Синусный контроллер

clawham · 15 Апр. 2015 в 14:15

скорее всего это будет чтото типа atmega328. Имея аппаратный шим и защиты на компараторах мне не нужен контроллер который типа ээто все умеет на полупрограммном полуаппаратном уровне. Мне вообще контроллер не нужен. тут больше плисина подходит. расчеты углов так точно чисто плисинская работа а проц чисто ради арифметики нужен но его можно в плисе собрать примитивный. но до плиса я не дорос... я мыслю категориями циклов

DIVAS · 15 Апр. 2015 в 15:38

Цитата: SolarRay от 15 Апр. 2015 в 11:23
[user]DIVAS[/user], мк с проблемой вывода фазных проводов это отдельная тема. Но вообще, если перематывать мотор для многопроводного подключения, так, что бы Kv остался прежним, то для обеспечения аналогичной плотности тока в фазных проводах (при том же моменте), общее их сечение, должно быть тем же.

В целом вроде бы кажется что да, но есть один нюанс...
Если учесть что каждый провод имеет ещё и изоляцию, а при совсем многофазном подключении будут ещё и дополнительные провода с дополнительных датчиков Холла, то в ось оно точно не влезет.

Just Electronics · 16 Апр. 2015 в 21:16

Всем привет.Что у синуснуго контролера настолько плохая работа?Почитав с первой странице можно сделать вывод,что на холостом ходу ток 10А,нет ощущения ускорения,критичное потребление энергии в дороге и высокая температура мотора? Конкретно речь идёт о этом контроллере http://ru.aliexpress.com/item/72V-1800W-18-mosfet-motor-brushless-sine-wave-controller-for-electric-bike-BLDC-high-quality-hub/1829732892.html?recommendVersion=1 Уже идти на почту забирать,а тут одни минусы.Брал его для работы с мотором на 1500w.Всем кто ответит ставлю +

VVK · 17 Апр. 2015 в 09:17

Цитата: Gena от 16 Апр. 2015 в 21:16
Всем привет.Что у синуснуго контролера настолько плохая работа?Почитав с первой странице можно сделать вывод,что на холостом ходу ток 10А,нет ощущения ускорения,критичное потребление энергии в дороге и высокая температура мотора? Конкретно речь идёт о этом контроллере http://ru.aliexpress.com/item/72V-1800W-18-mosfet-motor-brushless-sine-wave-controller-for-electric-bike-BLDC-high-quality-hub/1829732892.html?recommendVersion=1 Уже идти на почту забирать,а тут одни минусы.Брал его для работы с мотором на 1500w.Всем кто ответит ставлю +

Качество работы контроллера зависит от его исполнения. Ругают тут другой, дешевый. Ваш выглядит более солидно. Вполне вероятно, что будет работать.

DIVAS · 17 Апр. 2015 в 10:21

Цитата: VVK от 17 Апр. 2015 в 09:17
Цитата: Gena от 16 Апр. 2015 в 21:16
Всем привет.Что у синуснуго контролера настолько плохая работа?Почитав с первой странице можно сделать вывод,что на холостом ходу ток 10А,нет ощущения ускорения,критичное потребление энергии в дороге и высокая температура мотора? Конкретно речь идёт о этом контроллере http://ru.aliexpress.com/item/72V-1800W-18-mosfet-motor-brushless-sine-wave-controller-for-electric-bike-BLDC-high-quality-hub/1829732892.html?recommendVersion=1 Уже идти на почту забирать,а тут одни минусы.Брал его для работы с мотором на 1500w.Всем кто ответит ставлю +

Качество работы контроллера зависит от его исполнения. Ругают тут другой, дешевый. Ваш выглядит более солидно. Вполне вероятно, что будет работать.

Так продавец/производитель тот же, разница только в количестве транзисторов и длине корпуса.
У меня тоже лежит несколько контроллеров от этого производителя (только я брал на таобао)
Я много общался с этим продавцом, выяснилось что эти контроллеры программируемые (как "Инфинеоны"), и он даже прислал мне софт для их настройки, он обсуждался в "Инфинеоновской" теме с полгода назад.

Перешивать эти контроллеры и ездить на них я пока не пробовал - всё некогда заняться сборкой моего транспорта.

Just Electronics · 17 Апр. 2015 в 15:07

Спасибо за ответ я всем поставил плюс. Хорошо пойду завтра забирать посылку,надеюсь не разочаруюсь.Что касается ускорения,оно будет ощущаться на синусных контроллерах?

kag46 · 18 Апр. 2015 в 13:23

[user]Gena[/user], с нетерпением жду результатов испытаний. Когда планируете контроллер ставить?

Just Electronics · 18 Апр. 2015 в 15:02

Жду мотор на 1500w,скоро должен придти.А пока выкладываю фотки

Just Electronics · 19 Апр. 2015 в 16:32

Тема обсуждения синуса тут https://electrotransport.ru/index.php?topic=27.new#new.Как я понял этот синус не ко всем моторам подходит.

mevial · 20 Апр. 2015 в 12:37

Цитата: DIVAS от 15 Апр. 2015 в 10:55
Кстати, синусное управление такому 51-фазному мотору не очень-то и нужно. Синусное управление идеально подходит трёхфазному двигателю, а 51-фазному уже ближе трапеция... Ну или нечто подобное.

Ваши теоретические рассуждения расходятся с практикой, ибо именно на таком моторе при трапеции очень сильные пульсации момента, вплоть до слепых зон, на которых мотор можно удержать рукой на максимальном фазном токе(проверено на крошке, главное очень точно словить эту зону, а то и руку оторвать может). А с синусом всё очень гладенько и момент на малых скоростях явно больше при меньших фазных токах.

Вадим 74 · 22 Сен. 2015 в 07:38

Есть у меня , как вы говорите , - навесной мотор . Трёхфазник , асинхронник на 60 вольт , 2850 оборотов . Брал два контролера , синусный и не синусный .
На первом обороты были номинальны( на взгляд до 3000 ) , на втором работал как пылесос .
По токам - у первого меньше и небольшой гул только при трогании ( под нагрузкой) .

Steel RAT · 07 Май 2016 в 14:47

Китайцы правду пишут или врут?

T-Duke · 08 Май 2016 в 11:23

Ребяты, ну вы и гоните... Давно не встречал столько заблуждений в одном месте

Как тот кто разработал с нуля оба типа контроллеров как блочный для BLDC так и векторный для PMSM имею право здесь уверенно говорить. Обо всем по порядку.

Векторный контроллер лучше блочного однозначно. Если кто-то этого не понял, значит ищите проблему в себе, или в контроллерах китайцев.
Синусный контроллер не обязательно полный векторный. А вот векторный он точно синусный. Хотя при желании векторный можно заставить генерировать трапецию, но это извращение.
Очень часто в блочном контроллере в конкретном положении ротора, ток протекает только через две фазы. Третья отдыхает и в ней можно замерять противо-ЭДС двигателя. У векторного контроллера ток протекает по всем трем фазам.
С точки зрения крутящего момента, блочный и векторный контроллеры примерно равноценны, но векторный дает плавное вращение, акустический шум резко ниже, особенно под нагрузкой.
По КПД контроллеры примерно одинаковы.
Китайцы делают мотор-колеса в основном со синусоидальной противо-ЭДС. Из 7 разных мотор-колес из китая которые я пробовал, ВСЕ оказались со синусоидальной противо-ЭДС
Векторный контроллер запустит любой синусоидальный двигатель который работает с блочным контроллером. Если плохо работает - вините в этом или себя, или китайцев.
На старте векторный контроллер ничем не уступает блочному. Тяга двигателя полная и ограничивается только настройками контроллера, а именно предельным фазным током. Если что-то не так, снова виним себя, или китайцев.

По предыдущей выдержке из китайского текста на английском. То что написано китайцами чушь. Если они так написали, значит просто не научили свои контроллеры работать правильно с двигателями. Нормальный векторный контроллер - это адаптивная система, он сам подстраивается под любой двигатель который ему подсунули, если работа идет от датчиков Холла. Если же двигатель работает в безсенсорном режиме, только тогда нужно измерить индуктивности и сопротивление обмоток двигателя. Нормальный векторный контроллер, делает это сам, автоматически. Нехрен слушать китайцев. Дожились блин, были когда-то великой страной, а сейчас думаем верить, или не верить китайской бумажке.
И даже порядок проводов о котором говорят китайцы, тоже ерунда. Нормальный контроллер сможет подстроиться под любую комбинацию проводов. Главное чтобы сам двигатель был исправен.

По режиму регулирования мощности. Я такого не встречал. Это неправильно. На всем транспорте уже столетие как используется режим управления крутящим моментом. На бензиновом транспорте, когда жмем на газ - это увеличивает крутящий момент, ТС начинает разгоняться до тех пор, пока силы трения в подшипниках, шин о дорогу и сопротивление воздуха, не уравновесят заданный педалью момент. Управление моментом это режим прогрессивной мощности. Момент одинаков, если не трогать газ (изменение момента ДВС с оборотами не будем рассматривать, а для электродвигателей, момент не меняется), но обороты разные, по мере разгона ТС и роста оборотов мощность прогрессивно растет. Режим управления скоростью я считаю вообще извращением. Регулятором скорости всегда выступал водитель. Он принимает решение о скорости. Если она недостаточна, он добавляет момента, нажав на газ. Если скорость велика, водитель убавляет газ, или даже нажимает на тормоз. Правильный режим управления - управление моментом, который более ста лет применяется на транспорте. Векторный контроллер управляет именно моментом.

Синусоидальный контроллер всегда лучше для синусоидальных двигателей. А мотор-колеса от китайцев, я видел пока только синусоидальные.

И напоследок снова выложу видео, где можно акустически сравнить работу контроллера как в блочном режиме, так и в синусоидальном. Крутящий момент при этом одинаков, но у синусника резко плавнее:

https://youtu.be/U8vnnenLoTo

Steel RAT · 08 Май 2016 в 12:56

[user]T-Duke[/user], откуда вы вообще взяли выражение "управление скоростью"?
Блочные китайский контроллеры управляют ШИМ.
30% ручки газа 30%ШИМ, 50% ручки газа 50%ШИМ, 100% ручки газа 100%ШИМ.
Т.е. идет управление напряжением.
По идее это тоже управление мощностью.
Только зависимость квадратичная, а не линейная.
На эту кривую нагадывается ограничение о току.
Кто умеет, по фазному, а кто не умеет по батарейному.

[user]T-Duke[/user], как вы считает алгоритм ограничения фазного тока как-то связан с синусным управлением или нет?
Т.е. если контроллер синусный (векторный?), то он не может правильно работать без ограничения фазного тока или может?

Вы можете привести кривую напряжения (с осциллографа) на одной фазе при ШИМ 100% для блочного и синусного режимов?

T-Duke · 09 Май 2016 в 00:04

Если я в ответ на вопрос "откуда" скажу - "от верблюда", вы не поверите. Поэтому придется пояснять как в школе.

Управление напряжением это разве не управление скоростью, если характеристика двигателя жесткая? Кто хотя бы пытался разобраться как работает электродвигатель, знает, что управление напряжением двигателей с постоянными магнитами очень жесткую характеристику дает. Если мы задали на двигателе скажем 10В, а ротор не вращается, то в двигатель повалит большой ток, так как противо-ЭДС нет, чтобы противодействовать напряжению поданному на двигатель. Ток будет ограничивать только сопротивление обмоток двигателя, если контроллер не ограничит. Двигатель это такая система, которая очень жестко пытается следовать за напряжением.

Если подать на двигатель полное напряжение сразу, а ротор неподвижен, то через двиг повалит такой ток, который создаст большущий момент, и ротор резко ускорится. А вот как быть когда нагрузка сильно инерционная? Тяжелый байк в горку трогается. И что же произойдет? Допустим сопротивление обмоток двигателя 0.05 Ом. Если подадим на двиг 48, это равноценно команде двигателю - "начни вращаться сразу на максимуме". Понимаете что произойдет? Ротор неподвижен, противо-ЭДС нет, на статор подали 48В. Ток который повалит в статор, составит 960А, если контроллер не запротестует. Даже если зададим половину напряжения 24В, ток повалит 480А, что тоже много. Такой ток если двигатель сможет его отработать с приемлемым КПД вызовет пробуксовку и колесо завращается на максимальной скорости, при тех условиях. Если же пробуксовки не случится, то двиг не может отработать такой ток с высоким КПД и все пойдет в нагрев атмосферы.
Когда мы подаем напряжение на двигатель, мы задаем обороты ко которым стремится двигатель. А с учетом жесткой характеристики двига, он попытается быстро достичь этих оборотов. Вот в каком смысле я говорю что напряжение задает обороты. И чем идеальнее двигатель, тем жестче его характеристика и тем справедливее утверждение, что напряжение = обороты.

Например если у двигателя сопротивление обмотки например 1мОм, а константа противо-ЭДС 120 об/мин на вольт, то подав на двигатель даже 1В, попробуйте удержать его от почти мгновенного достижения скорости 2об/с. Ну попробуйте тормозните его. Малейшее сопротивление вращению вызовет большой ток через двигатель. Например если ротору мешать крутиться, то подав 1В, получим ток 1000А, который таки вызовет не хилый момент чтобы преодолеть сопротивление. А что буде если та такой двиг подать сразу 10В? Представляете какой ток повалит? У идеального двигателя у которого сопротивление обмоток очень низко, или нулевое (например обмотка из сверхпроводника), характеристика очень жесткая. И двигатель сделает все, чтобы достичь оборотов заданных напряжением на нем. И только сопротивление меди сглаживает этот процесс, ограничивая ток через двигатель, превращая его в тепло. Электропривод работает на разнице противо-ЭДС и напряжения поданного на двигатель. И если противо-ЭДС не приближается вплотную к напряжению поданному на двигатель, это сразу приводит к росту тока через него. Если двигатель моментистый, то любое изменение напряжения на нем, сразу же отрабатывается при чем жестко.

Правильный алгоритм управления здесь, измерять фазный ток двигателя и сравнивать его со заданным. Если ток меньше, то прибавить напряжение на двигателе, если ток больше, то убавить. Но деть это нужно очень быстро. Управлять напряжением на двигателе может контроллер тока, а это никак не человек. Ибо быстродействие токового контроллера должно быть намного быстрее реакции человека. Типичное время реакции токового регулятора - 100-200мкс. Двигателем должен управлять токовый контроллер. А человек уже управляет токовым контроллером. Ну это вообще классика. Называется каскадное включение контроллеров.

Если же управлять двигателем посредством изменения напряжения на нем, регулирование будет очень жестким. Немного добавили напряжения, а ток может резко подпрыгнуть. Это неправильно.

Что значит управление мощностью? Все в конце можно подвести под мощность. Важен первичный управляемый фактор. Это тяга двигателя, точнее это его момент. Дам самый жесткий пример. Заклиним ротор двигателя намертво. Ну чтобы совсем не мог шевельнуться. Управляя напряжением на двигателе, мы по сути получаем жутко нелинейную систему. Только чуть прибавили напряжения, а ток сразу улетает в потолок. Если же у нас управление током двигателя, то ток, никогда не выйдет за заданное значение. Даже если ротор заклинен. или нагрузка на ротор очень велика.

А теперь вопрос - какова же мощность двигателя, когда он не вращается? Пусть даже на него полное напряжение подали? Ну вот какая? Ответ нулевая. Мощность потерь гигантская. Вся энергия источника идет в нагрев. А двигатель дает ноль. Так что управление мощностью не очень подходит сюда. Мощность это момент двигателя умноженный на обороты. Она уже косвенно зависит от установившегося режима двигателя. Когда мы разогнались и напряжение на двигателе высокое, но ток может быть маленький, например ХХ. Мощность будет маленькая, а напряжение большое. Управление напряжением не дает четкой картины мощности. Мощность зависит от оборотов и нагрузки на двигатель.

Что значит синусное управление? Такого нет. Есть векторное управление. Синусоидальной может быть форма тока. Векторное управление, выдает на двигатель ровно то, что ему говорят. Говорят дать 10А, дает 10А, говорят дать 100А, дает 100А. Говорят дать 500А, а контроллер себе думает - Фигу тебе родной! Меня спроектировали чтобы давать максимум 100А. Ты хочешь 500А? А кто позаботится о безопасности ключей? Не дам тебе 500А. Только 100А и больше не проси.

Можно управлять как угодно, как кто горазд извращаться. Но правильное управление - это моментом двигателя, то есть фазным током. Батарейный ток, зависит от коэфф заполнения ШИМ. И нелинеен. Фазный ток же, четко соответствует моменту двигателя. Короче, все автомобили, мотоциклы и т.п. уже много лет управляются именно МОМЕНТОМ. Если кто-то хочет изобретать велосипед заново, мне то что?

Какую кривую напряжения? Вы о чем? Понимаете о чем просите? Хотите импульсы ШИМ увидеть? Если бы просили ток посмотреть, то другое дело. Он будет соответствовать синусу, или трапеции для блочного режима. А первую гармонику напряжения без фильтра не увидеть. Кроме того, а зачем это мне? Я все давно прошел, знаю как работает. Блочную коммутацию я давно уже забыл, только векторный контроллер развиваю. В моем канале на ютубе есть осциллограмма тока, когда я еще блочной коммутацией занимался. Я забросил блочную коммутацию как бесперспективную. Возвращаться к ней не намерен.

Во когда-то а другом сайте в спорах привел осциллограмму формы ТОКА, через двигатель. А осциллограмма напряжения, без фильтра, даст только последовательность импульсов ШИМ с размахом в напряжение шины питания. Вот нашел видео, где ток фазы наблюдается на осцилле:

https://youtu.be/n6bqngZjkTs

VladimirA · 09 Май 2016 в 08:36

Цитата: T-Duke от 09 Май 2016 в 00:04
Если я в ответ на вопрос "откуда" скажу - "от верблюда", вы не поверите. Поэтому придется пояснять как в школе.

Управление напряжением это разве не управление скоростью, если характеристика двигателя жесткая? ....

Если Вы повернете ручку газа на-половину, то (например) вел поедет по-прямой со скоростью 20 км/час.
А если на пути появится горка, то скорость упадет (например) до 10 км/час!
Это при одном и том же положении ручки газа!
Т.е. ручка газа управляет не СКОРОСТЬЮ, а НАПРЯЖЕНИЕМ.
(есть варианты контроллеров с управлением током, скоростью, мощностью, положения, и т.д.)

T-Duke · 09 Май 2016 в 11:26

То что Вы описали справедливо для примитивных контроллеров. Нормальные управляют моментом двигателя.

Ну и если говорить точнее, то сектор газа управляет коэффициентом заполнения ШИМ, напряжение уже усредняется на двигателе.

Ручка управляет именно СКОРОСТЬЮ посредством напряжения. Идем по Вашему же высказыванию:

Возьмем два двигателя. Один мощностью 1кВт, второй мощностью 10кВт. У первого момент 30 Нм, у второго 300 Нм. Проведем тот же эксперимент с горкой. Тоже въезжаем на горку с начальной скоростью 20км/ч. Ручку газа не трогаем. Вопрос - на каком двигателе, просадка скорости будет меньше? Думаю это очевидно. В первом случае скорость допустим просядет до 10км/ч, а во втором допустим только до 19км/ч. Теперь понятно к чему я веду? Двигатель с постоянными магнитами это адаптивная система жестко борющаяся за свои обороты. Как только по какой-то причине обороты двигателя падают, при неизменном напряжении на двигателе, это моментально отображается на токе потребляемом двигателем. В горку двигатель начинает больше потреблять тока, пытаясь компенсировать потерю оборотов. Например двиг с моментом 30 Нм двигаясь по прямой на 20км/ч потребляет допустим 10А, а при въезде на горку он начнет потреблять 100А, пытаясь компенсировать просадку оборотов. Но если двигатель слабый то эти 100А дадут большое падение напряжения на сопротивлении обмоток и реальное напряжение на двигателе будет меньше чем это задано ручкой газа. Если двигатель достаточно приближен к идеальному, то есть достаточно моментистый, то у него сопротивление обмоток будет мало, при при въезде на горку, через обмотки потечет такой ток, который нужен, для того, чтобы обороты просели минимальным образом.

Просто мотор-колеса для великов дают слишком малый момент чтобы этот фифект увидеть. Можно сказать, что обычные мотор-колеса для великов, слишком перегружены при движении не по горизонтали. Момент недостаточен. Что-такое 20 Нм для велика? Это около 60Н тягового усилия на колесе. То есть 6кг, при весе велика с водителем за 100кг. Очевидно, что двигатель будет сильно перегружен при движении в гору.

Если на велик поставить моментистый двигатель, с моментом хотя бы 200 Нм, то можно сразу наблюдать этот фифект. При движении в гору, скорость упадет значительно меньше чем у двигателя с моментом 20 Нм. Снова повторяю. Двигатель с постоянными магнитами - это адаптивная система, которая подстраивается под нагрузку. Растет нагрузка, сразу растет ток, обороты же проседать должны незначительно. Если проседают значительно, это индикатор того, что двигатель слишком слаб для той нагрузки, которую на него дали. Он перегружен. В обычном транспорте для борьбы с этим явлением служит коробка передач. У великов прямой привод, что равноценно езде на машине на 4-й передаче. И только если поставить на машину уж очень мощный и моментистый двигатель, то можно ехать в хорошую горку и на 4-й передаче, не меняя положение педали газа, без сильной просадки скорости. Кстати мотоциклисты с мощными двигателями знают это. Там даже на второй или третьей передаче, у двигателя хватает дури чтобы не терять сильно обороты при въезде на горку. Проблема прямого привода в том, что нужно ставить слишком тяжелый двигатель, который даст высокий момент, чтобы можно было обойтись без коробки передач. Если же момент недостаточен, то нужна коробка. Без коробки и будем наблюдать сильную просадку скорости, при чем ценой сильного падения КПД.

Или на крайняк нужно разгрузить велик, чтобы он только свой вес вкатывал на горку на малой скорости. Ведите велик рядом, тогда убедитесь, что скорость просаживается меньше, чем с водителем.

Управление напряжением = управление СКОРОСТЬЮ. Только из-за слабеньких двигателей этого не видно явно, обороты под нагрузкой сильно просаживаются, при этом резко падает КПД. Скажу даже больше, под нагрузкой, на слабеньком двигателе, напряжение которое "видит" двигатель, сильно меньше чем напряжение поданное на него ручкой газа. Как раз по причине потерь в меди. Надеюсь сейчас разжевал подробнее?

Если нет, то придется привлекать физику и делать расчеты. Ну а кто-то может проверить если двигатель найти с хорошим моментом. Самые сильные велосипедные что я видел у китайцев - 5кВт, дают расчетный момент около 100 Нм. Можно сравнить просадку скорости на таком двигателе с двигателем дающим 20Нм. Просадка будет меньше, то есть двигатель будет жестче бороться за свои обороты. Если нужно, я могу теоретически все описать, на простых формулах из школьного курса физики. Кто не верит теории, тогда проверьте на практике. Только двигатель нужен соответствующий. Обычные мотор-колеса слишком хилые по моменту, чтобы наблюдать фифект борьбы двигателя за обороты. Нужно хорошее мотор-колесо с высоким моментом.

VVK · 09 Май 2016 в 12:03

Цитата: T-Duke от 09 Май 2016 в 11:26
Управление напряжением = управление СКОРОСТЬЮ.

Нет никакого смысла использовать настолько мощный двиг., чтобы его обороты не зависели от нагрузки. Поэтому для управления скоростью вращения используются регуляторы (в простейшем случае ПИ - регулятор), которые задают такое значение ШИМ, чтобы обороты соответствовали заданному значению.
Поэтому обычно под управлением скоростью понимается такая работа контроллера, при котором с ручки газа задается уставка скорости (например, в км/ч), а регулятор ее поддерживает (с некоторой погрешностью).

[user]T-Duke[/user], еще не понятно по вашему видео с током фазы. На видео его амплитуда увеличивается. Соответственно должны увеличиваться обороты и, как следствие, частота синуса. А на видео частота не меняется. Почему?