Секреты Б.К. и Коллекторных моторов

GriffinRU

Продолжение про групповое использование.

О регуляторах.

Если используется один регулятор, то он должен быть по мощности адекватен мощности моторов. Если используется регулятор на каждый мотор, то вопросу синхронизации и проводке нужно уделить особое внимание.

О возможных комбинациях и исключениях.

С коллекторниками все просто и понятно.

С б.к. моторами дела обстоят очень интересно. Полярные мнения сыпятся со всех сторон. Я попытаюсь примерить обе стороны, путем объяснения почему нельзя и почему работает если нельзя и почему не рекомендуют.

Сенсорные Б.К. моторы

Параллельное соединение возможно при жестком соединении валов, с синхронизацией сигналов с датчиков, и использовании датчиков с одного мотора. Можно использовать второй мотор без сенсорный, но синхронизацию будет произвести сложнее.

Последовательное соединение теряет смысл при жестком соединении валов.
За исключением случаев когда необходимо использовать низковольтовые моторы…

Безсенсорные Б.К. моторы

Параллельное соединение возможно при жестком соединении валов, с синхронизацией. Либо без жесткого соединения, но в таком случае один из моторов будет всегда ведущим, а второй ведомым. И при не равномерной нагрузке возможен сбой регулятора, т.к. на обратной связи регулятора будет присутствовать информация о положении с двух моторов, а возможностей у регулятора определить кто-есть-кто нет.

Последовательное соединение теряет смысл при жестком соединении валов.
За исключением случаев когда необходимо использовать низковольтовые моторы… А без жесткого соединения сложно даже представить, что будет на обратке регулятора.

Продолжение следует…

Артур

GriffinRU

Продолжение про групповое использование

При использовании Б.К. моторов последовательно либо параллельно нужно четко представлять в какой конфигурации соединены фазы мотора звездой или треугольником.

Миксеровать звезды и треугольники нельзя. Думаю будет видно из фотки. Хотя можно и попробовать 😃


Из фотки видно, что и как.
Слева звезда справа треугольник. (Отредактировано спутал право и лево)
В первом случае требуется доступ к центральному соединению. (звезда)
Во втором случае требуется доступ ко всем концам обмоток. (звезда)
В третьем случае всё просто. (треугольник)
В четвертом случае требуется доступ ко всем концам обмоток. (треугольник)

Надо иметь ввиду, что первый вариант будет работать без соединения центрального соединения, но говорить о его характеристиках будет трудновато.

Последовательное соединение рассматриваю, только с точки зрения теоретической возможности, живьём пока в б.к. исполнении не встречал.

Артур

GriffinRU

Хотелось бы уделить внимание силовой проводке.

Всем известно и понятно про длину проводов и их сечение включая качество разъёмов. Если нет на форуме достаточно статей и тем проливающих свет в данном направлении.

Несколько дополнительных рекомендаций в этом направлении. Основной причиной не надежной работы регулятора под нагрузкой, является “шум” на основной шине питания. Этот шум является продуктом 3 фазной коммутации, сопротивления и индуктивности проводов, внутреннего сопротивления источников питания, сопротивления разъёмов и т.д. Со временем сопротивление разъёмов увеличивается (окисление, ослабление пружин, износ), вн. сопротивление источников питания возрастает (старение, а также разряд, что очень важно помнить), провода тоже изменяют свои характеристики (хотя можно пренебречь для начала). Что негативно сказывается на уровне шумом на шине питания. Как этого избегать и как с этим бороться?
С проводами и разъёмами понятно.
(В некоторых случаях устанавливают индуктивно-конденсаторные мосты, которые настроенны на характерную нагрузку и сглаживают индуктивную составляющую проводов)
С вн. сопротивлением источника питания ничего не получится, разряд есть разряд. На практике это компенсируют установкой конденсаторов с очень низким ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) для компенсации локального, кратковременного провала. Хочу заострить внимание низким ESR, не большей емкостью, а ESR. Так уж сложилось, что конденсаторы с большой емкостью, обладают более низким ESR, но электролиты для этих целей мало пригодны по причине размеры, высыхания, плохой стойкости к вибрациям и не расчитанным на большие токи. При выборе конденсаторов необходимо подобрать по значениям ESR близким к вн. сопротивлению регулятора. (Имейте ввиду вн.сопротивление аккумуляторов маркируется из расчета одной банки если ставите последовательно или параллельно значение будет разное.) Эти конденсаторы не дешевы, но и наше с вами хобби не из простых 😃 Главное, что их характеристики не плывут со временем (так быстро) как характеристики источников питания. Ко времени устаревания кондеров - появятся новые регуляторы 😃

Установка таких конденсаторов значительно уменьшает высоковольтные броски на шине питания, вызванные индуктивной состовляющей проводов, а совместно с дросселями (на необходимый ток) позволяют практически избавиться от последних. Комбинацией кондеров и дросселей можно добиться компромисного варианта, когда будет просто невозможно подобрать компоненты нужного номинала, но снижение в 2-3 раза даст не плохой результат.

Артур

P.S. Про супер кондеры для аудио целей в курсе, и про их коллосальные токовые характеристики информирован. Но и их масса и габариты тоже не плохи, если же конечно не строить копию пожаной автоцистерны 😃
А помогают здорово однако, в смысле продления жизни батареи и поглащения просадок, да и ресурс дай бог.

GriffinRU

Поздравляю Всех С Новым Годом!!!

Успехов и удачи в новом 2005 году.
Быстрых моторов, крепких бамперов, мягких посадок, умных предохранителей, вечных батареек и сухой воды.

Артур

rrteam
GriffinRU:

Поздравляю Всех С Новым Годом!!!

Успехов и удачи в новом 2005 году.
Быстрых моторов, крепких бамперов, мягких посадок, умных предохранителей, вечных батареек и сухой воды.

Артур

На счёт сухой воды - стоит подумать по технологии… 😃
Заокеанских Тоже и с наступающим Н.Г.! (вроде часа три - четыре осталось) 😃

7 days later
GriffinRU

Всех с прошедшими праздниками.

Имею на руках новую Б.К. систему от Novak (Novak Brushless HV4400) если у кого есть вопросы, готов ответить.

Будем пробовать, смотриться не плохо, особенно с большим теплоотводом. Разве, что тяжеловата она кажется на первый взгляд. Да и в инструкции черным по белому - метал CVD, метал шестерни (idler), Робинсон 70 спур…

Видно во время испытаний поломали не мало дров 😃

Артур

Добавлено

Ранее указывал, но думаю повтор не повредит.

Вот хороший сайт с информацией по моторам

Артур

EDW
GriffinRU

Имею на руках новую Б.К. систему от Novak (Novak Brushless HV4400) если у кого есть вопросы, готов ответить.

Дак конечно интересно - кривая момент-обороты и ток-момент 😃

GriffinRU
EDW:

Дак конечно интересно - кривая момент-обороты  и ток-момент 😃

Обязательно опубликую по получению последней, в данный момент динамометрическая установка в процессе постройки.

Артур

Angels

По поводу АЦП - АЦП в корпусе под планарный монтаж прекрасно выжимает до 100 МГц(правда отдает данные в параллель). В свое время проектировал АЦП под компутерный осциллограф…На эту микруху налетал. Вендор то-ли Phillips, то-ли TI. Микруха предназначалась для работы с видео. По функциям - почти DSP.
ИМХО 12 разрядов - жирно. Хотя вопрос в диапазоне измеряемого вольтажа. Если диапазон здоровый и точность большая не нужна,то 8 бит может и хватить.
По поводу контроллеров. Хочешь быстрый и с геморроем при проектировке - ПЛИС+VHDL в зубы и вперед 😃
Хочешь дешево и сердито - пички, атмелы, филипсы и иже с ними.
По поводу сопряжения…Если так уж надо сопрячь с компом, то можно взять готовый контроллер под PCI и с ним плясать…Я правда только под ISA контроллер делал 😃
BTW ESR это что ? Акивное сопроивление ? Или пассивное, обусловленное сопротивлением диэлектика ?

GriffinRU
Angels:

BTW ESR это что ? Акивное сопроивление ? Или пассивное, обусловленное сопротивлением диэлектика ?

Эффективное/Эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора.
ESR есть сумма переменного фазного сопротивления конденсатора. Оно включает сопротивление диэлектрического материала пластин, электролита и самих выводов конденсатора на определенной частоте (обычно 1, 10, 100кГц). ESR в цепи работает как сопротивление и поэтому вносит свою лепту в функциональность системы.

Артур

Yury_Nosov

AFAIK проводимость диэлектрика в эквивалентной схеме параллельна основной емкости. Впрочем, на конкретной частоте ее, конечно, можно пробразовать в последовательное сопротивление.

GriffinRU
Yury_Nosov:

AFAIK проводимость диэлектрика в эквивалентной схеме параллельна основной емкости. Впрочем, на конкретной частоте ее, конечно, можно пробразовать в последовательное сопротивление.

Это относится к активной соотавляющей сопротивления и его значение будет во много раз меньше. И для расчета ESR можно пренебречь. Поэтому значения ESR привязаны к частоте.
Другими словами эквивалентная схема конденсатора со всеми составляющими будет похожа на паутину с параллельным и последовательным соединением.

Артур

Yury_Nosov
GriffinRU:

Это относится к активной соотавляющей сопротивления и его значение будет во много раз меньше.

Конечно, к активной! Реактивная составляющая относится к емкости.

GriffinRU:

Другими словами эквивалентная схема конденсатора со всеми составляющими будет похожа на паутину с параллельным и последовательным соединением.

Совершенно верно

GriffinRU

Очень приятно, что с конденсаторами разобрались. Будем надеяться на правильное применение.
Артур

Добавлено

Про Новую систему от Новак (HV4400)

Пока динамо в разработке… решил установить эту систему на стандартный Traxxas E-Maxx.

От производителя система приходит со всеми примочками, но дыр в инструкции хватает.

Первое момент мотора в одном месте указан как 0.67 в другом 0.76 разница вроде не большая, но затем народ путать…

Рекомендуется ставить спур 70-ку и пиньон 14-16 зубов, всё хорошо передаточное мы все можем посчитать. А вот я решил использовать Спур 66 с 12 зубами и оказалось по посадочным размерам (зазор между радиатором мотора и коробкой идет в негатив 😃 ) Таким образом на 66 спур только 18 зубовый пиньон подходит, информация к размышлению…

Ну мне было просто сгонял в магазин, купил 70-ку и 14 зубовый пиньон (у меня стоят колеса от REVO они чуть больше по диаметру). Опять к установке.

По окончании, прибрав все проводки и выбрав 3-ю программу управления, вышел в коридор и дал газу (На улице снегопад и снега в полметра).

Первые впечатления (сравнения vs сток Е-Махх):
-Новак уделил внимание водоизоляции (от брызг не для погружений 😃 ) и кнопка программирования закрыта резиновым колпачком
-очень тихий мотор
-возможность работы на очень низких оборотах
-супер тормоза
-максималка может вполне соответствовать паспорту при 12 банках (может быть и выше)
-ну и конечно стандартный вопрос, как насчет козления и раздувания колес, делает и то и другое запросто, последнее на 2-й передаче конечно. Козлит на обоих.

Что не понравилось:
-необходимость приспособиться к реверсу с новым алгоритмом
-крепежный комплект (использовал свой)
-новый выключатель питания (не в кассу совсем) пришлось мудрить с установкой
-не глубокие отверстия для крепления мотора (3-4 нитки М3, а далее обмотка) (Если использовать стандартные винты крепления необходимо поставить проставки в 2-3мм)

Заменил стандартные контакты на W.S.Deans

Артур

bytosaur

Особенно умиляет вентилятор для охлаждения 😃

GriffinRU
bytosaur:

Особенно умиляет вентилятор для охлаждения 😃

Он тоже б.к. 😃

И дует внутрь… Снегом (песком) упакует в миг

Арутр

bytosaur

Тогда непонятно его назначение 😃
Не думаю что на скорости 25+ км/ч его работа будет эффективной - если конечно регулятор не упакован в бокс какой-либо - но тогда без отсутсвия доступа воздуха в бокс - тоже непонятно как он должен работать…

GriffinRU
bytosaur:

Тогда непонятно его назначение 😃
Не думаю что на скорости 25+ км/ч его работа будет эффективной - если конечно регулятор не упакован в бокс какой-либо - но тогда без отсутсвия доступа воздуха в бокс - тоже непонятно как он должен работать…

Вентилятор это опция хочешь ставь хочешь нет. Главное чтобы температура регулятора была в норме, в противном случае отключиться по перегреву.

Для суровых условий надо будет, что то придумать по-лучше, если будут проблемы. Пока же на стоковом е-максе проблем не видно, как будет себя вести установка на алюминизированном вопрос пока открытый.

Артур

yura_v

Вопрос про групповое включение
Можно ли включить на одну большую шестерню например 5 б/к моторов по 1квт и снять 5 квт ?
имеет ли смысл на средних/малых мощностях отключать часть двигателей
или использовать запитку со смещением

GriffinRU
yura_v:

Вопрос про групповое включение
Можно ли включить на одну большую шестерню например 5 б/к моторов по 1квт и снять 5 квт ?
имеет ли смысл на средних/малых мощностях отключать часть двигателей
или использовать запитку со смещением

Однозначного ответа дать будет трудно, но давайте рассмотрим возможность.

5 кВт солидная мощность и прочность ведомой шестерни, валов и подшипников должна быть соответствующей.
Наличие 5-ти регуляторов и соответствующей проводке.
Далее масса установки и её настройка.

Если выборочно задействовать моторы без мех. разъединения (либо электрического отсоединения), то будет велика вероятность пробить выходные ключи ЭДС самоиндукции мотора, не задействованного в данный момент, а это влечет за собой усложнение системы. С другой стороны желательно использовать мотор на мощностях где найбольший КПД системы мотор-регулятор (напряжение питания, витки, частота ШИМ и т.д. )

Думаю групповое использование на единый привод имеет смысле при использовании 2 моторов. Есть Б.К. моторы и на 2.5, 3.0, 5.0 кВт для RC использования.

Артур

P.S. Попытаюсь в выходные подлить информации по этому направлению