мысли и наработки по электронному дифференциалу ))  причем хочу нагружать внешнее заднее колесо ( в повороте естественно) как бы вталкивая машину в поворот.

Кстати поделитесь устройством Мотор Колеса с размерами и схемой обмоток на 3-10Квт ( можно и на меньше пересчитать сможем) зы: ( нашел 3д модель, но там нет обмоток) просто под боком турбинный завод могу  в принципе изготовить самостоятельно (что в принципе и планировал изначально. причем хочу за основу взять стандартную ступицу и обуть на нее двигатель)


>> Только вот ваше понятие Вектора и принцип векторного управления это разные вещи.
это я уже понял. )) SORRY


TRO

Кстати, если поставить аналоговые датчики холла, как в ДВД(СД)РОМ, то на их выходе уже синус, т.е. таблицы можно не строить, достаточно масштабировать и всё. Правда при сильных силовых токах фильтровать наверно  прийдётся, но это не проблема, поскольку при наличии трёх аналоговых датчиков, сигнал с третьего можно получать из двух других. Т.е., если по одному из датчиков прошла помеха, а на двух других её нет, то его не считаем. Сами датчики достаточно низкоомные, и не должны активно ловить помехи, особенно при синусном управлении. По идее, если пораскинуть мозгами, то можно вообще на рассыпухе малой интеграции всё собрать, без мозга.

Wahoo 2012 29er, +собран складной двухосис на раме"Land Rover" 69er с эл. мотором, и и МОНОКОЛЕСО

av-master

 :bm: сомнительно 100% управляемую схему на рассыпухе собирать. учтите еще что потребуется ШИМ управляемы этим генератором масштабных синусоид. без шима все уйдет в нагрев ключей.

Abos

Цитата: av-master от 11 Май 2011 в 01:38

Кстати поделитесь устройством Мотор Колеса с размерами и схемой обмоток на 3-10Квт ( можно и на меньше пересчитать сможем) зы: ( нашел 3д модель, но там нет обмоток) просто под боком турбинный завод могу  в принципе изготовить самостоятельно (что в принципе и планировал изначально. причем хочу за основу взять стандартную ступицу и обуть на нее двигатель)


Выложите 3д модель. Или, хотя бы, напишите соотношение полюсов статора и числа постоянных магнитов. Схему обмотки нарисую.

av-master

3Д модель брал на этом же форуме:
https://electrotransport.ru/index.php?action=downloads;sa=downfile;id=36
https://electrotransport.ru/index.php?action=downloads;sa=downfile;id=37
https://electrotransport.ru/index.php?action=downloads;sa=downfile;id=38

к сожалению нет солида на телефоне. выложил бы просто рисунок разреза ... вечерком дома сделаю. вообще респект автору модели.

Abos

Цитата: av-master от 11 Май 2011 в 13:42
3Д модель брал на этом же форуме.


Ничего не могу открыть. Потерпите до вечера.

Abos

Ваши ссылки не открываются. Посчитайте на рисунке число полюсов статора и число постоянных магнитов и напишите их количество. Для составления схемы обмотки этого достаточно.

METAL

Цитата: Abos от 11 Май 2011 в 23:24
Ваши ссылки не открываются. Посчитайте на рисунке число полюсов статора и число постоянных магнитов и напишите их количество. Для составления схемы обмотки этого достаточно.

Здравствуйте Владимир. А Вы выйдите из своего профиля и файловый архив заработает(Вам откроется доступ). у меня подобного рода суетовина имеется. :(
Гоняю на стартере, с дымком! :D
И не только! ;)

Abos

Цитата: METAL от 11 Май 2011 в 23:31

Здравствуйте Владимир. А Вы выйдите из своего профиля и файловый архив заработает(Вам откроется доступ). у меня подобного рода суетовина имеется. :(

Здравствуйте, Александр!

Не выходит "цветочек каменный" (из анекдота). Видимо из-за того, что нет на компе солид воркса.


FAS_r7

пока кончился ресурс - в форум картинки не лезут.  сейчас только внешние сайты, типа radikal и иже с ними.

av-master

#21
спасибо.
если не просчитался то 51 обмотка на 46 магнитов.
сейчас в солиде пересчитаю.

зы. не просчитался, все так. интересное соотношение никак в пары и тройки катушки не укладываются (( только чередовать по одной ? или туплю ?

разобрался.
видимо схема AaABbBCcC подходит. в принципе как и ABC

av-master

какой тип датчиков применяют обычно? биполярный дискретный... логично было бы, так ли это?

av-master

появились мысли по опережению, после исследования контроллера вертолета.
на бессенсорнике можно получить такойже пусковой момент как и на сенсорном. на нужно узнать положение ротора например мой вертолет делает рывок на 1 полюс. и пищит мелодию проверяя обмотки и мосфеты. момент старта ну очень сильный ( рукой не удержать), если после калибровки провернуть ротор происходит перекалибровка. т.е. мото продолжает следить за положением, надуть его неполучилось ((
вообщем до 10000об/м никаких сдвигов замечено не было. на 30000 возможно... на несколько градусов и проворачивают... но это чисто визуально. возможно выход оптического тахометра тормозить начинает (( в итоге на наших оборотах до 1000 в мин. не имеет смысла выдумывать опережение. ИМХО. на практике под нагрузкой не проверял. завтра поставлю лопасти проверю при разных углах атаки с включеным удержанием частоты вращения. (немного не удобно ползать под летающей болгаркой с метровым диском )) но что поделать... :ap:

nikvic

Цитата: av-master от 12 Май 2011 в 00:57
спасибо.
если не просчитался то 51 обмотка на 46 магнитов.
сейчас в солиде пересчитаю.

зы. не просчитался, все так. интересное соотношение никак в пары и тройки катушки не укладываются (( только чередовать по одной ? или туплю ?

разобрался.
видимо схема AaABbBCcC подходит. в принципе как и ABC
Не годится - нельзя продолжить слово до кольцевого длины 51 с сохранением  свойства -
При сдвиге на 17 должны быть переходы (6 правил ) А=>С, а=>с, ... c=>b.

Я насчитал схему AbAbcBcacacAbAB cB....
Её надлежит продолжить по указанному свойству до длины 51.

===============
Этот вопрос - о схемах намотки - время от времени поднимается. Наверное, его следует отметить в QAK-е. Помнится, где-то даже была ссылка (буржуйская) на готовые решения. Могу попытаться описать и свой алгоритм

av-master

>>> Могу попытаться описать и свой алгоритм.
Было бы здорово. Очень хочется понять.
AbAbcBcacacAbABcB>AbAbcBcacacAbABcB>AbAbcBcacacAbABcB - как соединять обмотки по Вашему правильнее. по секциям последовательно и секции параллельно?

nikvic

Цитата: av-master от 12 Май 2011 в 12:19
>>> Могу попытаться описать и свой алгоритм.
Было бы здорово. Очень хочется понять.
AbAbcBcacacAbABcB>AbAbcBcacacAbABcB>AbAbcBcacacAbABcB - как соединять обмотки по Вашему правильнее. по секциям последовательно и секции параллельно?
Вы продолжили слово неправильно: начало длины 17 AbAbcBcacac AbAB продолжается как cB... : буквы меняются "назад по  кругу", a=>c=>b=>a.

Попробую объяснить  - на примере  51 зубец, 46 магнитов. Важно, что 23 пары полюсов, так что обмотка "видит" 23 северных полюса (СП).
   Возьмём две размеченные линейки длиной 23*51=1173 (пусть дюймов. На "самом деле" это мы разрезали две окружности такой длины  ;) ). На верхней, "магнитной", деления расположены с шагом  51, на нижней - с шагом 23. Начало линеек - деление №0, конец магнитной - деление №22, нижней, зубцовой, 50.

   Для каждого зубца есть ближайший СП, а сам зубец может быть слева или справа от него (есть и совпадения). У зубца есть 2 "родственника", расположенные на расстоянии 23 (или 46) от него. К обмотке Аа нужно отнести одного из родственников так, чтобы сумма расстояний к соответствующим ближайшим СП была минимальной. Направление намотки, т.е. выбор букв "А" либо "а", берётся в зависимости от "слева-справа" (и непременно "А", если зуб напротив СП).

Вся эта математика сводится к операциям деления с минимальным по модулю остатком (16=5*3+1, 17=6*3-1), я делал в Экселе.
С векторной точки зрения тройка зубцов-родственников даёт тройку векторов (под 120 градусов). Эти тройки поворачиваются при переходе от зуба к зубу, вместо вектора можно брать и противоположный (замена большой буквы на маленькую). Цель - так сгруппировать "зубья со знаком" по 17 штук, чтобы максимизировать сумму векторов внутри группы.

Abos

nikvic прав! Это соотношение полюсов и постоянных магнитов (51/46) не работает. Видимо в нэте кто-то прикололся.

51 делится на 3 и на 17. Если попытаться выполнить 3-фазную схему, то в каждой фазе должно быть по 17 полюсов. В КАЖДОЙ фазе должно быть ОДИНАКОВОЕ число полюсов.

Будет работать соотношение 51/50, но очень скверно.

Если Вы хотите делать новую машину, возьмите лучше очень близкое к Вашему соотношение 48/44, т.е. - 48 полюсов на статоре и 44 постоянных магнита. Алгоритм: АаАаВвВвСсСсаАаАвВвВсСсСАаАаВвВвСсСсаАаАвВвВсСсС. Начала фаз принадлежат 1-му, 9-му и 29-му пазу.

av-master

Спасибо мужики. принцип понятен. сейчас обмозгуем. и приймем какое то решение.
Сталь доступна рулоном в 5-ть тонн (( но это только вопрос гугленья других поставщиков.
Лазерная резка у мну есть недалеко.
Магниты в Харькове любые делают, думаю проще сегментник под диаметр трубы заказать. а то фрезеровать пазы под плоские менее технологично (( да и зазор будет постоянным.
Толщину магнитов какую посоветуете ? 5-10мм ?
Трубу нашел 300мм с толщиной стенки 8мм. ( можно достать с 100мм толщиной.

Осталось придумать как скрепить пакет листов.
И прикинуть параметры обмотки и толщину пакета для пиковых 20КВт (предел для батареи 40Квт, но так как их 2)...

ZxV

av-master
1 когда датчики холла установлены через 60град то сигнас со среднего "инвертируется" и в целом на выходе получаем такуюже комбинацию как еслиб датчики были установлены через 120град
2 опережение 90град
тк это четверть периода
датчики положения тут нипричем
3 лучше иметь возможность регулировки угла опережения
может понадобится для корректировки запаздывания наростания тока на "больших" частотах вращения
и для "регулировки вверх" путем "ослабления возбуждения"
4 малые обороты мотор колеса не показатель
у него гораздо больше диаметр и число полюсов по сравнению с rc моторчиками
частоты коммутации у них вполне сопоставимы
5 двигатель в бездатчиковом режиме может более менее "приемлимо" стартануть
при пуске тоесть кратковременно вкатывается ток в 1.5-2-3 раза больше номинала
и двигатель повышенным моментом прокручивает нагрузку в "слепую" пока не выйдет на обороты
но все равно в жизни могут быть разные моменты
когда нить при старте в горку на перегруженном тс попадет под колесо какой нить бугор
и все двигатель сорвется
вообщем бездатчиковые режимы имхо только с педалями более менее прокатывать могут
6 bldc и pmsm отличаются так сказать концепцией
pmsm используется в составе сервоприводов
на обмотки подается синусоидальный ток значение которого в данный момент времени определяется по датчику положения
фича блдс в упрощении конструкции
датчики холла определяют только момент прохождения ротором какойто характерной точки
при поступлении сигнала с датчика соответствующая обмотка тупо подключается к источнику питания без особой заботы о форме тока
форма тока получается близкой к трапециидальной
соответственно делается и магнитная система двигателя чтобы форма противоЭДС была тоже трапециидальной
обмотки получаются сосредоточенные
так даже лучше
проще изготавливать
поэтому управлять pmsm по датчикам холла эт немного не то
на больших оборотах реальное положение ротора надо будет расчитывать исходя из частоты вращения
на малых частотах вращения результат будет скорее всего неточный
хотя все это не смертельно
можно bldc запускать как синхронник и наоборот
например на малых оборотах pmsm с датчиками холла  запитывать не синусом я прямоугольником
ну будут несколько большие потери ну и ладно
хорошо разобранное на этом форуме мотор колесо ямасаки мутант
противоэдс имеет форму близкую к синусойде а коммутируется двигатель по датчикам холла
7 соотношение полюсов на статоре/роторе обычно 3/2 или 3/4
но
на один виртуальный полюс может приходится не только несколько зубцов на статоре но и несколько магнитов на роторе

Abos

Цитата: av-master от 12 Май 2011 в 14:35

Толщину магнитов какую посоветуете ? 5-10мм ?
Трубу нашел 300мм с толщиной стенки 8мм. ( можно достать с 100мм толщиной.

Осталось придумать как скрепить пакет листов.
И прикинуть параметры обмотки и толщину пакета для пиковых 20КВт (предел для батареи 40Квт, но так как их 2)...


Если постоянные магниты из неодим-железо-бора, 5-6 мм достаточно, зазор - 1 мм. Труба 300 мм с толщиной стенки 8 мм подойдет.
Листы перед сборкой в пакет необходимо пролакировать и подсушить. Если есть возможность - лучше пакет запечь и напрессовать на втулку. Можно использовать с внутренней стороны пакета скобы. Можно пакет с внутренней стороны проварить электросваркой, предварительно вырезав лазером для этой цели пазы. Можно с торцов пакета разместить 2 блина из стали или алюминия и стянуть с внутренней стороны в осевом направлении болтами. По-разному можно сделать.

av-master

Спасибо, ZxV как бы подытожили.

Несколько другая схема от предложенной Abos
Ближе к ZxV и к моим теоретическим представлениям.

Если ее запитать синусом, и обеспечить пусковым током в 5 раз выше номинальной (это позволяет как "Моя батарея" так и "мой контроллер")
Естественно под контролем PID регулятора, и датчиков Тока, то теоретически я получу нужную мне динамику и конструкцию не противоречащую моему представлению о данном двигателе ))

Babylon4

#32
Цитата: ZxV от 12 Май 2011 в 15:10
5 двигатель в бездатчиковом режиме может более менее "приемлимо" стартануть
при пуске тоесть кратковременно вкатывается ток в 1.5-2-3 раза больше номинала
и двигатель повышенным моментом прокручивает нагрузку в "слепую" пока не выйдет на обороты
но все равно в жизни могут быть разные моменты
когда нить при старте в горку на перегруженном тс попадет под колесо какой нить бугор
и все двигатель сорвется

 Хочу свою точку зрения на эту проблему высказать: старту бездатчикового двигателя(под нагрузкой) мало кто занимается мне кажется решить эту проблему можно двумя путями первый использовать 2 двигателя обьеденёные через планетарный/диференциальный механизм, вроде всё просто но нужно иметь 2 контролера да сделать такую  конструкцию без станков не просто.

  Второй вариант используя один двигатель, брать как обратную связь токовую составляющую, и через компаратор сравнивать с управляющим сигналом, чем больше сигнал на дроселе тем больше ток в двигателе. В этом варианте мне кажется лучше сработает не ШИМ а запаздивание по фазе посколько лучше подойдёт для определения  импульсного тока(хотя могу и ошибатся).  

  Добавлю ещё : где транзисторы можно най за 1,9уе  я знаю 30 и выше.
Цитировать
Причина проста. имею необходимые знания в электронике, имею хорошего программиста... затраты на ХендМейд контроллер грубо 20-30 У.е ( за 290А 230В IGBT транзистор 1.9 у.е )

av-master

Цитата: Abos от 12 Май 2011 в 15:51
Листы перед сборкой в пакет необходимо пролакировать и подсушить. Если есть возможность - лучше пакет запечь и напрессовать на втулку. Можно использовать с внутренней стороны пакета скобы. Можно пакет с внутренней стороны проварить электросваркой, предварительно вырезав лазером для этой цели пазы. Можно с торцов пакета разместить 2 блина из стали или алюминия и стянуть с внутренней стороны в осевом направлении болтами. По-разному можно сделать.
Лента стали уже идет лакированая с одной или с двух сторон.
Вариант со сваркой не особо стыкуется с электроизоляцией пластин даже на внутренней стороне ИМХО.
Стянуть пакет шпильками через "2 блина" - интересней всего.
Запекать не советуют, так как свойства стали изменятся. а непрокаленой сталью доступный производитель не занимается и ее нет в наличии.

Магниты Неодимовые, но ничем не покрытые. сильно подвержены окислению, нужно будет пролакировать, чем то стойким.
Еще производитель советует залить обмотку лаком с последующей сушкой, для того чтобы убрать вибрацию витков на частоте ШИМа.

Мдаааа.... работы "непочатий край" ... Но стоимость получается интересной. около 80у.е пока в сумме.


av-master

Совсем забыл про охлаждение двигателя. как ни крути синус и как не уменьшай толщину пластин, но греться прямым нагревом будет все это дело основательно. посему нужно заложить систему охлаждения.
1. Жидкостное. Медные трубки по внутреннему радиусу сердечника изолированные электрически).
2. Тепловые трубки с радиатором за пределами двигателя ( как в компьютерах)
3. ... ваш вариант ))

nikvic

Цитата: Babylon4 от 12 Май 2011 в 16:12
 Хочу свою точку зрения на эту проблему высказать: старту бездатчикового двигателя(под нагрузкой) мало кто занимается мне кажется решить эту проблему можно двумя путями первый использовать 2 двигателя обьеденёные через планетарный/диференциальный механизм, вроде всё просто но нужно иметь 2 контролера да сделать такую  конструкцию без станков не просто.

  Второй вариант используя один двигатель, брать как обратную связь токовую составляющую, и через компаратор сравнивать с управляющим сигналом, чем больше сигнал на дроселе тем больше ток в двигателе. В этом варианте мне кажется лучше сработает не ШИМ а запаздивание по фазе посколько лучше подойдёт для определения  импульсного тока(хотя могу и ошибатся).  
Полагаю, работа бездатчикового двигателя досконально разобрана у авиамоделистов.

Вы путаете, похоже, ШИМ и переключение фаз.

Наши МК на старте ничем не лучше бездатчиковых двигателей - датчики молчат. Скорей всего, до скорости в несколько %% от номинала контроллер тупо переключает фазы с малой частотой - режим "поворота на угол" шагового двигателя.

Babylon4

Цитата: nikvic от 12 Май 2011 в 16:39
Полагаю, работа бездатчикового двигателя досконально разобрана у авиамоделистов.

Вы путаете, похоже, ШИМ и переключение фаз.

Наши МК на старте ничем не лучше бездатчиковых двигателей - датчики молчат. Скорей всего, до скорости в несколько %% от номинала контроллер тупо переключает фазы с малой частотой - режим "поворота на угол" шагового двигателя.

  Сам авиамоделист со стажем, старт происходит так как по вашему в МК, отличаются варианты в несколько прокруток и более плавный старт для вертолётов в случае сбоя пуск не происходит.

   Я не путаю ШИМ, но управлять по мимо ШИМа можно и задержкой по фазе включения при этом ШИМ тоже может присутствовать.

nikvic

Цитата: Babylon4 от 12 Май 2011 в 17:18
   Я не путаю ШИМ, но управлять по мимо ШИМа можно и задержкой по фазе включения при этом ШИМ тоже может присутствовать.
Задержкой - по отношению к чему? Датчики не фурыкают, токи/напряжения вне диапазона "захвата" ПИДами...

ШИМ имеет стандартную частоту (у нас обычно 15кгц) и не имеет отношения к переключению фаз. Единственная цель применения для "трапеции" - уменьшить фазное напряжение для ограничения фазных токов.
Есть варианты контроллеров, где он реализуется отдельным, 7-м ключом. Остальные 6 - чисто переключательные.

av-master

Вариант с 7-м ключем заслуживает просто аплодисментов  :bi: в силу упрощения управления. а посути +1.9 у.е за транзистор. но охлаждения потребует только он 1. остальные будут работать в очень легких режимах.
А если рассматривать двигатель как DC с Электронным коллектором (чем он по сути и является) то на лицо повышение надежности, упрощение рекуперативного (бустерного режима)... , при некоторых возникающих минусах. которые в принципе можно компенсировать простыми в таком случае вещами, как паузы между прямоугольниками. Но к сожалению минуса все же перевесят и синус выиграет ИМХО.

Для упрощения старта можно вообще применить 30 градусную схему.

Abos

av-master! Хочу поправиться по схеме 48/44. Начала фаз должны принадлежать 1-му, 17-му и 33-му пазам (если будет интерес - выложу).

При 36 полюсах статора (схему Вы нарисовали) необходимо иметь либо 32, либо 40 постоянных магнитов. Ширина постоянных магнитов (длина полюсной дуги магнита) в этом случае будет больше, что хуже в сравнении с 44 магнитами. При этом в случае 32 постоянных магнитах толщина трубы 8 мм будет на пределе.

Сварка пусть Вас не пугает. Технология отработана и используется при изготовлении промышленных образцов. Главное, чтобы не было замыкания пакета с внешней стороны, обращенной к воздушному зазору или в середине (точнее внутри) пакета при стяжке шпильками.

av-master

Цитата: Abos от 12 Май 2011 в 21:01
av-master! Хочу поправиться по схеме 48/44. Начала фаз должны принадлежать 1-му, 17-му и 33-му пазам (если будет интерес - выложу).

При 36 полюсах статора (схему Вы нарисовали) необходимо иметь либо 32, либо 40 постоянных магнитов. Ширина постоянных магнитов (длина полюсной дуги магнита) в этом случае будет больше, что хуже в сравнении с 44 магнитами. При этом в случае 32 постоянных магнитах толщина трубы 8 мм будет на пределе.

Сварка пусть Вас не пугает. Технология отработана и используется при изготовлении промышленных образцов. Главное, чтобы не было замыкания пакета с внешней стороны, обращенной к воздушному зазору или в середине (точнее внутри) пакета при стяжке шпильками.
Конечно вылаживайте. интересно.
По сварке проконсультируюсь. с производителем. но стяжка мне больше нравится, ее несложно изолировать трубкой.



Babylon4

Цитата: av-master от 12 Май 2011 в 18:49
Для упрощения старта можно вообще применить 30 градусную схему.

  Вот ссылка народ переживал регуляторы в 2005 году может интересно будетhttp://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=200567&page=70
Цитировать
  По сварке проконсультируюсь. с производителем. но стяжка мне больше нравится, ее несложно изолировать трубкой.


  Вы и двигатель собираетесь делать???

nikvic

Цитата: Abos от 12 Май 2011 в 21:01
av-master! Хочу поправиться по схеме 48/44. Начала фаз должны принадлежать 1-му, 17-му и 33-му пазам.

При 36 полюсах статора (схему Вы нарисовали) необходимо иметь либо 32, либо 40 постоянных магнитов.
Начало  обмотки никакой роли не играет и выбирается из соображений удобства.

Единственное требование к числу магнитов - чётность. Так что для 36 зубцов годится и 10, и 22 и т.д.

av-master

Babylon4
>>>> Добавлю ещё : где транзисторы можно най за 1,9уе  я знаю 30 и выше.
еле заметил Ваше добавление.
ну к пример... ( долго не искал )
IRGP4055PBF в Компеле 1.93у.е
Максимальное напряжение КЭ:       300 В
Максимальный ток коллектора:       270 А
Напряжение насыщения КЭ:       1.7 В
Крутизна S:       38 А/В
Тип корпуса:       TO-247AC
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irgp4065dpbf.pdf

av-master

Цитата: Babylon4 от 12 Май 2011 в 21:44
Вы и двигатель собираетесь делать???
Не только двигатель а и автомобиль с нуля. ( ну это пока в планах и не более... до конца мая расчеты нужно закончить. потом будет видно
Вначале хотели и двигатель и контроллер. потом от двигателя отказались и решили для прототипа взять готовые Китайские.
Но сейчас опять вернулись к идее с двигателем. У меня под рукой Турбинный Завод, Дизельный Завод, Пара Машиностроительных заводов, Кафедра машиностроительная, кафедра электротехническая...(Хотя от института толку гораздо меньше чем от этого форума), ну И шеф миллионер +  бывший депутат (хотя он пока скептически на это смотрит ( но на прототип денег выделит. никуда он не денется) )) почему бы и не сделать ?
а может получится проскочить сертификацию на "Связях" ...

detoxic

av-master, вы слишком оптимистичны, даже не ввязываясь в эпопею с мотором вы нахлебаетесь с кибениматикой
попробуйте хотя бы реализовать силовуху на ваши мощности, это уже сверхзадача,
поскольку транзистор что вы нашли сходу на 270А за 1,9уе, на самом деле 60А при адекватном управлении и правильном охлаждении

трехфазный вентильный привод без магнитов - это реальность

Babylon4

Цитата: av-master от 12 Май 2011 в 22:04
Но сейчас опять вернулись к идее с двигателем. У меня под рукой Турбинный Завод, Дизельный Завод, Пара Машиностроительных заводов,

  Создание двигателя мне ближе, но по близости хоть и есть маш. завод но проходная с метало детекторами.

   Почитайте тему два движка в одной упряжке, может быть интересной.

  Да поможет вам ващ оптимизм.

Abos

Цитата: detoxic от 12 Май 2011 в 23:05
av-master, вы слишком оптимистичны, даже не ввязываясь в эпопею с мотором вы нахлебаетесь с кибениматикой
попробуйте хотя бы реализовать силовуху на ваши мощности, это уже сверхзадача,
поскольку транзистор что вы нашли сходу на 270А за 1,9уе, на самом деле 60А при адекватном управлении и правильном охлаждении



Привет, Эдуард! Вы же разобрались с силовым управлением с нуля? Почему бы av-master(у) не попробовать свои силы.Не получается у того, кто ничего не делает. Главное - не падать духом и все получится. А если чего будет непонятно - народ подскажет.

Abos

Цитата: nikvic от 12 Май 2011 в 21:50
Начало  обмотки никакой роли не играет и выбирается из соображений удобства.

Единственное требование к числу магнитов - чётность. Так что для 36 зубцов годится и 10, и 22 и т.д.

Ув. nikvic! Я конечно понимаю, что у Вас "своя правда", но начала фаз обмоток (из каких пазов они выходят относительно друг друга) роль играют. Я же не зря поправился.

nikvic

Цитата: Abos от 12 Май 2011 в 23:32
Ув. nikvic! Я конечно понимаю, что у Вас "своя правда", но начала фаз обмоток (из каких пазов они выходят относительно друг друга) роль играют. Я же не зря поправился.
И чем же будут отличаться ампер-витки в  зубцах?  :bv:

av-master

Цитата: detoxic от 12 Май 2011 в 23:05
av-master, вы слишком оптимистичны, даже не ввязываясь в эпопею с мотором вы нахлебаетесь с кибениматикой
попробуйте хотя бы реализовать силовуху на ваши мощности, это уже сверхзадача,
поскольку транзистор что вы нашли сходу на 270А за 1,9уе, на самом деле 60А при адекватном управлении и правильном охлаждении

Максимализма нам не занимать )) мужикам с Каеном тоже писали о нереальности и не перезде порога гаража ))
Если можете помочь советами. буду очень благодарен, безмерно )) если с июня все пойдет в работу, я опишу все результаты, и это поможет Вам или другим людям пройти тот же путь по немного протоптанной дорожке.
Если не пойдет, ну что ж.. так тому и быть...

Вообще я этой темой болею давно.. несколько лет назад наткнуля на конструкцию которая прикреплялась к колесам с наружной стороны, и позволяла разогнавшись перейти на электро тягу.
С тех пор появились нормальные АКБ , контроллеры, ключи... думаю все реально..

по ключам:
не подойдет за 2 у.е. возьмем за 10. например IXGK400N30A3 - 400А пиковый ( учитывая электронное ограничение импульсного фазного тока 200А)
не пойдет возьмем модуль.- за 100-200 у.е Это неважно для прототипа.

Abos

Цитата: nikvic от 12 Май 2011 в 23:40

И чем же будут отличаться ампер-витки в  зубцах?  :bv:

Ампер-витки отличаться ничем не будут,это-то тут причем. Отличаться будет намагниченность полюсов якоря вданный момент времени (N или S), а это уже влияет на работоспособность схемы.

Нарисовал схему, но не могу выложить. Что-то там (память что-ли на сайте ) переполнено. Как выложить-то?

nikvic

Цитата: Abos от 12 Май 2011 в 23:47
Ампер-витки отличаться ничем не будут,это-то тут причем. Отличаться будет намагниченность полюсов якоря вданный момент времени (N или S), а это уже влияет на работоспособность схемы.
Что, электроны успеют состариться, если прибегут издалека? :af:

Abos

Цитата: nikvic от 12 Май 2011 в 23:55
Что, электроны успеют состариться, если прибегут издалека? :af:

Я понимаю Ваш сарказм, лучше подскажите, как выложить схему (весит всего 18 кБ), тогда поймете, из каких пазов должны выходить начала и концы фаз обмотки.

av-master

Кидайте на файлообменник или фотохостинг. или мне на почту av-master песик ya.ru , я выложу на форуме у друга и дам ссылку.

detoxic

[b-b]Если можете помочь советами. буду очень благодарен, безмерно[/b-b]
уже посоветовал, сперва силу поднять, и только потом все остальное, и это принципиально важно даже для прототипа, вы не сможете отлаживать ваш привод, писать софт, если сила будет жить по своим правилам
про [b-b]IXGK400N30A3, учитывая электронное ограничение импульсного фазного тока 200А[/b-b], что это такое не понял, но 160А с него снять сможете, вопрос с доставабельностью, ибо ixys официально привезет лишь Argussoft и MT-System, если вас не смущает только два поставшика на эксклюзив, то возможно смутит количество для заказа, что они попросят.
[b-b]не пойдет возьмем модуль.- за 100-200 у.е.[/b-b], а если и за 200 у.е не пойдет, дальше что?
Abos, отвечаю на ваш вопрос - не разобрался я, чем дальше в лес, тем толще партизаны, а народ не поможет
трехфазный вентильный привод без магнитов - это реальность

Abos

Цитата: av-master от 13 Май 2011 в 00:07
Кидайте на файлообменник или фотохостинг. или мне на почту av-master песик ya.ru , я выложу на форуме у друга и дам ссылку.

Кинул в почту.

av-master

detoxic спасибо за советы и предложения.
Про транзисторы: DIGIKEy поможет. 30 штук не так уж много. так как мне все равно 2 контроллера понадобятся. это все мелочи я 5 лет занимаюсь контрактной разработкой электроники, и знаю где что брать. привод для меня абсолютно новое занятие. хотя контроллеры для шаговиков мы делали. с ШИМ и экспонентой тока на каждом шаге.
СИлу уже подымаем. параллельно жду аппаратный контроллер для сравнения. параллельно думаю над двигателем. точнее узнаю что нужно, сколько это стоит и где можно сделать.


Abos [b-b]письмо есть вложения нет[/b-b]


i


av-master

Кстати я как то сразу не сообразил, зачем мне столько Ампер ? даже если пик мощности будет 10кВт. то 10000/144В = 70А. но я расчитываю на 5-8 кВт. т.е транзистора 75-100А хватит. ( темболее это номинальный ток для него)

Abos

Цитата: av-master от 23 Май 2011 в 02:59
Кстати я как то сразу не сообразил, зачем мне столько Ампер ? даже если пик мощности будет 10кВт. то 10000/144В = 70А. но я расчитываю на 5-8 кВт. т.е транзистора 75-100А хватит. ( темболее это номинальный ток для него)

Такого транзистора может не хватить.
Во всяком случае, при выполнении управляемых индукторных двигателей с вентильным подмагничиванием при фазном токе в 5А транзисторы на 15А прошивало за милую душу. Когда стали исследовать этот процесс, на осциллографе с затемненным колпаком при измерении тока в ветви были чуть заметны высокочастотные всплески большой амплитуды при переключении транзисторов. Пришлось поставить транзисторы с 6- кратным запасом.
У машин с ПМ индуктивность фазы поменьше, Но запас, думаю, тоже не помешает. Во всяком случае, если транзисторы будут пробиваться, имейте это ввиду.

av-master

Всплески то по напряжению (как в любой индуктивной нагрузке, оно же и для рекуперации юзается), а напряжение у распространенных транзисторов 600Вольт. Импульсный ток 1мс 160А и выше.
Будут гореть будем ставить мощнее. в этом проблемы нет.

Насклько сложно покрутить BLDC мощностью 5КВт. с закорочеными обмотками ? если сравнивать с ручником например ? (хочу с экономить на ручнике ))

FAS_r7

Цитата: av-master от 23 Май 2011 в 12:57
Насклько сложно покрутить BLDC мощностью 5КВт. с закорочеными обмотками ? если сравнивать с ручником например ? (хочу с экономить на ручнике ))
На скорости несколько оборотов в секунду - очень тяжело.  А вот на скорости оборот за секунд 10 - легко, одной левой. Поэтому закорачивание движка в качестве именно ручного тормоза (в смысле стояночного) не годится - ТС будет плавно и очень медленно сползать с горки.
Или имеется ввиду именно торможение?  типа аварийный режим торможения, если вся электроника подохла - дернул тумблер/кратнул обмотки и тормозим?

av-master

Да вот хотелось стояночный тормоз. ну раз нет то нет.

Какие методы защиты стоит предусмотреть от самостоятельного движения ТС в качестве сбоя в электронике ?
немного озаботил сей момент, так как тут ничего заводить ненужно. дернул пераль. или глюкануло что то и ты уже .... (много вариантов)
отключать батарею механически/электронно при остановках от силовой части независимым контроллером с управлением кнопкой "ехай/не ехай" которая автоматом "гасится" если в машине никого ? какие еще можно придумать варианты ?

Abos

Цитата: av-master от 23 Май 2011 в 13:55
Да вот хотелось стояночный тормоз. ну раз нет то нет.

Какие методы защиты стоит предусмотреть от самостоятельного движения ТС в качестве сбоя в электронике ?
немного озаботил сей момент, так как тут ничего заводить ненужно. дернул пераль. или глюкануло что то и ты уже .... (много вариантов)
отключать батарею механически/электронно при остановках от силовой части независимым контроллером с управлением кнопкой "ехай/не ехай" которая автоматом "гасится" если в машине никого ? какие еще можно придумать варианты ?

Можно применить механизм частичного электрического арретирования.
Закачайте в одну из фаз постоянный ток (равный номинальному фазному), а на остальные фазы ничего не подавайте. Будет работать , как стояночный тормоз. Если не хватит, соедините все 3 фазы последовательно и закачайте постоянный ток (не выше номинального фазного).

av-master

ЦитироватьМожно применить механизм частичного электрического арретирования.
Ток будет кушать ((

Abos

Цитата: av-master от 23 Май 2011 в 15:12
ЦитироватьТок будет кушать ((


Если не надолго - не страшно (ток номинальный), если надолго - думайте, как приспособить механику.