ШИМ "родил". Конструктивная критика очень нужна...

[TOM]

Не для всех двигателей подойдет высокая частота ШИМ. Двигатель с постоянными магнитами у меня неплохо работал на частоте около 20 кГц. Потом к этому же контроллеру был подключен движрк с последовательным возбуждением. Я удивился, ток ХХ был около 15 Ампер при напряжении 38 Вольт. Снизил частоту до 2 кГц, ток ХХ уменьшился на порядок. Но появился противный писк. Пришлось понижать частоту до нескольких сот Герц.

[all_bud]

Частота ШИМ это вопрос не религии, а характеристик двигателя - индуктивность и сопротивление ротора или ротора с обмоткой возбуждения. Я при низкой частоте ШИМ применял дроссель, как элемент сглаживания пульсаций тока, ибо пульсирующий ток не очень хорошо. Весь гул, который исходит из мотора - это по сути и есть пульсация тока. У меня при 400Гц без дросселя мотор гудит как трансформаторная будка, с дросселем тон гула очень тихий. И график тока при пуска существенно отличается от без дроссельного.
Кстати не надо забывать шо мотор сам в принципе как дроссель. По сути оптимальная частота, это та частота, при которой пульсации тока ложатся в диапозон 5-10%%, для моего мотора без дросселя частота ШИМ оптимальна 2500-3000Гц. Щас вот планирую переделать свой контроллер на данную частоту, ибо в бездроссельном варианте пусковые характеристики резкие и мне это понравилось.

Я ведь не зря спросил у Jenya_m, характеристики мотора, он промолчал, тогда отвечу за него, мотор у него с обмотками возбуждения, то бишь индуктивность там на порядок выше чем у моторов с ПМ, по сути его спокойно можно кормить ШИМ частотой до 3КГц. Он не сказал сопр. ротора с последовательной обмоткой и  сопротивление параллельной обмотки, из этих данных можно судить о пиковых токах и номинальных, если опираться на данные 72В 47А, это номинал, то пиковые значения по току будут примерно 47*6=282А, соответсвенно сопротивление суммарное 4Ом. Jenya_m, хочет иметь я таки понял номинальный режим и пусковой с кратностью 2, у меня к нему сразу вопрос, для чего двигатель, что он будет делать, одним словом опять вопросы инженерного порядка.

[all_bud]

TOM, Я поделюсь с вами кой какими моимы результатами, пусть читают все,и напишу в этой теме.
Спасибо вам, что дискутировали в моей теме про мой контроллер, щас могу сказать - девайс получился, он работает, и самое главное настраивать его легко. Помните у меня была проблема с фетами на напруге в 72В. Ну и виновник то всех бед был скрыт в моторе, вот эпос https://electrotransport.ru/index.php?topic=13368.144 . Когда поставил новый мотор, то ощущения от байка изменились в лучшую сторону. Всего лишь одна мальнкая КоЗа, так сильно портила мне кибернетику. В статике её заметить было не возможно, в движении она себя показывала сильным нагревом ротора как оказалось в последствии.

[варп]

Я вернулся в свою песочницу с ШИМ-инвертором....В тупике с ним я оказался , как и прежде , исключительно от собственной глупости – глупо , при наличие в схеме драйвера верхнего ключа ( IR2113S) , делать двухтактный выход....Надо было делать полу-мост ...
У него два очень важных преимущества – ему достаточны выходные транзисторы с вдвое меньшим напряжением сток-исток ..., и это очень существенно ,т.к. транзисторы с напряжением сток-исток  30 Вольт гораздо доступнее и имеют лучшие параметры , чем 60-ти вольтовые..., и второе – упростилась конструкция выходного трансформатора ( одна первичная обмотка вместо двух ) , что тоже очень важно – параметры трансформатора будут лучше и сделать его легче ....
       Но это – лирическое отступление , т.к. основной упор я хочу сделать на другой схеме – схеме косого моста ...При ближайшем  рассмотрении, там   всё оказалось довольно просто , и он выглядит более предпочтительным...., и перспективным...Если с ним получится сделать ШИМ-инвертор , впоследствии , по тому же принципу , можно сделать сетевое ЗУ на 500 -1000 Вт...
Скелет схемы косого моста почти готов ..., постараюсь к вечеру выложить....

[ДмитрийМver2.0]

На конденсаторы С7 и С8 будет очень большая нагрузка в виде ВЧ составляющей что вызовет особые требования к конструкции и типу.

[варп]

[user]ДмитрийМver2.0[/user], у меня представление об этом пока очень приблизителные , но я уже понимаю , что при столь низком питающем напряжении пульсации тока будут на порядок  выше , чем , допустим в компьютерном БП ..., и с этим , действительно могут быть проблемы...Но , надеюсь , что это меньшее зло ...Хорошо бы понимать про это чуть больше , чтобы принять меры для решения этого вопроса ...Но , очевидно , что параллельно С7,С8 надо поставить неэлектролитические кондесаторы....
---------
...но хорошо то , что конденсаторы нужны довольно низковольтные ...Найти подобные на "105С" - не проблема ...Да , я понял - надо будет ставить несколько впараллель , чтоб снизить нагрузку на каждый....
[user]ДмитрийМver2.0[/user],спасибо , что обратили на это внимание....
-------
Да да да...Я вспомнил физику проблемы - конденсатор имеет чисто активное конструктивное сопротивление обкладок ...Если пульсации тока на нём будут достаточно велики ,то там внутри выделится очень много тепла , со всеми вытекающими последствиями ...Да , надо ставить несколько впараллель...., и при контрольном испытании проследить за их температурой при длительной работе......При допустимом токе через каждый - 3 Ампера , штуки 3-4 впараллель , думаю будет досаточно...

[ДмитрийМver2.0]

Для электролитического конденсатора есть два критичных параметра (в данном случае) это допустимый импульсный ток (определяется конструкцией электродов и токосъёма с них) и допустимое напряжение переменной составляющей на нём. Они частично пересекаются но в общем это разные величины.  Если уменьшение пульсаций можно получить шунтируя банки малоиндуктивной силовой керамикой то импульсный ток определяется качеством сварки фольги с тоководом. Но увеличение количества конденсаторов до определённого предела (определяемого индуктивностью сборки) позволяет улучшить оба параметра.
PS Поэтому и мало низковольтных сильноточных преобразователей по Вашей схеме, увеличение обмоток и транзисторов (для полного моста)обычно обходится дешевле, да и надёжность выше, банки сохнут и взрываются неизбежно .

[mr.Dream]

Параллельно выходному дросселю так же нужно диод влепить. Или убрать его совсем - мотор ведь тоже индуктор. А конденсатор с11 убрать Да и управление ШИМом я бы делал с обратной связью по току или напряжению. А если хотите просто скважность регулировать - то с 14 ноги на корпус переменный резистор, регулируемый отвод од него на 3 ногу - там высокий уровень регулировки без ОУ. С тем делителем, что у вас есть, очень сложно будет задать необхоимую скважность в меру высокой чувствительности входа ОУ, переменный резистор нужен меньше килоома, наверное.
Извиняюсь, ошибся с чтением схемы - вы через дедтайм скважностю управляете

[варп]

[user]mr.Dream[/user], согласен , С11 можно не ставить ....С дросселем ситуация иная - как показала практика , он в инверторе абсолютно необходим , особенно в нашем случае , где планируется ШИМ от нуля до 100%...Отфильтровать импульсы ШИМ при большом токе нагрузки и при малом заполнении ШИМ просто электролитическим конденсатором просто нереально ...., а дроссель без проблем превращает отдельные импульсы на выходе выпрямителя в постоянное напряжение с небольшими "зубьями пилы" сверху...Чем больше дроссель - тем меньше размах зубьев ...Надо просто найти компромис между размахом пульсаций и размером дросселя ...Но т.к. пульсации нас волнуют мало , это сделать достаточно просто...Обычный дроссель оказался настолько хорош , что ничего добавлять к нему просто нужды нет....Я тоже думал , что мотор - та же индуктивность..., но инвертору она не нравится и он взрывается за секунды....
[user]ДмитрийМver2.0[/user], спасибо за подробности...Про полный мост - согласен..., выигрыш в габаритах и надёжности - очевиден ..., а стоимость , при наличие халявных бесперебойников - не имеет значения...

[mr.Dream]

Я тоже думал , что мотор - та же индуктивность..., но инвертору она не нравится и он взрывается за секунды....
[user]ДмитрийМver2.0[/user], спасибо за подробности...

Может вы диод не той стороной влепили?  В шуруповерте роль дросселя играет сам мотор, в велосипеде тоже
Ну или диод не слишком быстродействующий был
А на счет запирающего диода дросселя, что то сам не могу понять... вроде бы по схеме все ок.

И еще одна идейка - силовой транс делать автотрансформатором, чтобы первичная обмотка была частью вторичной

[варп]

[user]mr.Dream[/user], про диод параллелельно дросселю - подумаю..., до меня порой долго доходит....А затея про автотрансоформатор - это КРУТО ! Ведь гальваническая развязка нам действительно не нужна ...Пока не понял до конца , но не вижу причин , чтобы оно не работало....

[варп]

[user]mr.Dream[/user], вот что у меня получилось из Вашей затеи с автотрансформатором ...Выпрямительный мост поставил умышленно - собирался и раньше это сделать ради упрощения трасформатора...Мост немого увеличит потери за счёт дополнительного диода , но трансформатор в инверторе такая головная боль , что может быть оно того стоит...
Не знаю , кому как , а мне - нравится....Главное - если исходить из витка на вольт - всего 25-26 витков выходит...
-----------
...да, да ,[user]mr.Dream[/user],с регулировкой скваженности там нет проблем - я уже использовал её в прежнем ШИМе ..., более того - там реализован мягкий старт-стоп...Про защиту по току - позже планировал подумать...

[Jenya_m]

[user]all_bud[/user], ....Я ведь не зря спросил у Jenya_m, характеристики мотора...

[b-b]Частота ШИМ думаю около 3 кГц, "ШИМить" думаю только якорь, парралельную обмотку под постоянное питание, Последовательную использую как фильтр.[/b-b]
Так-как ШИМ только на якорь, индуктивность будет почти как у мотора с ПМ, и можно будет частотку подзадрать.
А по поводу частоты - её ведь не очень трудно будет изменить и зафиксировать..

[Jenya_m]

[user]варп[/user],  так может быть Вам взять Step-Up преобразователь? И никаких трансформаторов да и КПД повыше я думаю... есть защита(ограничение), регулировка.
Но мне ктото говорил, что напряжением не очень весело управлять, что то связанно с КПД самого мотора на маленьких напряжениях.
Кажется изза этого:
ШИМ - мощьноть на валу зависит прямопропорционально от скважности импульсов.
При управлении апряжением -что-то типа P=U² /R не знаю как называется

[варп]

[user]Jenya_m[/user], ну никто же ничего не читает....Схема с 13-го листа этой темы...
И я уже на нём езжу.....

-------
....похоже на ШИМ-инверторе пора поставить крест....В данном контексте он DC-DC не конкурент....

[варп]

                                                                 Глава следующая
Развитие идёт по спирали – пару лет назад начал свои первые эксперименты по электофикации самоката прилепив на него коллекторный двигатель на 220 Вольт от какого-то кухонного комбайна...( ездил по кругу на длинной переноске ..., кто помнит...)...От скуки , решил вернуться к этой теме и довести её до логического конца...
  Пара пояснений , чтоб суть стала понятней...
Коллекторные двигатели , которые штатно предназначены для работы в сети ПЕРЕМЕННОГО тока (220В/50 Гц ) , нормально работают и от постоянного тока ...( в своё время с удивлением узнал об этом ... , проверил и убедился , что это правда...)...
Кроме того , такой двигатель в два ( а то и в три ) раза меньше по габаритам и весу по сравнению со своим собратом с магнитами, при той же мощности... Подойдут , очевидно , не все двигатели – некоторые из них имеют слишком высокие обороты...Буду подбирать что-нибудь не очень резвое ..., от мясорубки какой-нибудь...
Наличие высокого напряжения на борту – не напрягает ..., в конце концов – во всех штатных серийных автомобилях используют напряжение свыше трёхсот вольт ...
Преобразовать свои двадцать вольт ( 6S лифера ) планирую вот так –
...надеюсь , на этот раз взрывов инверторов будет меньше – опыт не пропьёшь....
Схема пока чисто бумажная...Демпферные цепи в стоках полевиков нарисованы с потолка ( точнее – содраны с подобной схемы ) и будут уточняться при настройке (как их считать я всё равно понятия не имею...).
Пока рассчитываю ватт на двести – для моего самоката должно хватить...Выходной ток планирую ограничить на уровне одного ампера ( или больше , если понадобится...)...
Два выходных тр-ра - от комьютерных БП ,включенных « задом наперёд» ...- на входе – впараллель , на выходе – последовательно...

---------
В схеме ошибка с подключение датчика тока - поправлю на днях...Там ещё очень полезные коррекции намечаются...

[TOM]

Для коллекторного двигателя, который рассчитан на работу от переменки 220 вольт, при питании постоянным током потребуется меньшее напряжение, примерно 150-180 вольт для получения той же мощности. Причина - влияние индуктивного сопротивления обмоток при питании переменным током.
P.S. Только что заметил, ограничение тока в этой схеме работать не будет, верхняя нога Rш "висит" в воздухе.

[Димка]

P.S. Только что заметил, ограничение тока в этой схеме работать не будет, верхняя нога Rш "висит" в воздухе.

Да это варп опять торопился, после Др1 емкость желательна, или хотя бы снаббер, да и во вторичке тоже снабберок не помешает, а то в первичке их избыток, а во вторичке совсем нет, кстати такие диодные clamp снабберы в двухтактах обычно не применяют, разве что на время отладки, гораздо эффективнее на сэкономленном на печатке месте правильнее разводку сделать, а в случае кз они всё равно не спасут тогда уж эффективнее вот так  :

тут при превышении допустимого напряжения сам силовой ключ приоткрывается и поглощает энергию выброса...

и VD6 лучше перед дросселем переместить там он полезнее будет...