Определение положения ротора бездатчикового BLDC при околонулевых оборотах.

[TRrunner86]

День добрый, прошу помощи тех, кто хорошо знаком с теорией безколлекторных двигателей. Собственно, нужно сделать устройство, эмулирующее сигналы датчиков холла, способное определить положение ротора на любых обротах или хотя бы просто дать хороший старт неподвижному ротору.
Уже собрана простая схемка на компараторе lm339, работает неплохо, но только если вручную немного повернуть ротор(буквально касания хватает) чтобы противо-эдс появилась, а важно, чтобы сам стартовал именно с нуля и под нагрузкой. В качестве мотора используется автомобильный генератор. Может кто уже сталкивался с такой проблемой?

[TRrunner86]

На всякий случай скажу, что купил на али велосипедный контроллер 350вт, который должен работать и без датчиков, но на деле, под нагрузкой не стартует вообще а без нагрузки лишь в половине случаев, в другой половине - просто дергается ротор со стороны в сторону. Собственно для этого контроллера приставка и нужна.
И еще, появилась странность с lm339. По какой-то причине она во многих случаях стала выдавать вроде как корректные сигналы когда ротор не движется и противо-эдс нет(старт с места срабатывает без ручного поворота ротора, даже наоборот, когда держу его). Пока не пойму, отчего это. Из изменений, только уменьшеное питание обмотки возбуждения. Сейчас подаю эквивалентно 8 вольтам через шим, было около 12 вольт напрямую от аккумулятора.

[edw123]

На всякий случай скажу, что купил на али велосипедный контроллер 350вт, который должен работать и без датчиков, но на деле, под нагрузкой не стартует вообще а без нагрузки лишь в половине случаев, в другой половине - просто дергается ротор со стороны в сторону. Собственно для этого контроллера приставка и нужна.
И еще, появилась странность с lm339. По какой-то причине она во многих случаях стала выдавать вроде как корректные сигналы когда ротор не движется и противо-эдс нет(старт с места срабатывает без ручного поворота ротора, даже наоборот, когда держу его). Пока не пойму, отчего это. Из изменений, только уменьшеное питание обмотки возбуждения. Сейчас подаю эквивалентно 8 вольтам через шим, было около 12 вольт напрямую от аккумулятора.

Трудно обсуждать какой-то конкретный чужой случай. Вот у меня два вела с редукторными моторами "200" и "250"вт. Уже 10 лет езжу на безхолловских дешевейших контроллерах.
С другой стороны старт под нагрузкой в бездатчиковом варианте однозначно затруднен, особенно на безредукторном моторе без фривила.
Если Вам существенен именно этот режим - ставьте холлы или иной резолвер.

[TRrunner86]

ставьте холлы или иной резолвер

Рассматривал и такие варианты, но это требует значительных переделок генератора. Клювовидный ротор генератора не располагает к установке датчиков холла, отдельный диск с магнитами просто некуда ставить. В конечном итоге пришел к выводу, что надо искать иной способ. Собственно так и появилась эта тема.

[edw123]

Рассматривал и такие варианты, но это требует значительных переделок генератора. Клювовидный ротор генератора не располагает к установке датчиков холла, отдельный диск с магнитами просто некуда ставить. В конечном итоге пришел к выводу, что надо искать иной способ. Собственно так и появилась эта тема.

Почему не располагает, поконкретнее?

[TRrunner86]

Почему не располагает, поконкретнее?

Чтобы датчики холла выдавали корректные сигналы они должны стоять точно по центру ротора(из-за его формы), а следовательно и статора. Как вы понимаете - это совсем не вариант.
Не разрешено выкладывать картинки, но посмотрите в гугле, как выглядит ротор автогенератора.

[edw123]

Чтобы датчики холла выдавали корректные сигналы они должны стоять точно по центру ротора(из-за его формы), а следовательно и статора. Как вы понимаете - это совсем не вариант.
Не разрешено выкладывать картинки, но посмотрите в гугле, как выглядит ротор автогенератора.

Датчики могут стоять в любом подходящем месте, лишь бы их положение соответствовало нужной магнитной фазе. Если нельзя физически "в центр", значит можно "не в центр" и довернуть на некоторый угол, чтобы срабатывание получить в нужной фазе.

[TRrunner86]

Если нельзя физически "в центр", значит можно "не в центр" и довернуть на некоторый угол, чтобы срабатывание получить в нужной фазе.

Не в этом случае, к сожалению. Просто посмотрите, что из себя ротор представляет.

[edw123]

Не в этом случае, к сожалению. Просто посмотрите, что из себя ротор представляет.

Цель холлов - засечь момент прихода нужного уровня поля. Ваша цель - спозиционировать так, чтобы холл выдал сигнал в нужный момент фазы, что можно найти экспериментально.
Не сработает холл только если у поля нет достаточных изменений. Ну такое тоже может быть, тут только дополнительный резольвер.

[TRrunner86]

Ну такое тоже может быть, тут только дополнительный резольвер.

В том то и дело, что с каждой стороны ротора только один полюс и пересечение может быть, может не быть, зависит от полярности и тока возбуждения.

[TRO]

Надо ставить внешний датчик на ось.
К примеру моторчики вращения диска от СD приводов обычно имеют ту же полюсность что и у генераторов, достаточно снимать только сигналы с их датчиков холла (они там кстати аналоговые).

[amaora]

1) Инжекция ВЧ сигнала (HFI) если конструкция мотора позволяет по отклику определить положение. Другими словами это использование мотора в качестве ресолвера;
2) Несколько аналоговых датчиков Холла установленных "как смогли" и дальнейшая компенсация и персчет их показаний в положение ротора. Требуется калибровочный проезд с эталонным положением ротора;
3) Внешний датчик любого типа;

Отдельным блоком получается только 2 и 3. Для 1 нужен другой контроллер умеющий инжекцию.

[edw123]

В том то и дело, что с каждой стороны ротора только один полюс и пересечение может быть, может не быть, зависит от полярности и тока возбуждения.

Коллектор же есть? Переключение полюсов значит тоже. Если там малое изменение - это конечно плохо, но можно поиграть дополнительным постоянным магнитиком. Хотя это уже колхоз.
Можно попробовать с коллектора повытаскивать сигнал положения, но с ним надо будет преобразователь всё равно делать.

[AlexS4]

Для 1 нужен другой контроллер умеющий инжекцию.

впринципе вроде можно через пару мелких конденсаторов вкачивать снаружи,  на низких оборотах (и вероятно нагрузках) заполнение создаваемое контроллером невелико, важно только научиться отличать инжектируемый сигнал от широкоспектральных всплесков на фронтах силовых коммутаций и просадок на свободной фазе,  создаваемых контроллером. но конечно это скорее интересная задачка-упражнение для dsp, достойное дипломной работы бакалаврра а не удачный солюшн для конкретной задачи))

если чисто мотор запустить имхо проще чуток посверлить/попилить и поклеить цифровые дх в середину пакета. или как все советуют  внешний, он точно даст больше возможностей по настройке без обработки сигналов и не потребует доп трудов если напр зазор захочется увеличить.

[i]

И еще, появилась странность с lm339. По какой-то причине она во многих случаях стала выдавать вроде как корректные сигналы когда ротор не движется и противо-эдс нет(старт с места срабатывает без ручного поворота ротора, даже наоборот, когда держу его). Пока не пойму, отчего это. Из изменений, только уменьшеное питание обмотки возбуждения. Сейчас подаю эквивалентно 8 вольтам через шим, было около 12 вольт напрямую от аккумулятора.

Раньше у Вас был постоянный ток возбуждения (от аккумулятора), а потом, после ШИМа, он стал пульсирующий. Вот lm339 и ловит импульсы наведенные этими пульсациями.

[TRrunner86]

Раньше у Вас был постоянный ток возбуждения (от аккумулятора), а потом, после ШИМа, он стал пульсирующий. Вот lm339 и ловит импульсы наведенные этими пульсациями.

Это очень любопытно. А можно ли как-то это использовать? Я имею ввиду, чтобы всегда срабатывало, а не просто часто, ведь это бы полностью решило проблему. Вообще я подозревал, что это как-то с шимом связяно, но хотелось бы усилить эту связь, что-ли. Я так понял, что мотор превратился во что-то вроде трансформатора с первичкой на роторе, вторичкой на статоре, но разве это может быть, там ведь постоянное напряжение, или я чего не понимаю?

[i]

Напряжение ШИМа пульсирует от 0 до Ubat. Если сглаживать конденсаторами, то размах уменьшится, но совсем не исчезнет.
Если напряжение меняется, то меняется и ток в обмотке возбуждения.
Если меняется ток, то меняется и магнитное поле, оно тоже будет пульсировать.
Если магнитное поле меняется, то в обмотках статора наводится ЭДС, которую ловит и усиливает lm.

P.S.
Напряжение и ток остаются постоянными, в том смысле, что не меняют свое направление, но при этом они меняются по амплитуде, т.е. пульсируют.

[TRrunner86]

 i, спасибо появились кое-какие мысли. Потом поэксперементирую.