Регуляторы хода
vovic
…А блин, ведь важная вещь, особенно на этапе отладки программ конроллера. .
Отож. 😎
to vovic
Нет, нет, коллега! Тут все не так просто!
Если у бесколлекторного двигателя увеличивается нагрузка на валу, он что, продолжает вращаться с той же скоростью? Если принять ваш тезис, что частота вращения вала жестко определяется частотой подаваемых импульсов, то тогда получается, что его нельзя остановить и потребляемая мощность в этот момент возрастает до бесконечности?
А за счет чего происходит обратная связь контроллера с двигателем, если он без датчиков? Каким образом контроллер определяет, что частота подаваемых импульсов не соответствует частоте вращения вала? На основании какой информации контроллер принимает решение об изменении скважности импульсов?
Функция гувернера в контроллере означает, что обороты должны поддерживаться стабильными при изменении нагрузки на вал двигателя. А из вашего ответа не понятно, скорость вращения определяется частотой поступающих трехфазных импульсов, а скважность, или широта импульсов, от чего зависит?
А за счет чего происходит обратная связь контроллера с двигателем, если он без датчиков?
Это он только так называется. Если я все правильно понимаю, то обратная связь - по наведенной ЭДС. Когда ротор с магнитами вращается, то в обмотках возникает сигнал. Этот сигнал выделяют и на его основании делают вывод относительно оборотов. Если сигнала нет, значит ротор стоит. Датчик - электронно-программный.
Есть импульсы обратного хода, и есть противоэдс наводимая магнитами чем меньше скорость тем меньше противоэдс и выше ток.
собственно анализируя то что поступает с концов обмоток контроллер и определяет и скорость вращения поля и значения ШИМ. сходите вот сюда и почитайте может это Вам чего нибудь пояснит
www.aerodesign.de/peter/…/SPEEDY-BL_eng.html
To heli_nick
Пардон, Вы статью то читали?
Там целый раздел про то, как контроллер узнает положение ротора.
И про то как формируется скважность импульсов.
И из моего “тезиса” вовсе этого не следует. Просто когда потребляемая мощность упрется в предел, а момент торможения все растет, ротор просто остановится.
Ну право ей Богу, нельзя же так то.
Нет, все-таки Вы статью не читали. Там же описано, что делает гувернер, а Вы мне это здесь рассказываете. 😃
To toxa:
Нету там датчиков, в бессенсорном моторе. Ни электронно-программных, никаких.
Слово датчик в русском языке означает преобразователь одной физической величины в другую, которую легче передать или измерить. Это из БЭС.
Как во впрысковом двигателе автомобиля определяют когда поджигать смесь по цилиндрам? Там нет датчиков ВМТ такта сжатия каждого цилиндра. Там есть датчик углового положения коленвала, - а это не одно и тоже. Поэтому и приходится искрам в свечах молотить вдвое чаще, чем необходимо для мотора. То есть решение компромиссное, вытекающее из наравнозначности датчиков ВМТ такта сжатия и датчика углового положения коленвала.
Также и здесь. Из-за отсутствия датчиков обходное решение уступает по некоторым параметрам датчиковому бесколлекторнику.
Из-за отсутствия датчиков обходное решение уступает по некоторым параметрам датчиковому бесколлекторнику.
Обходное решение - это измерение наведенной ЭДС? Измеряется чем? :) Можно назвать это датчиком?
Просто есть МОТОРЫ с датчиком холла, например, а есть - МОТОРЫ без датчика, в этом случае “датчик” - в КОНТРОЛЛЕРЕ.
Во впрысковом двигателе - ДВИГАТЕЛЬ с датчиком. Что сделать несколько датчиков по одному на цилиндр, что сделать один датчик на валу - двигатель с датчиком. Даже если (если представить такое) осуществлять впрыск по шуму двигателя - то это все равно будет система с датчиком (шума двигателя). Бывает еще без датчика (впрыскиваем и поджигаем как придется, надеясь попасть в фазу). Это еще хуже, чем впрыск по шуму двигателя.
Нет, нельзя это называть датчиком.
Датчик, он измеряет или преобразует титульную величину. Т.е. датчик давления - измеряет давление, а датчик освещенности - освещенность, а не, к примеру тепловой нагрев от освещенности.
Приведу еще пример. Как стиральная машина-автомат определяет, сколько воды наливать в бак? Датчика уровня там нет. Там стоит датчик давления, определяющий относительное давление столба воды в баке. Почему это нельзя назвать датчиком уровня? Да потому, что если вместо воды будет, скажем, спирт, то его автомат нальет в полтора раза больше. Поэтому и нельзя.
Впрочем, я уже как то объяснял на форуме одному Гуру, что тупые американцы упорно пишут sensorless, и как им объяснить что там не less, а yes? 😆
to vovic
Коллега! Статью я прочитал внимательно, а вопросы задаю потому, что не понял. Прошу прощения за бестолковость!
Я правильно понял из ваших ответов, что схемка с компаратором позволяет определить отставание по фазе в положении ротора от питающих импульсов, которое потом компенсируется изменением ширины питающих импульсов?
Далее, все равно не ясно с функцией гувернера контроллера для вертолета. Если двигатель вращается точно с той частотой, которую задает контроллер, тогда режим гувернера получается автоматически. Но тогда возникает вопрос, а как контроллер переключается в этот режим, как это выглядит функционально?. В инструкци пользователя на соответствующие контроллеры, например компании “Шульце”, я этого не нашел.
Если знаете, дайте пожалуйста ссылку на материалы, где это подробней описано.
На чужих языках материалов много. Одна из ссылок Вам дана выше.
Но, видно , толку мало.
На русском же - подробных материалов не встречал, хотя и занимаюсь контроллерами бесколлекторных электродвигателей постоянного тока около тридцати лет.
Здесь важно понять причинно-следственную связь.
Попробуйте сначала разобрать, как работает бесколлекторник с датчиками.
Когда для этого случая Вам будут понятны ответы на все Ваши вопросы, только после этого можно перейти к бессенсорным бесколлекторникам. Причем, чтобы не путать импульсы трехфазного тока и импульсы ШИМ, разберите сначала случай 100% мощности, когда ШИМа нету никакого.
По схемке с компаратором Вы поняли неправильно. Она позволяет определять положение ротора, относительно статорных полюсов, когда ротор вращается. Это положение формирует фазу импульсов трехфазного напряжения.
Как формирует? Представьте, что северный полюс ротора приближается к полюсу статора №1. Допустим, если на фазу мотора А подать положительный потенциал, то ток потечет через обмотки такой, что на полюсе статора №1 будет Южный полюс. Контроллер на полпути северного полюса ротора к полюсу №1 статора подает положительный потенциал на фазу А и держит его там до тех пор, пока полюс ротора не дойдет до полюса статора №1.
Т.е. не контроллер задает фронт и спад импульсов трехфазного напряжения, а ротор. Контроллер выполняет команду ротора. Улавливаете причину и следствие?
Теперь про гувернер. Автоматически его функция у бесколлекторника не получается. Потому что не контроллер определяет фазу и частоту трехфазного напряжения, а ротор. В свою очередь его обороты определяются балансом мощностей подводимой электрической и отдаваемой механической с учетом КПД.
Странно, что Вы не нашли порядка включения этого режима. Регулятор Future-universal, к примеру на сайте Шульце, инструкция по пользованию, стр 17d рассказывает как включается режим стабилизации оборотов, а на стр. 22 рассказывают про два режима стабилизации - мягкий для обычного полета и жесткий, для 3D-пилотажа на вертолете :
www.schulze-elektronik-gmbh.de/…/gfutu10-d.pdf
Может у Вас с иностранными языками проблема?
Маленькое замечание по конденсаторам. Электролитические конденсаторы бывают двух типов: металлооксидные (алюминивые) и полупроводниковые (например танталовые). Именно это, а не то, где сделаны, определяет их сопротивление. Алюминивые конденсаторы при тех же габаритах имеют больше емкость, но и сопротивление у них выше. Более того, при высокой частоте модуляции и достаточном сопротивлении аккумуляторов (пульсации порядка долей вольта), они перегреваются и взрываются. Полупроводниковые обладают меньшим сопротивлением на высоких частотах. А зашунтировать керамическим конденсатором лучше любой из них, так как на частотах 20-40МГц (радиоканал) любые электролитические конденсаторы работают плохо.
Замечание неверное:
Во-первых, танталовые электролиты не используются в регуляторах хода для буферизации аккумулятора - только в виде чип-конденсаторов в слаботочных сигнальных цепях. (За исключением пикоборта, - но там мощности очень маленькие) Если есть примеры обратного - пожалуйста фирму-производителя и марку регулятора. Иначе рассуждения чисто теоретические, оторванные от практики.
Во-вторых, крупнейший в России производитель электролитических конденсаторов - Воронежский завод радиодеталей, выпускает как обычные, так и импульсные алюминиевые электролиты. Последние - в основном с военной приемкой. Как достигается низкое динамическое сопротивление у импульсных электролитов я здесь рассказывать не буду, скажу только, что в результате они выходят намного дороже обычных.
В-третьих, на электролиты никто и не возлагает задачи работать на радиочастотах. У нормального производителя регуляторов хода там ВСЕГДА на плате стоит керамический чип-конденсатор.
Ну и заодно - в-четвертых. Чтобы не было у Вас сомнений в работе фиксирующего диода по сглаживанию пульсаций тока, обратите внимание на частоты ШИМ современных регуляторов. У Шульца это 9, 19 и 38 кГц!
Это, так сказать, ответ на незаданный вопрос. 😃
Друзья!
В последние дни я начал получать вопросы по статьям в личных сообщениях и по мылу. В т.ч. однотипные от разных моделистов. Дабы не отвечать по нескольку раз на однотипные вопросы, просьба задавать их здесь. В т.ч. и с указанием ошибок в статьях, буде такие обнаружатся. Одну сам нашел - т.1 на первом рисунке по небрежности мною стерта, а ссылка на нее в тексте осталась.
Я стараюсь отвечать на все замечания корректно и конкретно.
Добрый день! У меня вопрос по регулятору скорости:
Можно ли его использовать с Li-polymer аккумуляторами 3х3.7=11.1 V, 1200mAh (двигатель Speed-280)? Или что нужно изменить в схеме регулятора? Если нельзя, то почему? Можно поподробнее 😃.
О каком регуляторе речь?
Тот, что в новостях на главной странице - там перемычка есть для установки типа аккумулятора.
Если речь о регуляторе Виталия с сайта, то надо подбором резистора R9 установить порог отсечки мотора в 9 вольт, из расчета 3 вольта на банку. Для этого, временно впаять вместо него подстроечник килоом на 30, и на столе, с работающим мотором установить отсечку с контролем тестером напряжения на зажимах аккумулятора. Потом померить сопротивление тестером, скоко получилось на выпаянном подстроечнике и впаять вместо него постоянный резистор подобранного номинала.
Из других деталей - конденсатор С1 поставить на большее номинальное напряжение, вольт на 16 - 25. Остальное, вероятно, менять не надо.
Заменять аккумулятор при подборе на источник регулируемого напряжения можно только на начальном этапе подстройки. Потом все-равно надо проверить вживую с родным аккумулятором.
Да, еще надо убедиться, что минимально допустимое напряжение на этих банках 3 вольта на банку. У некоторых производителей Li-Po оно может быть другое.
Если я не прав, автор схемы - Виталий, меня поправит.
Типа так.
Большое спасибо, будем пробовать.
При экспериментах учти, что порог отсечки повышается (а его надо увеличить) при уменьшении R9 или увеличении R1, последнее, может быть предпочтительней.
Несколько слов по вопросам, заданным по мылу и в личных:
Для тех, кто хотел бы глубже разобраться в вопросах теории электропривода есть базовый курс “Электрические машины” изучаемый в ВУЗах на электротехнических факультетах. Я учил его параллельно с радиотехническим факультетом почти тридцать лет назад. Если интересна теория - зайдите в библиотеку и посмотрите в каталоге на библиографический код 621.313 - и выберите любой учебник. Но это муторно - учить теорию.
Если вас интересует не теория, а инженерный подход, можно посмотреть вот эти книги:
- Вишневский Станислав Николаевич
Характеристики двигателей в электроприводе
изд. “Энергия” 1977г. - Балагуров Владимир Александрович
Бесконтактные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами
изд. “Энергия” 1975г. - Бельман Моисей Хаимович
Переходные процессы в микродвигателях постоянного тока при импульсном питании
изд. “Энергия” 1975 г.
Эту литературу я НЕ использовал при подготовке статьи. Потому как и так был обвинен одним из рецензентов в полном отрыве от жизни. Тем не менее, думающим моделистам я бы рекомендовал эти книги почитать.
По схемотехнике:
Я не занимаюсь уже лет десять разработкой регуляторов хода. Мне это не интересно. Ремонтом занимался постольку, поскольку просили друзья-моделисты. Поэтому дать готовую схему под конкретные параметры я не могу. В Интернете их и так немеряно.
И последнее: Друзья, как верно заметил Виталий в правилах форума, не все толковые моделисты живут в Москве. Поэтому, предлагая встретиться и обменяться опытом, не поленитесь посмотреть, где живет ваш собеседник. 😎
Володя - статья на 5+ , как и ответы…
Приятно почитать.
Может возникнут пара вопросов по “Jeti 70 opto” в процессе реанимации:)
Удачи.
Еще о конденсаторах. Прочел ответ. Если его написал тот же человек, что и автор статьи, то он противоречит сам себе. Из статьи
" Вход регулятора всегда шунтируют электролитические конденсаторы большой емкости, демпфирующие броски тока. Тем не менее, производители ограничивают максимально допустимую длину и этих проводов. … Поклонники отечественной элементной базы должны учитывать, что зарубежные электролитические конденсаторы обладают намного меньшей инерционностью, чем наши. Если уж хочется сэкономить, то припаяйте параллельно нашему электролиту пленочный конденсатор. Хотя такая замена неравноценна установке специальных импульсных конденсаторов. Бывает, что от механических вибраций шунтирующие вход конденсаторы отламывают свои выводы “под корешок”. При замене их на отечественные надо учитывать приведенные выше."
Пожалуйста, определитесь.
А о диоде я вопроса не задавал, мне его назначение ясно и без статей.
О “теоретичности” замечания. Я действительно не потрошил регуляторов хода, А вот то, что электролиты от пульсций взрываются, знаю не по наслышке, как и то, что обычные импортные электролитические конденсаторы не обладают меньшей инерционностью. Я просто хотел обратить на это внимание. Если пишите про пленку, ОБЯЗАТЕЛЬНО надо говорить о типе, иначе можно нарваться на генерацию помех именно на радиочастоте (у многих видов пленки приличная индуктивность и высокая добротность).
По конденсаторам:
Никакого противоречия нет. Импульсные алюминиевые конденсаторы выпускаются не только за рубежом, но и у нас. Только купить наши в рознице трудно, поскольку их львиная доля идет на спецтехнику. Исключение - в недавнем прошлом лампы-вспышки для фототехники…
Если Вам кажется здесь противоречие, то что противоречит чему?
Насчет взрывов электролитов.
Так правильно, если провода до аккумулятора излишне длинные, в первую очередь это приведет ко взрыву электролитов. То, что Вы называете противоречием, на самом деле есть причина и следствие.
О диоде Вами в уничижительной форме рассуждалось в чате накануне, дескать к жизни статья отношения не имеет, поскольку индуктивность мотора слишком мала для сглаживания пульсаций тока диодом. Рыбкин не даст соврать. Поэтому, упреждая вопрос в форуме, я Вам подсказал, что частоты ШИМ для бесколлекторных моторов уже давно не те, о которых Вы говорили.
Насчет пленочных конденсаторов.
Следует различать номиналы конденсаторов на щетках мотора и на входе регулятора. Они различаются на порядки. У первых, емкостью до 0,1 мкФ не бывает высокой индуктивности, создающей повышенный импеданс на радиочастотах. У вторых, емкостью более 1мкФ такая собственная индуктивность может быть. Но, задача этих конденсаторов другая, отличная от подавления радиопомех, и об этом в статье сказано. Они служат для снижения скорости нарастания импульсных токов, и радиопомехи здесь не при чем. Снижение же скорости нарастания нужно для уменьшения рассеяния тепла на электролитах, из-за которого они и взрываются.