Векторное управление тягой. теория.

[Abos]

Здравствуйте Владимир. А Вы выйдите из своего профиля и файловый архив заработает(Вам откроется доступ). у меня подобного рода суетовина имеется.

Здравствуйте, Александр!

Не выходит "цветочек каменный" (из анекдота). Видимо из-за того, что нет на компе солид воркса.

[av-master]

[FAS_r7]

пока кончился ресурс - в форум картинки не лезут.  сейчас только внешние сайты, типа radikal и иже с ними.

[av-master]

спасибо.
если не просчитался то 51 обмотка на 46 магнитов.
сейчас в солиде пересчитаю.

зы. не просчитался, все так. интересное соотношение никак в пары и тройки катушки не укладываются (( только чередовать по одной ? или туплю ?

разобрался.
видимо схема AaABbBCcC подходит. в принципе как и ABC

[av-master]

какой тип датчиков применяют обычно? биполярный дискретный... логично было бы, так ли это?

[av-master]

появились мысли по опережению, после исследования контроллера вертолета.
на бессенсорнике можно получить такойже пусковой момент как и на сенсорном. на нужно узнать положение ротора например мой вертолет делает рывок на 1 полюс. и пищит мелодию проверяя обмотки и мосфеты. момент старта ну очень сильный ( рукой не удержать), если после калибровки провернуть ротор происходит перекалибровка. т.е. мото продолжает следить за положением, надуть его неполучилось ((
вообщем до 10000об/м никаких сдвигов замечено не было. на 30000 возможно... на несколько градусов и проворачивают... но это чисто визуально. возможно выход оптического тахометра тормозить начинает (( в итоге на наших оборотах до 1000 в мин. не имеет смысла выдумывать опережение. ИМХО. на практике под нагрузкой не проверял. завтра поставлю лопасти проверю при разных углах атаки с включеным удержанием частоты вращения. (немного не удобно ползать под летающей болгаркой с метровым диском )) но что поделать... :ap:

[nikvic]

спасибо.
если не просчитался то 51 обмотка на 46 магнитов.
сейчас в солиде пересчитаю.

зы. не просчитался, все так. интересное соотношение никак в пары и тройки катушки не укладываются (( только чередовать по одной ? или туплю ?

разобрался.
видимо схема AaABbBCcC подходит. в принципе как и ABC

Не годится - нельзя продолжить слово до кольцевого длины 51 с сохранением  свойства -
При сдвиге на 17 должны быть переходы (6 правил ) А=>С, а=>с, ... c=>b.

Я насчитал схему AbAbcBcacacAbAB cB....
Её надлежит продолжить по указанному свойству до длины 51.

===============
Этот вопрос - о схемах намотки - время от времени поднимается. Наверное, его следует отметить в QAK-е. Помнится, где-то даже была ссылка (буржуйская) на готовые решения. Могу попытаться описать и свой алгоритм

[av-master]

>>> Могу попытаться описать и свой алгоритм.
Было бы здорово. Очень хочется понять.
AbAbcBcacacAbABcB>AbAbcBcacacAbABcB>AbAbcBcacacAbABcB - как соединять обмотки по Вашему правильнее. по секциям последовательно и секции параллельно?

[nikvic]

>>> Могу попытаться описать и свой алгоритм.
Было бы здорово. Очень хочется понять.
AbAbcBcacacAbABcB>AbAbcBcacacAbABcB>AbAbcBcacacAbABcB - как соединять обмотки по Вашему правильнее. по секциям последовательно и секции параллельно?

Вы продолжили слово неправильно: начало длины 17 AbAbcBcacac AbAB продолжается как cB... : буквы меняются "назад по  кругу", a=>c=>b=>a.

Попробую объяснить  - на примере  51 зубец, 46 магнитов. Важно, что 23 пары полюсов, так что обмотка "видит" 23 северных полюса (СП).
   Возьмём две размеченные линейки длиной 23*51=1173 (пусть дюймов. На "самом деле" это мы разрезали две окружности такой длины  ). На верхней, "магнитной", деления расположены с шагом  51, на нижней - с шагом 23. Начало линеек - деление №0, конец магнитной - деление №22, нижней, зубцовой, 50.

   Для каждого зубца есть ближайший СП, а сам зубец может быть слева или справа от него (есть и совпадения). У зубца есть 2 "родственника", расположенные на расстоянии 23 (или 46) от него. К обмотке Аа нужно отнести одного из родственников так, чтобы сумма расстояний к соответствующим ближайшим СП была минимальной. Направление намотки, т.е. выбор букв "А" либо "а", берётся в зависимости от "слева-справа" (и непременно "А", если зуб напротив СП).

Вся эта математика сводится к операциям деления с минимальным по модулю остатком (16=5*3+1, 17=6*3-1), я делал в Экселе.
С векторной точки зрения тройка зубцов-родственников даёт тройку векторов (под 120 градусов). Эти тройки поворачиваются при переходе от зуба к зубу, вместо вектора можно брать и противоположный (замена большой буквы на маленькую). Цель - так сгруппировать "зубья со знаком" по 17 штук, чтобы максимизировать сумму векторов внутри группы.

[Abos]

nikvic прав! Это соотношение полюсов и постоянных магнитов (51/46) не работает. Видимо в нэте кто-то прикололся.

51 делится на 3 и на 17. Если попытаться выполнить 3-фазную схему, то в каждой фазе должно быть по 17 полюсов. В КАЖДОЙ фазе должно быть ОДИНАКОВОЕ число полюсов.

Будет работать соотношение 51/50, но очень скверно.

Если Вы хотите делать новую машину, возьмите лучше очень близкое к Вашему соотношение 48/44, т.е. - 48 полюсов на статоре и 44 постоянных магнита. Алгоритм: АаАаВвВвСсСсаАаАвВвВсСсСАаАаВвВвСсСсаАаАвВвВсСсС. Начала фаз принадлежат 1-му, 9-му и 29-му пазу.

[av-master]

Спасибо мужики. принцип понятен. сейчас обмозгуем. и приймем какое то решение.
Сталь доступна рулоном в 5-ть тонн (( но это только вопрос гугленья других поставщиков.
Лазерная резка у мну есть недалеко.
Магниты в Харькове любые делают, думаю проще сегментник под диаметр трубы заказать. а то фрезеровать пазы под плоские менее технологично (( да и зазор будет постоянным.
Толщину магнитов какую посоветуете ? 5-10мм ?
Трубу нашел 300мм с толщиной стенки 8мм. ( можно достать с 100мм толщиной.

Осталось придумать как скрепить пакет листов.
И прикинуть параметры обмотки и толщину пакета для пиковых 20КВт (предел для батареи 40Квт, но так как их 2)...

[ZxV]

av-master
1 когда датчики холла установлены через 60град то сигнас со среднего "инвертируется" и в целом на выходе получаем такуюже комбинацию как еслиб датчики были установлены через 120град
2 опережение 90град
тк это четверть периода
датчики положения тут нипричем
3 лучше иметь возможность регулировки угла опережения
может понадобится для корректировки запаздывания наростания тока на "больших" частотах вращения
и для "регулировки вверх" путем "ослабления возбуждения"
4 малые обороты мотор колеса не показатель
у него гораздо больше диаметр и число полюсов по сравнению с rc моторчиками
частоты коммутации у них вполне сопоставимы
5 двигатель в бездатчиковом режиме может более менее "приемлимо" стартануть
при пуске тоесть кратковременно вкатывается ток в 1.5-2-3 раза больше номинала
и двигатель повышенным моментом прокручивает нагрузку в "слепую" пока не выйдет на обороты
но все равно в жизни могут быть разные моменты
когда нить при старте в горку на перегруженном тс попадет под колесо какой нить бугор
и все двигатель сорвется
вообщем бездатчиковые режимы имхо только с педалями более менее прокатывать могут
6 bldc и pmsm отличаются так сказать концепцией
pmsm используется в составе сервоприводов
на обмотки подается синусоидальный ток значение которого в данный момент времени определяется по датчику положения
фича блдс в упрощении конструкции
датчики холла определяют только момент прохождения ротором какойто характерной точки
при поступлении сигнала с датчика соответствующая обмотка тупо подключается к источнику питания без особой заботы о форме тока
форма тока получается близкой к трапециидальной
соответственно делается и магнитная система двигателя чтобы форма противоЭДС была тоже трапециидальной
обмотки получаются сосредоточенные
так даже лучше
проще изготавливать
поэтому управлять pmsm по датчикам холла эт немного не то
на больших оборотах реальное положение ротора надо будет расчитывать исходя из частоты вращения
на малых частотах вращения результат будет скорее всего неточный
хотя все это не смертельно
можно bldc запускать как синхронник и наоборот
например на малых оборотах pmsm с датчиками холла  запитывать не синусом я прямоугольником
ну будут несколько большие потери ну и ладно
хорошо разобранное на этом форуме мотор колесо ямасаки мутант
противоэдс имеет форму близкую к синусойде а коммутируется двигатель по датчикам холла
7 соотношение полюсов на статоре/роторе обычно 3/2 или 3/4
но
на один виртуальный полюс может приходится не только несколько зубцов на статоре но и несколько магнитов на роторе

[Abos]

Толщину магнитов какую посоветуете ? 5-10мм ?
Трубу нашел 300мм с толщиной стенки 8мм. ( можно достать с 100мм толщиной.

Осталось придумать как скрепить пакет листов.
И прикинуть параметры обмотки и толщину пакета для пиковых 20КВт (предел для батареи 40Квт, но так как их 2)...

Если постоянные магниты из неодим-железо-бора, 5-6 мм достаточно, зазор - 1 мм. Труба 300 мм с толщиной стенки 8 мм подойдет.
Листы перед сборкой в пакет необходимо пролакировать и подсушить. Если есть возможность - лучше пакет запечь и напрессовать на втулку. Можно использовать с внутренней стороны пакета скобы. Можно пакет с внутренней стороны проварить электросваркой, предварительно вырезав лазером для этой цели пазы. Можно с торцов пакета разместить 2 блина из стали или алюминия и стянуть с внутренней стороны в осевом направлении болтами. По-разному можно сделать.

[av-master]

Спасибо, ZxV как бы подытожили.

Несколько другая схема от предложенной Abos
Ближе к ZxV и к моим теоретическим представлениям.

Если ее запитать синусом, и обеспечить пусковым током в 5 раз выше номинальной (это позволяет как "Моя батарея" так и "мой контроллер")
Естественно под контролем PID регулятора, и датчиков Тока, то теоретически я получу нужную мне динамику и конструкцию не противоречащую моему представлению о данном двигателе ))

[Babylon4]

5 двигатель в бездатчиковом режиме может более менее "приемлимо" стартануть
при пуске тоесть кратковременно вкатывается ток в 1.5-2-3 раза больше номинала
и двигатель повышенным моментом прокручивает нагрузку в "слепую" пока не выйдет на обороты
но все равно в жизни могут быть разные моменты
когда нить при старте в горку на перегруженном тс попадет под колесо какой нить бугор
и все двигатель сорвется

 Хочу свою точку зрения на эту проблему высказать: старту бездатчикового двигателя(под нагрузкой) мало кто занимается мне кажется решить эту проблему можно двумя путями первый использовать 2 двигателя обьеденёные через планетарный/диференциальный механизм, вроде всё просто но нужно иметь 2 контролера да сделать такую  конструкцию без станков не просто.

  Второй вариант используя один двигатель, брать как обратную связь токовую составляющую, и через компаратор сравнивать с управляющим сигналом, чем больше сигнал на дроселе тем больше ток в двигателе. В этом варианте мне кажется лучше сработает не ШИМ а запаздивание по фазе посколько лучше подойдёт для определения  импульсного тока(хотя могу и ошибатся).  

  Добавлю ещё : где транзисторы можно най за 1,9уе  я знаю 30 и выше.

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 )

[av-master]

Листы перед сборкой в пакет необходимо пролакировать и подсушить. Если есть возможность - лучше пакет запечь и напрессовать на втулку. Можно использовать с внутренней стороны пакета скобы. Можно пакет с внутренней стороны проварить электросваркой, предварительно вырезав лазером для этой цели пазы. Можно с торцов пакета разместить 2 блина из стали или алюминия и стянуть с внутренней стороны в осевом направлении болтами. По-разному можно сделать.

Лента стали уже идет лакированая с одной или с двух сторон.
Вариант со сваркой не особо стыкуется с электроизоляцией пластин даже на внутренней стороне ИМХО.
Стянуть пакет шпильками через "2 блина" - интересней всего.
Запекать не советуют, так как свойства стали изменятся. а непрокаленой сталью доступный производитель не занимается и ее нет в наличии.

Магниты Неодимовые, но ничем не покрытые. сильно подвержены окислению, нужно будет пролакировать, чем то стойким.
Еще производитель советует залить обмотку лаком с последующей сушкой, для того чтобы убрать вибрацию витков на частоте ШИМа.

Мдаааа.... работы "непочатий край" ... Но стоимость получается интересной. около 80у.е пока в сумме.

[av-master]

Совсем забыл про охлаждение двигателя. как ни крути синус и как не уменьшай толщину пластин, но греться прямым нагревом будет все это дело основательно. посему нужно заложить систему охлаждения.
1. Жидкостное. Медные трубки по внутреннему радиусу сердечника изолированные электрически).
2. Тепловые трубки с радиатором за пределами двигателя ( как в компьютерах)
3. ... ваш вариант ))

[nikvic]

 Хочу свою точку зрения на эту проблему высказать: старту бездатчикового двигателя(под нагрузкой) мало кто занимается мне кажется решить эту проблему можно двумя путями первый использовать 2 двигателя обьеденёные через планетарный/диференциальный механизм, вроде всё просто но нужно иметь 2 контролера да сделать такую  конструкцию без станков не просто.

  Второй вариант используя один двигатель, брать как обратную связь токовую составляющую, и через компаратор сравнивать с управляющим сигналом, чем больше сигнал на дроселе тем больше ток в двигателе. В этом варианте мне кажется лучше сработает не ШИМ а запаздивание по фазе посколько лучше подойдёт для определения  импульсного тока(хотя могу и ошибатся).  

Полагаю, работа бездатчикового двигателя досконально разобрана у авиамоделистов.

Вы путаете, похоже, ШИМ и переключение фаз.

Наши МК на старте ничем не лучше бездатчиковых двигателей - датчики молчат. Скорей всего, до скорости в несколько %% от номинала контроллер тупо переключает фазы с малой частотой - режим "поворота на угол" шагового двигателя.