Векторное управление тягой. теория.

[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]

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]

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]

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.

[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.

[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 ???  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.

[av-master]

  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]

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]

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]

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.