Синусный контроллер

[august33]

Вот и я о том же!
Китай ширпотребно(массово) производит низкокачественные вещи, как ни крути...чудес не бывает...и если уже начинают делать стоящие, нормальные вещи, то они по ценникам приближаются к топовым производителям, хоть и пониже...
Это значит, делай они всё как положено(из качественного железа например), цена была бы совсем не та, которую мы видим например на алиэкспрессе, в продажах двигателей, трансформаторов и прочего...
Касаемо конкретно темы: посоветуйте векторный программируемый синусный контроллер для PMSM, который проверен и пользовались сами...мощь не особо важна, нарастим если что)))

[Северянин]

[user]august33[/user], у меня пока опыта по синусникам мало, изучаю пока тему, читаю. В перспективе хочу собрать какой нибудь электрический пепелац  . Есть донор ( голая рама от вела ). Наверное подсказать что то толковое смогут бывалые.

[on4ip]

[user]august33[/user], А контроллер для PMSM векторный есть только что конкретно вы от него хотите получить то в итоге?

[SMILE1]

Ребяты, ну вы и гоните...
...Векторный контроллер лучше блочного однозначно...

Это мы от непонимания проблемы
Опишу как выглядит контроллер с точки зрения... неспециалиста :

Спойлер

1. Контроллер в общем смысле - это генератор импульсов. Получая сигналы от 3-4 датчиков он формирует группы импульсов на одной/нескольких нагрузках (обмотках). Длительность импульсов и №нагрузки на которую они поступят зависят от комбинации сигналов, которые получил контроллер от датчиков.

2. Аппаратно контроллер состоит из 2х блоков - командного и исполнительного.
Исполнительный блок - группа высокотоковых ключей (переключателей)
Командный блок - процессор формирующий командные (низковольтные) сигналы на выходных шинах в зависимости от комбинации полученных сигналов от датчиков.

Из этого (дилетантского) взгляда следуют 2 вывода :

Спойлер

1. Контроллер не управляет ни током, ни напряжением, ни моментом. Контроллер управляет временем в течении которого будут открыты ключи и порядком открытия групп. А СРЕДНИЕ значения момента, напряжения и тока - индивидуальные для каждого двигателя результаты воздействия и будут зависеть от параметров нагрузок (обмоток).

2. Нет синусных, пилообразных, прямоугольных или меандровых контроллеров. Форма импульса либо жестко задана конструктором при выборе схемы генератора тактов, либо может изменяться программно если процессор допускает перепрограмирование.

А из этих выводов вытекает странный результат :

Спойлер

Линейки контроллеров имеет смысл производить как набор из двух физически раздельных частей. Тогда заказчик сможет подобрать себе оптимальную конфигурацию.

Прошу поправить если где что путаю .

[on4ip]

Ключевое слово прозвучало в начале и слово было Дилетантский.
Контроллер это законченное устройство обладающее рядом функций и решающее определенный круг задач.
Управление моментом( если вы знаете с каким мотором работаете) или управление током двигателя одна из главных задач контроллера, а еще защиты круизы рекуперации и прочее.
Контроллер управляет током двигателя через передаточную функцию двигателя и напряжение которое реализуется инвертором. Управление током требует знания положения ротора ( можно по датчикам а можно без них) причем это управление не зависит ни от скорости ни от нагрузки ни от темературы ни от напряжения( ну в определенном приделе питания конечно).
Т

[SMILE1]

Контроллер это законченное устройство

В той же степени что и велосипед. Тоже без колес не поедет, но замена одних колес на другие вполне осуществима.

Управление моментом( если вы знаете с каким мотором работаете) или управление током двигателя одна из главных задач контроллера...

Управляется ведь ШИМом. А широтно-импульсный модулятор в переводе на понятный - длительности импульсов изменятель.
По аналогии, можно считать что педаль газа управляет скоростью машины, моментом или оборотами двигателя. Но она управляет только углом поворота дроссельной заслонки. Все остальные результаты (моменты, скорости и.т.д) такого воздействия зависят от множества факторов, которые к педали не имеют никакого отношения.

[T-Duke]

Мдя... фраза управляется ШИМ-ом она верная. Но это то же самое, что при объяснении разницы между дизелем и бензиновым сказать - карбюраторный ДВС управляется дроссельной заслонкой. Это конечно правильно но настолько упрощенно, что хватит для объяснения разницы только домохозяйкам и гламурным блондам. И то слово дроссель вызовет у них когнитивный диссонанс. А вот даже средестатистическому школьнику в 7 классе, потребуется больше сказать о принципе действия разных типов ДВС, для пояснения разницы.

Кроме того мосье SMILE1, описал свое упрощенное понимание работы БЛОЧНОГО контроллера. Синусоидальный же работает таки по другому. А полный векторный еще сложнее. А если учесть реалии жизни и вспомнить разного рода компенсации то по сложности алгоритма управления векторный контроллер в разы превышает типовую подетальную сложность алгоритма управления ДВС.

Вот например в моем контроллере для "управления ШИМом"на один двигатель задействованы семь ПИ-регуляторов, три векторных преобразователя, один векторный модулятор, один гетеродин, два адаптивных стохастических фильтра, один марковский фильтр, четыре фидфорвардных компенсатора и всякая адаптивная модельная ерунда. Да, в конце-концов все оно сводится к управлению скважностью ШИМ. Только вот управлять ШИМ-ом можно зело по разному.


Высказывание, что педаль газа управляет скоростью машины не верно. Скоростью управляет ВОДИТЕЛЬ, посредством педали газа и тормоза. Педаль газа в ДВС, управляет МОМЕНТОМ и больше ничем. Обороты двигателя определяются моментом и силами сопротивления вращению. Ибо можно выдавить педаль в пол, а обороты будут даже падать, когда двигатель задавлен.

[clawham]

[user]T-Duke[/user], помоему [user]SMILE1[/user] просто троллит Вас ибо не понимать того что просто подав шим на мотор с шуруповерта  - блдц не только не поедет а даже пол оборота не сделает - ну это же элементарно!

Да он толкует про разделение управления и силы. ок. В пределах корпуса одного контроллера это итак реализовано но в контроллерах сложнее чем крутить колекторник шуруповерта слишком много мельчайших нюансов под которые и затачивается логика работы, фильтрация сигналов от мотора/холов/энкодера, существенное влияние может оказать даже завышенное падение на обратном диоде одного из транзисторов. Все коэффициенты прийдётся подбирать заново ито если физические измеряемые величины в результате такой замены не вылезут за пределы ацп - тогда и апаратную часть прийдётся менять.

Простейшему контролеру от силовой части надо только два сигнала - ток с батареи через шунт и напряжение этой батареи. Немного поумнее контроллер имеет и данные с фазных проводов чтоб отлавливать фейл силовых полевиков. синусному контролеру как минимум надо ещё и два токовых трансформатора с двух фаз. векторному кроме шунта по земле и токовых трансов на фазах вполне будут нужны и ещё  дополнительные скоростные компараторы/операционники с междуфазным напряжением чтоб ловить обратную связь и т.д. Кроме этого силовые части сильно отличаются транзисторами и следовательно принципами управления ими даже тем же ШИМом. комуто нельзя меньше 20 наносек импульсы давать, комуто меньше 1 микросекунды. ктото может 250 килогерц отработать а комуто и 8 много. Универсальным может быть простейший контролер где частота итак ниже минимальновозможной и от силовой ничего не надо - возьмите инфинеоны - там так и получается - плата управления одна и та же а вот силовые разные - у младших моделей - 6 фетов а у старших и по 24 есть. А разница между ними - просто кол-во фетов. дак и зачем вам модульность? раскрутили добавили фетов и вуаля! но вот контроллеры поумнее такого уже не допускают.

[T-Duke]

[user]clawham[/user], судя по этому:

Контроллер в общем смысле - это генератор импульсов. Получая сигналы от 3-4 датчиков он формирует группы импульсов на одной/нескольких нагрузках (обмотках). Длительность импульсов и №нагрузки на которую они поступят зависят от комбинации сигналов, которые получил контроллер от датчиков.

Он не пытается троллить, но пытается упрощенно изложить принцип работы именно блочного контроллера. У синусоидального нет коммутации фаз, того что подразумевалось под сменой № нагрузки. У синусоидального скважность ШИМ, плавно меняется сразу во всех трех фзазах,следуя классификации SMILE1, сразу в нагрузках №1,№2,№3 по синусоидальному закону в со сдвигом фаз 120 градусов, конкретное значение главного угла синусоид зависит от положения ротора. Отличие синусоидального контроллера от блочного в том, что блочный при постоянном ШИМ заданном ручкой газа, перекидывает фазные провода, согласно таблице коммутации, по мере вращения ротора и срабатывания холлов. А синусоидальный меняет по закону синуса скважность ШИМ во всех трех фазах в зависимости от положения ротора. А ручка газа задает амплитуду модулирующего сигнала.

Про разделение управления и силовой части это же очевидно. Тут и пояснять не надо.

Ну и по фетам и по тому что привыкли по ним оценивать контоллеры. Так вот это тоже не самый верный критерий оценки. Например я сейчас использую продвинутые ключи, которые по своим характеристикам заменяют два прежних ключа, или 4 простеньких китайских. Мой контроллер имеющий 6 фетов, равноценен контроллеру на более бюджетных ключах имеющему 12 фетов. Или 24 простеньких фета.

[T-Duke]

1. Контроллер не управляет ни током, ни напряжением, ни моментом. Контроллер управляет временем в течении которого будут открыты ключи и порядком открытия групп. А СРЕДНИЕ значения момента, напряжения и тока - индивидуальные для каждого двигателя результаты воздействия и будут зависеть от параметров нагрузок (обмоток).
2. Нет синусных, пилообразных, прямоугольных или меандровых контроллеров. Форма импульса либо жестко задана конструктором при выборе схемы генератора тактов, либо может изменяться программно если процессор допускает перепрограмирование.[/spoiler]

1. Понимание сути не верное. Векторный контроллер будет поддерживать заданный ток, не зависимо от подключенного двигателя, если этот двигатель вообще способен такой ток пропустить. Если к векторному контроллеру подключить мотор на 500Вт и задать ручкой газа ток 10А, затем подключить двиг на 5кВт, задать тоже 10А, контроллер четко отработает ток 10А и ему наплевать что двигатель поменялся.
2. Снова неверное понимание сути. Контроллеры различают не по форме импульсов ШИМ, а по форме фазного тока протекающего через обмотки при вращении ротора. Так же как двигатели различают по форме генерируемой ЭДС. Поэтому ЕСТЬ синусоидальные контроллеры, есть блочные контроллеры. Они отличаются формой тока протекающего через фазы двигателя при вращении ротора.

[clawham]

[user]T-Duke[/user], вы имеете ввиду директфеты? лично мне они не понравились тем что приходится использовать плату на метализированой алюминевой подложке. следовательно паять их нужно только в печи с соблюдением термопрофиля и все сразу иначе не получится нормально пропаять. да индуктивность у них мизерная и скорость хорошая но они половину успеха на качество платы переносят. у нас в украине например очень сложно найти даже просто текстолит с нормальным слоем меди для силовых применений а говорить о плате с подложки увы...только в китае заказывать но всеравно - у нас из таких пластин никто платы не делает...увы..ну и почти полная неремонтопригодность в случае выхода полевика из строя

В общем про фетность имеется ввиду стандарт то220. все знают что 15 фет контролер(три вверху два внизу больше 140 ампер фазного не тянет - выгорают как предохранители ноги транзисторов. ну и то 247 немного больше - один корпус до 120-150 ампер держит фазного с ужасным нагревом не смотря на сопротивление канала - сами ножки тонкие. Это просто удобно. 15 фетовый заведомо больше 140 не даст какими ты его транзисторами не нашпигуй и как не охлаждай пролуживай и т.д.


Второй нюанс - большинство "синусных" контролеров из китая увы не дают полного синуса на 3 фазы с 120градусами - они шимят всеравно как блочный контролер только вместо резкого открытия используют верхние 33% синусоиды - тоесть всеравно пол мотора простаивает и момент дерганый но дергания на высокой частоте и потому мотор не рычит как при блочном управлении (хотя пищит ультразвуком как ТВС в совецких телеках) - это очень легко реализуемо а потому китайци этим пользуются.

[T-Duke]

Нет, не дайректы, обычные 220-е. По 100А в один корпус вгонять это многовато. А вот 140А на три ключа это мало. Получается 47А на ключ. Я конечно не стремлюсь ко большим фазным токам пока, но у меня 30А через один ключ проходит. И никаких нареканий. А тут говорите что 47А предел? Маловато как-то, даже с учетом тоненьких ножек. Хотя... по сути там ножки действительно хиловатые. Толщина 0.5мм, ширина меньше 1мм. Плотность тока большая выходит.

Второй нюанс - большинство "синусных" контролеров из китая увы не дают полного синуса на 3 фазы с 120градусами - они шимят всеравно как блочный контролер только вместо резкого открытия используют верхние 33% синусоиды - тоесть всеравно пол мотора простаивает и момент дерганый но дергания на высокой частоте и потому мотор не рычит как при блочном управлении (хотя пищит ультразвуком как ТВС в совецких телеках) - это очень легко реализуемо а потому китайци этим пользуются.

Это вообще извращение. Я такой контроллер серьезно не воспринимаю. Обычный синусный реализовать не сложно. Это полный векторный сложнее. Не понимаю этих китайцев.

ЗЫ
Посмотрел в даташиты разных ключей в 220 корпусе, ограничение тока по выводам 65-75А. Так что 50А на ключ должны держать без вопросов. Это 150А фазных на три ключа. А если по максимуму то 200А на 3 ключа, согласно паспортной токовой нагрузки на такие корпуса.

[on4ip]

На 247 280 на 3 ключа на мотике тестировали хотим до 330 поднятся вопрос только во времени работы в таком пежиме и качестве теплоотводе.

[clawham]

ну у 247-го в шите написано 190 ампер на ножку но пересчитав сечение ножки(в толстой её части сурса) и приняв что она вся из меди(что конечно же не так - есть лужение) получается по таблице электриков - плавкий предохранитель на 200 ампер так что больше 120-ти на корпус 247 я бы не давал - при длине ножки 3 мм и токе 150 ампер сами ножки уже греются на 22 ватта! не считая нагрева самого кристалла!!! это просто ужасть.

В то220 ножки - предохранитель на 80 ампер. так что давать 75 конечно можно на корпус но я считаю что долговременно и с очень хорошим охлаждением можно 50 с корпуса то220 снимать не больше.

По псевдосинусу - ну понимаете [user]T-Duke[/user], в китае очень ценят целесообразность - можно и полноценный синус сделать и вектор но зачем? Цель - снизить шум трамвая при разгоне с нуля - вот они и апроксимируют по предыдущему переключению холов и шимом немного играются - сначала не полный размах а на 33% меньше и до 100% по верхушке синусоиды. тоесть остаётся прямая и простая связь с холлами, шимится только верхний полевик, остается вся схема измерения тока как от блочного управления. Но пропадает шум, программист взял очень мало денег и очень быстро сделал, наладки не требует. одни плюсы

[on4ip]

Ну конечно эти токи на небольшие длительности, они как поравило для разгона нужны. Но требование таких токов не есть хорошо, это соедствие херового подбора компонентов всей системы а в частности низковольтного питания.

[T-Duke]

Не обязательно. Не всегда есть возможность повышать напряжение. И даже повысив его, можно упереться в предел. Даже подняв до 600В можно упереться в большие токи. Например 1000А для 600кВт мощности. И даже до 1000В если поднять, то 1МВт мощности это 1000А. А что такое 1МВт? Фигня, всего лишь примерно один двигатель из Формулы-1, или маленький газотурбинный двигатель. Конечно это не велосипедные и не мотоциклетные мощности. Но не нужно нарекать на большие токи. Нужно уметь их готовить.

Понятное дело что всегда лучше больше напряжения и меньше тока. Но не всегда это возможно, или целесообразно.

[T-Duke]

В то220 ножки - предохранитель на 80 ампер. так что давать 75 конечно можно на корпус но я считаю что долговременно и с очень хорошим охлаждением можно 50 с корпуса то220 снимать не больше.

Чёт не то Вы считаете. Откуда такие данные? Сечение ножки корпуса ТО-220 = 0.45мм2 при длине ножки 10мм ее сопротивление составит 0.39 мОм. Ток в 50А даст тепловыделение 0.97Вт. Часть тепла уходит сразу в плату. Часть в корпус ключа. Это не то тепловыделение о котором нужно беспокоиться.

И даже 80А вряд ли сделают из ножки предохранитель. Тепло отводится в плату и в радиатор. Вот у тех ключей, которые я сейчас применяю в 220 корпусе, в даташите, на полном серьезе 150А длительных указано. Я конечно не проверял на 150А, но фирма серьезная, не писали бы они если бы ключи не тянули. В графиках они токи до 150А свободно показывают.

Я лично считаю, что 50А на 220 корпус вообще без разговоров должно тянуть. С нормальным радиатором - максимум указанный в даташите ключа.  Не надо придумывать то, что фирмы давно проверили и указали в техдокументации на свои компоненты.

ЗЫ
Вот даже у хиленьких IRFB4410 сопротивление кристалл-радиатор 0.6 градуса на ватт. Если в ножке даже 5Вт будет выделяться, то много тепла быстро уйдет в радиатор. Часть тепла в плату. Не верю я что ножка 220 корпуса при 80А сгорит, если ключ впаян в плату и сидит на радиаторе. А 247 корпус это вообще атас. Я ключи в 247 корпусе без радиаторов, еле 100Вт паяльником с параллельным поддувом феном на полной мощности компрессора и 350 градусах мог выпаять. Так что тепловая нагрузка на ножки скорее всего соответствует действительным данным из фирмовых даташитов, а не рассказам. Если у кого-то горели ножки, значит претензии нужно предъявлять ко конкретным экземплярам компонентов, или ко самим испытателям.

[clawham]

f я проверял сварочников на 4110
80 ампер и ноги у 220 выстреливают сначала раскаляясь до красна и 0.45 квадратов не у то220 а у 247

да ипроизводители пишут в шите возможности кристалла!!!!не готового изделия но с учетом теплопроводности...вот если вы сможете на радиаторе сделать -20 тона кристалле будет 140 градусов и тогда да - 180 ампер оно сможет выдержать но это явно тупость

Теперь по сечениям
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfb4110pbf.pdf вот даташит. на 8-й странице нарисован корпус. толщина ножки c, ширина b. b=0.38-1 по факту 0,5. c=0.45 ... это с учетом что толщина ноги вся из чистой меди а она луженая. так вот перемножаем и? 0,5*0,45 = 0,225 кв мм!!!!! есть таблица предохранителей http://cxem.net/master/28.php . итого 50 ампер о каких 150 вы говорите?а вы видели то220 внутри? ножка утолщается у корупса и думаете аткая и идет в кристалл? А вот и нет - сразу в корпусе она превращается в 3 тонкие проволочки http://m.eetasia.com/STATIC/ARTICLE_IMAGES/201504/EEOL_2015APR10_MFG_POW_TA_01Fig3.jpg
http://www.microcontroller.it/images/Elettronica/Componenti/to220_inside.jpg

Так что никаких 120 180 ампер из то220 никак не снять - полазайте по форумам сварщиков-инверторщиков...у них трансы 1/3 1/4 и потому по первичке огромные токи получаются и вот они точно знают - больше 70 ампер с то220 как ни охлаждай и какой трнанзистор не используй - не выжать.

Хотя если вы вылоите даташит на Ваши полевики уникальные - я посмотрю в чем там дело?