Что из мощных приводов бесколлекторников посоветуете? Самодельное втч

Синусоидальный двигатель можно питать трапецией. И он будет прекрасно работать. У меня сейчас так и работает синусоидальный двигатель в режиме блочной коммутации. Есть пульсации момента конечно, но все работает.

Трапецеидальный двигатель, тоже прекрасно работает при синусоидальном управлении. Конечно синусоидальный двигатель при синусоидальном управлении еще плавнее работает. Но разница не так велика.

Вообще все зависит от алгоритма управления. Если используется Field Oriented Controll или по нашему векторное управление, то любой двигатель можно запуситть и заставить работать в его оптимальных характеристиках, путем настроек алгоритма управления. Векторное управление, всегда старается максимизировать те величины, которые позволят получить от двигателя все на что он способен.

 

В двух словах, векторное управление, всегда старается вектор магнитного поля статора, совместить с вектором магнитного поля ротора, таким образом, чтобы был получен максимальный крутящий момент. Для обычных бесколлекторников угол между векторами выдерживается строго 90 градусов. Этим же и занимается механический коллектор коллекторных ДПТ - переключет обмотки всегда так, чтобы векторы были ориентированы под углом 90 градусов. А в мощных коллекторных ДПТ, есть еще и компенсирующие обмотки, которые позволяют доворачивать этот угол до 90 градусов, если он немного уходит под нагрузкой.

 

Только в релактансах (двигателях на переменном магнитном сопротивлении) угол будет отличным от 90 градусов. И там используется для этих целей алгоритм MTPA.

Хм, хорошо. Если доедет синусоидальный драйверок, буду пробовать подключать разные двигатели. Драйверок шибко умный, ему минимум нужен энкодер на две фазы, даже без нулевой метки.

Энкодер "на две фазы", называется инкрементальным. А индексный маркер не обязателен для управления двигателями. Он нужен в сервоприводах..

Забавно, но меня интересуют только сервоприводы. Доку от драйвера читал внимательно, приедет на живую разберусь.

Изменено 04.02.2015 16:29 пользователем Alex_IZA

Энкодер с каким разрешением планируется ставить?

Начну с 1000 линий, может попробую на 2500 линий - в целом это будет главный привод на шпиндель.

 

Если получится утянуть второй драйвер, уже на подачу. То на него энкодер 2500 линий, драйвер <поделится> сигналам энкодера на плату messa.

Начну с 1000 линий, может попробую на 2500 линий - в целом это будет главный привод на шпиндель.

Если для шпинделя, то хватит и 100 линий. Для подач 1000 линий, что дает 4000тиков на оборот, уже вкусно. 2500 прекрасно.

Все двигатели делятся на синхронные и асинхронные. В случае бесколекторника с постоянными магнитами то это синхронный двигатель. Задача тока в обмотках которого максимально намагнитить сердечник при этом исключив его насыщение и потерять минимум энергии про смене полярности поля. Этому условию точно соответствует трапеция интеграл которой есть S образный переход. То есть на фронтах переключения будет синусный переход.

Если это асинхронная машина то это прежде всего трансформатор где необходим синусоидальный ток для минимизации потерь.

Например в трехфазном двигателе с короткозамкнутым ротором частота тока ротора не равна частоте питающего а определяется нагрузкой. То есть может изменяться от частоты питающего тока до ноля. Естественно есть оптимальный коэффициент проскальзывания и соответствующая ему частота роторного тока.

Хотя и асинхронники стремятся привести к синхронным вводя векторное управление которое имеет смысл только применительно к асинхронной машине.

Выбирая двигатель нужно в первую очередь определиться с управлением которое доступно.

вводя векторное управление которое имеет смысл только применительно к асинхронной машине.

Не согласен. Векторное управление таки к любым машинам применимо. Применительно к бесколлекторникам его активно применяют под названием FOC for PMM или для асинхронников - FOF for ACIM.

 

В случае бесколекторника с постоянными магнитами то это синхронный двигатель.

Никто не спорит. Так же как двигатель с коллектором и щетками это тоже синхронный двигатель, с механической синхронизацией.

 

 

Задача тока в обмотках которого максимально намагнитить сердечник

А как же тогда режим с частичной нагрузкой? Сердечник будет намагничен значительно ниже предела. И вообще в двигателях при номинальных режимах, о насыщении говорить не приходится. Задача тока другая.

 

Задача тока - генерировать силу на некоторой точке радиуса, то есть ньютон-метры, то есть крутящий момент. Вернее максимум ньютон-метров для заданного тока. Это достигается при перпендикулярности силовых линий магнитного потока и потока статора вызванного током проводников обмотки. Задача любого алгоритма управления, сохранять этот угол как можно ближе, к 90 градусам. Этим занимается векторное управление двигателей. Или механический коллектор со щетками в ДПТ,

Изменено 04.02.2015 19:23 пользователем T-Duke

Это достигается при перпендикулярности силовых линий магнитного потока и потока статора вызванного током проводников обмотки. Задача любого алгоритма управления, сохранять этот угол как можно ближе, к 90 градусам. Этим занимается векторное управление двигателей. Или механический коллектор со щетками в ДПТ,

Тут не понял. При каких условиях он (магнитный поток) не перпендикулярен току в катушке?

Векторное управление ориентирует вектор потокосцепления. Входным значением для расчета есть частота тока в роторе которая и вычисляется преобразованием Кларка т.е останавливаем вращение и вычисляем направление тока. Потом вычисляем формы токов в первичке трансфортатора (коим является асинхронный двигатель) которые будучи наведенными в сердечнике (короткозамкнутом) создадут необходимые вектора полей при взаимодействии которых появляется максимальная сила. В синхронной машине и так все ясно когда чего переключать.

При каких условиях он (магнитный поток) не перпендикулярен току в катушке?

Не току, а потоку созданному проводами катушки. Другими словами вектор силы Ампера, должен быть ортогонален, силовым линиям магнитного поля.

Входным значением для расчета есть частота тока в роторе которая и вычисляется преобразованием Кларка т.е останавливаем вращение и вычисляем направление тока.

Вы ошиблись. Прямое преобразование Кларка, переводит трехфазную машину - в эквивалентную ей двухфазную машину. Вы подразумевали преобразование Парка, которое переносит нас из неподвижной системы координат статора во вращающуюся систему координат ротора. :)

 

И входным значением является не частота тока в роторе (я не об асинхронных говорю, а как раз о бесколлекторных), так как ротор у нас с постоянными магнитами, а частота вращения ротора. В асинхронниках из-за скольжения, скорость вращения магнитного потока в роторе, наведенная вращающимся магнитным полем статора, всегда будет меньше, на величину скольжения. Вот это рассогласование и нужно поддерживать, для получения заданного момента. То есть регулировать скольжение так, чтобы момент был заданным.

 

В синхронной машине и так все ясно когда чего переключать.

Ну здрасте... Как это ясно? Зачем же тогда ставят Холлы, энкодеры, или используют целые ухищрения в виде бессенсорных алгоритмов, для определения угла поворота ротора?

 

Что значит и так все ясно? Как Вы определите положение ротора бесколлекторника, без энкодера, или датчиков холла или иным способом?

Изменено 04.02.2015 20:04 пользователем T-Duke

Не току, а потоку созданному проводами катушки. Другими словами вектор силы Ампера, должен быть ортогонален, силовым линиям магнитного поля.

Поясните как может быть по другому?

Вы ошиблись. Прямое преобразование Кларка, переводит трехфазную машину - в эквивалентную ей двухфазную машину. Вы подразумевали преобразование Парка, которое переносит нас из неподвижной системы координат статора во вращающуюся систему координат ротора. :)

Не придирайтесь. Вы прекрасно поняли о чем речь.

И входным значением является не частота тока в роторе (я не об асинхронных говорю, а как раз о бесколлекторных), так как ротор у нас с постоянными магнитами, а частота вращения ротора.

И что? Какие из этого выводы?

Ну здрасте... Как это ясно? Зачем же тогда ставят Холлы, энкодеры, или используют целые ухищрения в виде бессенсорных алгоритмов, для определения угла поворота ротора?

 

Что значит и так все ясно? Как Вы определите положение ротора бесколлекторника, без энкодера, или датчиков холла или иным способом?

 

Да все верно, я говорю о том что имея датчик положения мы имеем полную информацию о необходимой в данный момент схеме коммутации.

Я говорю, что для асинхронной машины этого недостаточно.

Не придирайтесь. Вы прекрасно поняли о чем речь.

Конечно понял. Ибо понять, тем более указать на ошибку Кларк вместо Парка, может тот, кто таки знает о чем речь, и не понаслышке.

 

Я говорю, что для асинхронной машины этого недостаточно.

Ну так при чем здесь асинхронник? Для него угол отклонения потока ротора и статора, вычисляется через токи статора и напряжения фаз, так как ток статора, содержит в себе и ток ротора в скрытом виде. Применяя математическую обработку сигналов тока и напряжения фаз, можно вычислить угол вектора магнитного потока ротора. И затем подогнать его под требуемый.

 

Поясните как может быть по другому?

Элементарно. Представьте себе проводник движущийся по окружности. Он движется то вскользь силовых линий, то поперек. Вектор скорости проводника то параллелен, то ортогонален силовым линиям магнитного поля полюсов.

Ну это же элементарно :unknw:

 

В коллекторных машинах щетки как раз коммутируют те ламели, которые ведут к проводникам, вектор скорости которых ортогонален силовым линиям поля. Если щетки на коллекторе развернуть на 90 градусов, то коммутироваться будут проводники, вектор скорости которых будет параллелен силовым линиям. Сила Ампера будет направлена радиально к оси вращения ротора и не будет создавать полезной работы. Ну что тут непонятного?

 

И что? Какие из этого выводы?

А такие, что коллекторный ДПТ с постоянными магнитами и механической коммутацией - эквивалентен бесколлекторному двигателю с постоянными магнитами с электронной коммутацией. При чем неважно BLDC или PMSM. У них коммутация электронная, у коллекторной машины механическая. Но принцип аналогии сохраняется. Изменено 04.02.2015 20:54 пользователем T-Duke

А такие, что коллекторный ДПТ с постоянными магнитами и механической коммутацией - эквивалентен бесколлекторному двигателю с постоянными магнитами с электронной коммутацией. При чем неважно BLDC или PMSM. У них коммутация электронная, у коллекторной машины механическая. Но принцип аналогии сохраняется.

Этого никто не оспаривает.

Объясните как Вы собираетесь использовать векторное управление в синхронной машине? Что нужно вычислять дополнительно к информации о положении ротора?

Этого никто не оспаривает.

Как же не оспаривают? Если коллекторная машина с постоянными магнитами называется Двигатель Постоянного Тока, то почему же эквивалентные ей машины с электронным коллектором, называют двигателями переменного тока?

 

 

Вы собираетесь использовать векторное управление в синхронной машине?

Анатолий, ну не делайте тех же ошибок, что и другие, не понимая отличий в работе синхронной машины без синхронизатора, воткнутой в сеть переменного тока. Чтобы подвести Вас к пониманию сути, я буду задавать наводящие вопросы.

 

Скажите мне пожалуйста, какой эффект возникает в синхронном двигателе, если нагрузку на валу мы увеличим? Ну что произойдет?

Вы не корректно ставите вопрос. Я отвечаю что двигатель остановится.

Вы не корректно ставите вопрос.

Это Вам кажется :)

 

Я отвечаю что двигатель остановится.

Не верно. Вы не понимаете куда я клоню. У синхронных машин крутящий момент растет от нуля до некоторого максимального, после которого они опрокидываются.

 

Если нет нагрузки на валу, синхронный двигатель в полном синхронизме Отставания ротора от вращающегося поля статора нет. Машина в полном синхронизме. Если мы будем постепенно нагружать вал, то начнет появляться сдвиг фаз между скоростью ротора и скоростью поля. Частота будет сохранена, но ротор начнет отставать. И чем больше нагрузка, тем больше отклонение ротора от поля.

 

Вы согласны с этим? Это ключевой момент и важно его понимание. Если здесь нет понимания, то дальше двигаться нельзя.

Нет, не согласен. Если работа идет в зоне допустимых токов/моментов синхронизатор не даст ротору опоздать на коммутацию поля. Будет только снижение оборотов, но синхронность при этом не нарушится. Не будет никакого проскальзывания и отставания вращающегося поля статора от вращающихся магнитов ротора.(в смысле наоборот:))

Изменено 04.02.2015 21:29 пользователем Impartial

не понимая отличий в работе синхронной машины без синхронизатора, воткнутой в сеть переменного тока.

Нет, не согласен.

Речь идет пока о машине без сихронизации, просто воткнутой в сеть переменного тока. У нее с ростом нагрузки будет отставание, или нет?

 

 

Что нужно вычислять дополнительно к информации о положении ротора?

Новое положение магнитного поля статора, чтобы оно не отставало от ротора. Иначе ротор убежит вперед и конец синхронизации. Не понимаю, как можно знать о преобразовании Кларка-Парка и не понимать такой очевидной вещи?

 

Векторное управление, на основе сигнала о позиции ротора, подстраивает под него угол вектора магнитного поля статора. В коллекторной машине этим занимаются щетки и коллектор. В бесколлекторной электроника.

У нее с ростом нагрузки будет отставание, или нет?

Нет, не будет. Смотря что Вы вкладываете в это понятие. Точнее объясните.

Отставание чего от чего?

Да, и заметьте я не бравирую ничем в споре, а просто привожу аргументы.

И подобные высказывания

Анатолий, ну не делайте тех же ошибок, что и другие, не понимая отличий в работе синхронной машины без синхронизатора, воткнутой в сеть переменного

считаю не допустимыми.

Определиться бы, безколлекторники бывают AC и DC, у обоих три обмотки

Бегло прочитал тему, по тому, как в настоящее время бесколлекторный привод мне ни к чему....

НО! Смотрю, в понимании что такое AC, и что такое DC образовалась изрядная сумятица.

Давайте вспомним хоть школьные определения постоянного и переменного тока:

Постоянный - напряжение и направление тока с течением времени не изменяются

Переменный - и напряжение (амплитуда) и направление тока изменяются с течением времени. (по какому-то закону, чаще - синусоидальному)

Если чуть дальше школьного уровня уйти, то выяснится, что есть еще, как бы разновидность постоянного тока - импульсный, когда с течением времени меняется напряжение а направление тока остается постоянным. применительно к двигателям именно этот вид тока вошел в состав абревиатуры BLDC.

И сформировать многофазные последовательности позволяют только последние два - переменный и импульсный, из постоянного многофазные последовательности как ни крути, не получатся, по этому сводить все к примитивизму, типа схема управления питается постоянкой, по этому DC - некорректно. Именно так называемый драйвер и преобразует постоянное напряжение питания в импульсный или переменный ток и формирует необходимые последовательности фаз с нужным сдвигом.

Изменено 04.02.2015 21:47 пользователем gktuning

Нет, не будет.

Огромное заблуждение. Объяснять не буду, а то тут еще десять страниц появится. Люди не хотят понимать текст. Разучились. Я дам ссылку на старое советское видео о машинах переменного тока.

 

Смотря что Вы вкладываете в это понятие.

Что я вкладываю? :crazy: Родной, это вкладывали уже давным давно с момента возникновения синхронных машин.

 

Да, и заметьте я не бравирую ничем в споре, а просто привожу аргументы.

Которые подтверждают, что Вы не понимаете как работает векторное управление. Сожалею но это так. У Вас нет полного понимания.

 

 

И подобные высказывания считаю не допустимыми.

 

Ну теперь понятно, что Вы не понимаете, что же такое синхронная машина переменного тока.

 

Пока не посмотрите видео с 20-й минуты, а лучше с начала, дальнейший разговор считаю неконструктивным. Вы не понимаете, что такое синхронный двигатель переменного тока. Не понимая этого, нельзя понимать и векторного управления. В видео объясняется эффект увеличения угла между ротором и полем с ростом нагрузки. Там вообще многое объясняется. Пока не посмотрите хотя бы часть про синхронные машины, общаться перестаю.

 

Изменено 04.02.2015 21:58 пользователем T-Duke

Переменный - и напряжение (амплитуда) и направление тока изменяются с течением времени. (по какому-то закону, чаще - синусоидальному)

Если чуть дальше школьного уровня уйти, то выяснится, что есть еще, как бы разновидность постоянного тока - импульсный, когда с течением времени меняется напряжение а направление тока остается постоянным. применительно к двигателям именно этот вид тока вошел в состав абревиатуры BLDC.

Господи, Тесла наверно в гробу перевернулся... Юра, да не говорите этого... кайтесь пока не поздно! :crazy:

 

ВЫ УТВЕРЖДАЕТЕ что в BLDC не переменный а импульсный ток? :shok: Ужас какой.... Дожились...

Ребята. Ну вообще кранты. Вы хоть думать начните, перед тем как писать. Если в проводнике, ток меняет направление на противоположное, он что импульсный? Или мы ток относим к импульсному, если он похож на прямоугольники?