Search in topic

Управление б.к.электромотором - пара вопросов

Привет!

Как я понимаю, общая тенденция такова - использование б.к.электромоторов вместо коллекторников. Причина вроде бы ясна - в два раза выше КПД. (На больших токах примерно 80-90% против 40-60%.) Это понятно, но у меня есть только одно недопонимание - почему при этом, как правило, пишут, что при той же мощности, что и у коллекторника, полетное время станет в два раза больше? Т.е. неявно предполагается, что если КПД в 2 раза выше, то при 50% ручки газа бесколлекторник будет “тянуть” так же, как сравнимый коллекторный на 100%. А раз ручка газа на 50% - то и полетное время в 2 раза больше. Именно этого допущения я и не понимаю.

Управление коллекторным двигателем легко реализуется с помощью ШИМ. Ничего сложного в этом нет. Конечно, для автомоделей спид-контроллер может оказаться одним из самых критичных компонентов. Для электролетов, мне кажется, в этом отношении проще. Самостоятельно собранный контроллер стоит $2-$3 (я собирал, как многие, на PIC12f629 - $1, IRF3205 - $1 или IRF1404 - $2 + еще пару часов на пайку и программирование). Примерно в том же ценовом диапазоне хотелось бы остаться и при разработке регулятора для бесколлекторника (ну, добавится еще пара ключей).

Не вдаваясь в теорию, на пальцах. Скажем, на 50% газа коллекторный мотор потребляет 50% - потому как скважность ШИМ выставлена в те же 50%. Скважность в 50% ШИМ означает, что половину времени мотор крутиться по инерции. Таким образом скважность обратно пропорциональна полетному времени.

Но как быть с бесколлекторниками? Последовательно включая обмотки, заставляем поле “бежать” по статору, ротор приходит в движение. Нужна скорость выше - переключаем обмотки чаще, ротор крутится быстрее (ну, с точностью до отношения “зубьев” и магнитов). Т.е. 50% газа - это что-то такое условное от максимальных оборотов. А максимум - это когда увеличение “оборотов” поля не приводит к увеличению оборотов ротора. Но потребляемый все время ток - один и тот же? Точнее, напряжение на обмотку подается всегда (за исключением смены полярности)? Если так, то двигатель непрырывно жрет батарейку, да? А при чем тут тогда полетное время - скорее, оно станет меньше. Или точно так же ШИМ’ируют импульсы на обмотках?

Я не специалист, вопрос именно потому и задаю. Внятного ответа (пусть даже не на пальцах) что-то не нашел… Шаговыми двигателями рулил, это еще проще даже, чем коллекторниками. Но задачи были другие - неспешно куда-то подъехать фактически на постоянной скорости, зафиксироваться (причем с большим током удержания) и т.д. А вот раскрутить шаговик до максимальных оборотов (или просто поиграть его оборотами) - не приходилось.

PS Был бы под рукой контроллер для бесколлекторника, проверил бы на Fluk’е что, когда и сколько на обмотки идет при разных положениях ручки газа. Но - нету под рукой.

Для начала вам нужно внимательно прочесть эту статью: www.rcdesign.ru/articles/radio/esc_intro

В ваших рассуждениях относительно КПД есть ошибка. Чтобы было проще, рассмотрим привычный бензиновый двигатель. Скажем есть два одинаковых двигателя. Равной мощности, но с разным КПД. Если кпд одного из них в два раза выше, то этот двигатель жрет в два раза меньше бензина, не так ли? То же самое с электромоторами. 50% хода ручки газа тут не при чем.

1. Есть двигатель коллекторный - всем понятно как он работает?

2. Есть двигатель бесколлекторный с датчиком. Понятно что датчик плюс ключи - это электронный аналог коллектора и щеток?

3. Есть двигатель бесколлекторный бездатчиковый. Это то же самое, что пункт 2, только вместо датчика измеряется наведенное напряжение на одной из обмоток, которые не подключены в каждый момент времени. И по этому косвенному признаку определяется положение ротора. Точнее, момент, переключения на следующую обмотку.

На обмотку бесколлекторника подается ШИМ. А переключение обмоток производится по мере поворота ротора. На полном газу импульсы ШИМ сливаются, и получается аналог коллекторного мотора подключенного непосредственно к батарее.

В ваших рассуждениях относительно КПД есть ошибка.

Сейчас еще раз прочитал, что написал - да, сам себя запутал. Спасибо, распутался!

На обмотку бесколлекторника подается ШИМ. А переключение обмоток производится по мере поворота ротора. На полном газу импульсы ШИМ сливаются, и получается аналог коллекторного мотора подключенного непосредственно к батарее.

Вот почему же иногда клинит мозги на какой-то малости. Так и хочется теперь самому себе ответить в форум!

Все понятно, т.е. тот же самый ШИМ колбасят на обмотки. Пошел соображать, как сенсорлес брашлес мотор подцепить к ПИК’у. Микрочиповцы, надеюсь, давно подсуетились и выложили статью по этому поводу.

Спасибо, toxa!

Но как быть с бесколлекторниками? Последовательно включая обмотки, заставляем поле “бежать” по статору, ротор приходит в движение. Нужна скорость выше - переключаем обмотки чаще, ротор крутится быстрее (ну, с точностью до отношения “зубьев” и магнитов).

Так примерно заставляют раскручиваться бездатчиковый бесколлекторный мотор, так как обратная связь не работает пока он не раскрутится. Это не надежно, возможны срывы, мотор может не стартануть.

Еще бесколлекторники часто путают с синхронными машинами переменного тока. Это совсем другое! К модельным бесколлекторникам это не имеет отношения. Модельные бесколлекторники в учебной литературе по электротехнике называют умным словом “вентильные двигатели”.

Добавлено

Пошел соображать, как сенсорлес брашлес мотор подцепить к ПИК’у.

Если бы вы так быстро не сбежали, я бы дал вам ссылку на ветку этого же самого форума, в которой есть ссылки на исходники, схему и даже готовую печатную плату. А так же где вы, несомненно, найдете кучу единомышленников, которые подскажут вам все непонятные нюансы.

Впрочем, если вас не поглотит бездна сайта microchip навсегда, то ссылка вот: rcopen.com/forum/f8/topic12183/240

Если бы вы так быстро не сбежали

Не, я тут. Как раз раз читаю данную вами ссылку. Я ее уже прочел раньше, только что-то не особо понял. Теперь сходил на оригинал 2m BLDC - поглядеть, что это такое. Как-то все не просто. Ладно, подсуну нашим электронщикам, сделают. А печатную плату покажите, пожалуйста.

Судя по всему, схема уже проверна, так что попробую.

Впрочем, если вас не поглотит бездна сайта microchip навсегда

О да, десяток аннотов уже скачал. Ну, все равно не зря - учиться. учиться и учиться. 😃

А печатную плату покажите, пожалуйста.

Дяденька, я не настоящий сварщик! (с) анекдот.

Вы в той теме и спросите. А если внимательно прочтете хотя бы ту страницу, на которую указывает моя ссылка, то есть текстовое содержимое всех постов на странице 13 темы “Контроллер бесколлекторного двигателя”, то в сообщении пользователя Wasia найдете ссылку на печатную плату: people.freenet.de/…/AB_bb13_board_top.JPG а в посте пользователя jeti - прошивку. Ссылку не привожу, найдите самостоятельно! А если сходите на страницу 12 той же темы, то найдете еще пару вариантов прошивок, плат и фотки готовых устройств.

Дяденька, я не настоящий сварщик, я каску на стройке нашел. (с) анекдот.

Это мне просто пора домой идти, у меня local time 22:00 😃
Спасибо еще раз, последний. 😃

Спасибо еще раз, последний. 😃

Welcome!

Добавлено

Вот набрел на интересную страничку с подробными объяснениями принципа работы бездатчикового б-к: www.torcman.de/peterslrk/SPEEDY-BL_eng.html#Anker1…

Даже с диаграммами переключения фаз и сигналов положения.

Модератору:
Еще один пример, когда новички, заходящие на форум не подозревают о наличии главной страницы сайта. В месяц таких примеров несколько. Может, все же сделать в шапке указание на главную страницу более значимым?