Объясните суть высокой частоты в моторе

[Cahes]

Мне не понятна высокочастотная составляющая в токе мотора:
Через железку она не проходит; при стартовой накачке она просто заряжает систему - как обычный однотакт с защитой; - как это понимать? Единственно - чем объясняется её нужность - для обеспечения работы ШИМ-а, как побочный эффект. Скорость можно регулировать ШИМ-подачей частоты соответствующей оборотам (с поправкой на чередование), а это - несколько сотен герц, которые работают в симметричном двухтактном режиме - что благоприятно влияет на КПД и насыщение. Однако, если, при фронте подъёма одной из фаз, мы подаём не постоянный ток - а импульсный, то каждый импульс заряжает систему, после, в паузу, происходит отпуск, следующий дозаряжает... - зачем? Ладно - если речь идёт о старте, и мотор не крутится, а значит, чтобы сделать магнитное поле - надо сделать переменку, - но здесь переменки не получается! - просто, повторяюсь, идёт накачка и отпуск системы, - система насыщается. Либо тогда срабатывает что-то другое - магнитопровод живёт своей жизнью (насыщается/не, - пофиг) а магнитные взаимодействия идут между катушками. - прошу разъяснить.

[Blik86]

Высокочастотная составляющая тока в моторе не нужна, но эффективно формировать ток требуемой амплитуды и формы без нее пока не научились.

[Sonar]

[user]Cahes[/user], вы забыли, что кроме создания нужной частоты вращающего магнитного поля, нужно ещё задавать и необходимую силу магнитного поля и, как следствие, нужного крутящего момента. В противном случае на старте будут дикие стартовые токи и сильный рывок момента. Высокочастотный ШИМ позволяет задавать необходимое напряжение/ток на обмотках двигателя, что бы всё работало плавно и без перегрузок.

И да, переменный ток/напряжение делаются без проблем за счёт нужной скважности ШИМ в каждый момент времени.

[Cahes]

Хорошо: а можно пример нужного тока (как вы гово/пишете) и напряжения?

[edw123]

Хорошо: а можно пример нужного тока (как вы гово/пишете) и напряжения?

А где видите много высокочастотного тока в обмотке? Там только остатки после интеграции.

[13_chip_13]

Можно отказаться от ШИР и вести ток фазы от положения ротора по ДТ, при этом сигнал управления будет скажем так - интересной формы(релейный метод управления по току), там будет и частота всё время прыгать и ширина импульсов.

[aviator79]

И ещё без довольно высокочастотного шима никак не получить синусоидальное напряжение на фазах.

[Cahes]

интеграции.

- А что подразумевается под интеграцией?

Ещё раз: из постов я так и не увидел картины - что будет - если я отключу ВЧ-ШИМ.

ток фазы от положения ротора по ДТ, при этом сигнал управления будет скажем так - интересной формы(релейный метод управления по току), там будет и частота всё время прыгать и ширина импульсов.

- имеется ввиду - низкая частота; и ширина импульсов уменьшится с ростом частоты/оборотов, - да? То-есть - типичный ездовой режим без высокочастотной накачки. Автогенераторный, соответствующий положению ротора, "как только - так сразу", называемый в импульсной технике - "релейный". Я с этого начинал топик-старт (если кто не заметил). Или я что-то "не наванговал"?

[Blik86]

не увидел картины - что будет - если я отключу ВЧ-ШИМ

Сгорят мосфеты в контроллере или мотор или батарея.
Современный электропривод форсирован по напряжению, сопротивление и индуктивность  обмоток почти не ограничивает фазный ток на низких оборотах. Без ограничения тока контроллером такой электропривод не живет... или дорог и неподъемен.

[edw123]

что подразумевается под интеграцией?

LC фильтр из обмотки и выходной фазной ёмкости.

Автогенераторный, соответствующий положению ротора

При генерации сам собой будет синус (трапеция), а как при моторном режиме?

[Sonar]

[user]Cahes[/user], а что вам мешает собрать силовой блок самостоятельно (простейший, на 6 транзисторов) и поуправлять двигателем? Думаю вы сразу поймете, почему используется ШИМ-регулирование.

[13_chip_13]

имеется ввиду - низкая частота; и ширина импульсов уменьшится с ростом частоты/оборотов, - да? То-есть - типичный ездовой режим без высокочастотной накачки.

Нет, частота коммутации транзисторов  станет ещё больше,  чтобы обеспечить нужную форму тока в фазе( синус например),  а ширина, ну как в релейном методе определить ширину 😏, но это в небольших мощностях, там где транзисторы позволяют так издеваться над собой. А релейный потому что ток выше нужного- выключили ключ, ток ниже нужного - включили ключ. ШИР работает несколько не так. Ну а вообще это всё на пальцах объяснение, лучше почитайте книжки по электроприводу штоли.

[amaora]

Выбросите из рассмотрения все нелинейный эффекты, для начального понимания они не требуются. Не думайте про насыщение железа и потери на транзисторах.

ШИМ используется как эффективный способ построить управляемый источник напряжения. Так удобно получилось, что даже не нужно фильтровать выход ШИМ, обмотки мотора сами справляются. Абстрактно можно считать, что происходит управление напряжением на выходных терминалах контроллера, и за счёт этого управление фазным током. И это не выдуманная бесполезная абстракция, на основе неё делают векторное управление.

[Cahes]

сопротивление и индуктивность  обмоток почти не ограничивает фазный ток на низких оборотах.

А, то-есть, что мы имеем: "На низких оборотах падает индуктивное сопротивление - из-за чего увеличивается сила тока и мосфеты терпят перегрузку..."

Сгорят мосфеты в контроллере или мотор или батарея.

- здесь не понятно: а помоему - защиты в преобразователях ни-кто не отменял. - Да - будет ограниченная подача тока, полезная мощность будет снижена (учитывая снизившийся КПД) - ну это так=же - как и при высокочастотном ШИМ-е. - Или используем низкочастотный ШИМ - и "вуаля"!..

А где видите много высокочастотного тока в обмотке? Там только остатки после интеграции.

LC фильтр из обмотки и выходной фазной ёмкости.

Тут я не много не понял вашего посыла...
Из вашего делается наблюдение - что оный ток имеет место быть в обмотке и ёмкостях, а про магнитопровод вы умалчиваете: я уже упоминал об этом - и вопрос остался открыт.
Опять-же - вы намекаете на сглаженность и отсутствие высокочастотной составляющей в "конечном продукте" - с чем я и согласен.

Автогенераторный, соответствующий положению ротора

При генерации сам собой будет синус

- так этож - хорошо!

моторном режиме?

- А что вы имеете ввиду?

Думаю вы сразу поймете, почему используется ШИМ-регулирование.

- Ваш текст составлен не предметно - смешиваются два ШИМ-режима, и не понятно - что вы хотели изобразить.
- и зачем "собирать силовой блок САМОСТОЯТЕЛЬНО" - здесь я вас вообще не понял... Что я ещё вам должен сделать?..

частота коммутации транзисторов  станет ещё больше,  чтобы обеспечить нужную форму тока в фазе( синус например),

То-еть: (припоминаем - что ВЧ составляет, к примеру, 15кГЦ), при оборотах, допустим - 200, трёх фазах (или как там), имеем - 600 оборотов в минуту, - это что там должно увеличиваться?? Было 15000, стало - 20000??.. А 600 - куда??
- я, пока, не заявляю - что вы не правы, я прослеживаю ошибки в тексте объяснения.

ну как в релейном методе определить ширину

- правильно: никак, - она стопроцента, и значение её в секундах изменяется в зависимости от оборотов и частоты.

А релейный потому что ток выше нужного- выключили ключ, ток ниже нужного - включили ключ.

- вообще-то это частный случай такого проявления: в нашем случае, при лабораторных условиях, предполагается - что есть защиты (а они есть в любом, уважающем себя, контроллере), и что мосфет(ы), при достаточной силе тока, включены не постоянно (все, одновременно, всегда) а включаются каждый в начале фазы своей обмотки, а выключаются - когда обмотка вышла из рабочей фазы (датчики или интеллект контроллера тому в помощь).

ШИР работает несколько не так.

- здесь я целиком и полностью с вами согласен, целиком поддерживаю. Даже удивляюсь - где по тексту я заявлял об обратном...

Не думайте про насыщение железа

- Ха! - так это гвоздь "театральной" программы!

векторное управление.

- прошу в народном обществе не "выражаться".

ШИМ используется как эффективный способ построить управляемый источник напряжения.

- гениально! - восхитительно! - будьте нашим главным механиком!?
- еслиб вы ещё разделяли в обсуждениях низкочастотный и высокочастотный ШИМ - цены-бы вам небыло. А если-бы вы ещё в свете топик-вопроса выражались ... то "границы моей благодарности не имели-бы пределов".

[yurgen]

еслиб вы ещё

судя по зашедшей в тупик  дискуссии,
сюда срочно нужно пригласить Валерий Ставский.
Он применит свою теорию дискретности и расставит все точки нади.

[13_chip_13]

Говоришь про частоту,  так применительно хоть у какой конфигурации машины (полюсность)? И оперировать надо не оборотами вала ротора,  а частотой смены рабочей фазы,  т. е. частота вращения умноженой на полюса, если так совсем для домохозяек, потому что моторы с 60 парами полюсов и 30 парами полюсов будут иметь одну и туже частоту вращения вала,  но частота тока в обмотка будет в два раза отличаться,  как следствие и чтобы нарезать нужную форму тока нужно комутировать с разными частотами тот или тот инвертор,  нет конечно можно задрать частоту и будет универсально - закрыть и там и там вопрос с обеспечением фазного  тока.

[Blik86]

- здесь не понятно: а помоему - защиты в преобразователях ни-кто не отменял. - Да - будет ограниченная подача тока, полезная мощность будет снижена (учитывая снизившийся КПД) - ну это так=же - как и при высокочастотном ШИМ-е. - Или используем низкочастотный ШИМ - и "вуаля"!..

Как по вашему работает защита?

Давайте начнем с основы. Смотрите на синий график, это характеристика электродвигателя - прямая (или кривая в зависимости от двигателя) при напряжении питания обеспечивающем безопасную для электродвигателя работу и соединяющая пусковой (при 0 оборотох) момент ( максимальный безопасный ток) и обороты холостого хода (0 полезный момент при этом же питающем напряжении). Релейный режим коммутации обеспечивает работу электродвигателя СТРОГО по этой прямой. Мотор в таком режиме коммутации не может работать ни ниже, ни выше этой прямой и НИКАК НЕ УПРАВЛЯЕТСЯ. Что бы в релейном режиме работать в точке под этим графиком (управлять его работой) нужно снизить питающее напряжение (что и делается ШИМмированием релейного управления).
Для снижения габаритов и унификации - современный электропривод питают заведомо более высоким напряжением, а контроллер обеспечивает  работу электродвигателя в любой точке в "безопасной зоне" - под черным графиком.
Черная кривая может иметь:
Горизонтальный участок - программного ограничения оборотов (контроллер может не обеспечить требуемый EPRM или слишком высокие обороты могут разрушать мотор или нагрузку что он вращает).
Наклонный участок - участок заданный характеристикой электродвигателя (где фазный ток ограничен обмоткой и противоэдс электродвигателя) и управление соответствует релейному (заполнение ШИМа 100% или близко к нему).
Вертикального участка - программного/аппаратного ограничения фазного тока/крутящего момента безопасного для мотора/нагрузки или для мосфетов контроллера.

[edw123]

Тут я не много не понял вашего посыла...
Из вашего делается наблюдение - что оный ток имеет место быть в обмотке и ёмкостях, а про магнитопровод вы умалчиваете: я уже упоминал об этом - и вопрос остался открыт.
Опять-же - вы намекаете на сглаженность и отсутствие высокочастотной составляющей в "конечном продукте" - с чем я и согласен.

Э-э-э... нагрузка контроллера в виде всех её частей (сопротивление и индуктивность обмотки, включающая в себя и магнитопровод, емкость фазных конденсаторов, сопротивление и индуктивность фазных проводов) выступает в роли интегрирующего элемента (или фвч), которая "переводит" высокую частоту шим в низкую фазную частоту. От высокой частоты остаются только "иголки" гармоник, которые несут максимум единицы процентов мощности. Ушами и мелкой вибрацией мы это замечаем, но о больших потерях не идет речи.
"Моторная" - это когда контроллер подает ток в обмотки. С прямоугольной эпюрой, отличной от синусоиды. Приблизить к синусоиде можно либо активным режимом фетов, либо интегрированием подобранной высокочастотной шим-посылки с фетами в ключевом режиме. Все идут по второму пути.
Может зря я про это...