Activity
Из какого материала сделан редуктор? И, например, если большой мотор это 2212, то какого примерно размера будет эквивалентный мотор для редуктора? И как насчет механических потерь энергии в редукторе?
Не знаю из какого, я однажды видел металлический, но там “2212” был в роли мелкого мотора. Работая на существенно больше скорости, чем в прямом приводе, получается существенно большая мощность, при том же весе. Потери в моторе при этом растут медленнее, чем при повышении тока.
С другой стороны это все противоречит главной идеи коптеров, отсутствию механических узлов. Сначала редуктор, потом изменяемый шаг, а потом уже будет вертолет.
Для начала не понял, каким образом добавление редуктора снижает вес?
Небольшой мотор с высоким Kv + редуктор весят меньше чем мотор с низким Kv.
у моих драйверы до 600вольт, можно поставить высоковольтные ключи и сделать дешевый частотник для 3х фазного асинхронного движка. по востребованности
Нет, асинхронники это уже совсем не ко мне. Совсем другая схемотехника на такие напряжения и другие методы управления.
очень интересно потестить, нет эталона для сравнения своих регуляторов/прошивок на предмет крутящего момента нагрева и кпд
Хорошо, значит подготовлю плату как будет возможность.
Похоже остановлюсь на вот такой конструкции, радиатор на обратной стороне платы. Удалось проверить пока до 70А, греется до ~60°C, при этом вся плата обдувалась вентилятором.
Кому нибудь интересно взять регулятор на тест? У меня возможно будет лишний экземпляр.
стал внимательнее перечитывать тему - собственно вопрос ждать красивой осциллограммы по вольтажу не следует? максимум синус будет в токах фаз?
Слишком дорого делать синус в напряжении, пострадают другие параметры. Оставьте это каким нибудь прецизионным приводам где вибрация недопустима, или огромным промышленным двигателям где dU/dt портит изоляцию обмоток. Впрочем, добавить LC-фильтр на выход любого регулятора не сложно.
но как даю большую чем 20% скважность то начинается потребление мотором и тяга! начальное индуктивное сопротивление обмотки? это и есть пресловутая диаграмма “сиськи и треугольники” при управлении блдц?
Из текста сложно понять, что у Вас происходит. Схема ШИМ не должна так проявлять себя, она никак себя не должна проявлять пока не начнете упираться в 100% заполнения.
Вот добавил возможность управления по сервосигналу.
какая сейчас актуальная стоимость изделия?
Около 9000р.
Немного ошибался на счет предельного тока, 75А получается без радиатора и обдува и можно пробовать больше. В долговременном режиме скорее всего будет нужна искусственная конвекция.
Заметьте это фазный ток, что ходит по мотору, а не потребляемый. Нужно хорошо подобрать нагрузку, чтобы получить такой ток по входу не превышая фазный ток. Этот тест был на моторе rotomax 1.20. На картинке ток, температура платы и потребляемая мощность.
Потерялось вот, не нужно? The following libraries were not found:
Должно без этого открываться.
А зачем вообще шунт нужен если можно прям на мосфете измерять ?
Точность сопротивления шунта посмотрите www.seielect.com/catalog/sei-csnl.pdf и сравните с графиком зависимости Rdson от температуры. Такие замеры годятся только для детектирования КЗ.
Ну может быть получится ~75 А с радиатором и обдувом. На значения больше 100 не рассчитывайте.
Нет, так не получается. Даже если бы можно было так просто установить эффективно работающий радиатор, мощность растет от тока по квадрату, то есть с 50 А на 200 перейти это даст увеличение тепловыделения в 16 раз. А если четыре платы взять, то получим те же 200 А, со в 4 раза большим тепловыделением еще и на 4 раза большую площадь, итого нагрев останется прежним. Другие проблемы конечно могут быть, не считая стоимости.
Попробовать ничего не мешает, но я уже говорил, корпус у тех транзисторов отводит тепло в плату, и на верх приклеивать радиатор бессмысленно. Эффективный способ охлаждения требует других решений. Может быть на обратную сторону платы радиаторы паять на открытые полигоны, может быть на алюминиевой пластине вместо текстолита плату делать как со светодиодами.
Т.е. максимум 30А.
Предыдущая версия, где было две платы, имела транзисторы с Rdson 2.5 мОм, и незначительно (+20 может быть) нагревалась при токе 30 А. Новые транзисторы имеют Rdson 0.75 мОм, что дает расчетное тепловыделение при 50 А лишь на ~2 Вт больше того, что было на старой при 30 А. Расчет приблизительный, и точно можно будет сказать только попробовав.
Я привел цитату из вашего поста, и спросил FOC это 6 ти шаговое управление? Из той фразы я так понял.
Нет, 6-ти шаговое это не FOC.
Попробывал еще раз, все равно “конфликт медных полигонов: медный полигон перекрывает другие дорожки в этом слое”
Откройте через KiCad. Полигоны действительно перекрывают дорожки во многих местах, но это не является проблемой.
Я в схемотехике не очень, но эти мосфеты 300 А до 125 градусов должны держать, нет? В даташите так нарисовано. Зачем в 4 раза?
Да, если сможете при этом куда-то отводить ~60 Вт (с одного транзистора) тепла, иначе быстро станет больше 125 градусов. В 4 раза исходя из того, что на 50 А выделяющееся тепло рассеивается самой платой и проводами. Чтобы получить 200 А берем 4 такие платы и включаем параллельно. У этих транзисторов корпус не предназначен для установки радиатора на него.
Приблизительные тепловые расчеты (для всей платы) у меня вот такие, считаю Rdson транзистора, сопротивление медных слоев, сопротивление шунтов.
30 А ~ 3 Вт
50 А ~ 8 Вт
75 А ~ 19 Вт
100 А ~ 33 Вт
Динамические потери на переключении это дополнительно 3~5 Вт. Без радиатора тепловыделение для такой платы надо держать ниже 10 Вт.
Зачем большую заготовку, 50х50 6 слоев 100 штук по 110 р получаются (там калькулятор есть посмотреть можно). Просто 1 штука 2500 стоит, 10 шт 5000, а 100 шт 11000. Вагодно сразу 100 заказать.
Да, так.
Да, и такое пожелание от юзера- сделать несколько версий платы. В частности кроме миниатюрной летающей, еще сухопутную, к которой можно радиатор прикрутить. И сразу 200 А а то и больше. А такие конкуренты ужо совсем другие деньги стоят
Ну они наверно не зря так стоят. Упрощенно считайте, что в моей плате надо взять по четыре транзистора вместо одного (каждый на 50А) и драйверы на каждую пару, получается в 4 раза больше самых дорогих компонентов. Цена удваивается и приближается к той по ссылке.
На других транзисторах, которые в корпусах под радиатор, пока не планирую ничего делать.
можно сделать вывод что они 6 ти шаговые?
Это о чем?
Роман, чота не компилится
Переделываю, сейчас все сломано, можно собрать только старые ревизии. По датам посмотрите прошлый год. Планирую в ближайшее время это решить, зимой было мало времени.
В результате, в том числе, будет упрощено использование кода управления мотором в другом окружении (как библиотеки), хотя это всегда было не сложно.
и плата с ошибкой
Это не должно, разные версии KiCad? у меня 4.0.7. Протолкнул все мелкие изменения в схеме и плате в репозиторий, посмотрите еще раз.
И если кто делать соберется можно скооперироваться, 100 плат 11000 (по 110 р получается)
Будет интерес, я все лишние платы и бесплатно могу раздать. Из-за того, что 6 слоев и особый стек, надо будет большую заготовку заказывать.
Приблизительно, эти образцы обходятся не менее 10тр, без монтажа, паяю сам по 1-2 шт.
Посчитал цены поэлементно, получается 8469 + еще цена PCB. Из этого ~4500 это транзисторы и драйверы затворов. Дальше по цене идут усилители, МК и преобразователи питания.
Упрощенно для понимания.
…
Ну это известный вариант, управлять скоростью в регуляторе, а остальное в ПК. Только простые ESC например задают заполнение ШИМ а не скорость, а ток при этом гуляет как хочет в зависимости от нагрузки, и это не контролируется, что тоже мне не нравится.
Да и всякие другие параметры полезно принимать от регулятора в ПК, все те же обороты и ток (или мощность). Как минимум, чтобы диагностировать неполадки перед стартом.
Вот по поводу диагностики, так же пытаюсь делать в своем контроллере. Добавил делитель напряжения с фаз, можно будет делать тест, что выходные транзисторы целы и мотор подключен.
Так по мощности то что? Я думал дело в том, что для той ВМГ, что я назвал мой регулятор получается слишком тяжелый (~20г), большой и по току запас еще будет.
Удержание позиции вала как у сервы это уже другая задача. И мешать все в одну кучу конечно можно, но все же стоит различать задачи.
Да я не знаю кто мешает, я только сказал, что возможность есть. Да и характеристики получаются слабые у такой бездатчиковой сервы (нет достаточной точности и жесткого удержания позиции с высокой точностью), нужен или датчик положения/скорости или редуктор.
подобные регуляторы могут быть востребованы в электротранспорте (электровелосипеды, электроскутеры мини-электромобили) к примеру регулятор на 14 банок и 80 ампер стоит от 4тр за штуку
На это вот я даже не рассчитываю, что смогу сделать дешевле, даже если представить, что будет производство 1000+ штук. Кстати надо будет посчитать, что стоимость какая у меня получается. Приблизительно, эти образцы обходятся не менее 10тр, без монтажа, паяю сам по 1-2 шт.
Мне всегда было обидно за народ, который имея хорошее образование (познания) в какой-то области и не обладая умениями решать задачу в целом тратят зря время и силы. Когда можно было просто сделать первичный анализ и не проверять все решения подряд.
В данном случае напрашивается не понимание, что делает ПК в коптерах, а что делает рег и что от них требуется.
Интересно было бы узнать ваше понимание, что должен делать регулятор а что пк. А по мощности что не так?
в принципе пока еще есть смысл делат ьсамодельные регуляторы класса “высоковольтные”.
для 10 -15 банок липо.
подобные регуляторы могут быть востребованы в электротранспорте (электровелосипеды, электроскутеры мини-электромобили)
к примеру регулятор на 14 банок и 80 ампер стоит от 4тр за штуку
Это отдельно надо делать. То что есть не HV.
предыдущее решение на 2х платах ИМХО было более правильное …
на силовой плате можно использовать материал с толстой медной фольгой , а плате управления с тонкой … это сильно упростит и удешевит изготовление платы , даже если процессорная будет 4х слойной …
драйверы ключей и датчики тока можно вынести на процессорную плату , на силовой оставить только ключи и измерительные резисторы …
Возможно. Сложности тоже есть, громоздко получается. На больший ток я думаю да, нужно силовую часть на отдельную плату, которые можно было бы параллелить.
Потревожу немного эту тему. По поводу того, для чего планирую использовать контроллер, и причем здесь коптеры. Вот смотрел и выбирать варианты ВМГ и мне на данный момент видится например такой вариант, мотор ML 5010 300KV, проп 2055, питание 8S-12S.
Контроллер-регулятор будет четвертой ревизии, ожидаемые параметры:
- одноплатный 45мм x 45мм;
- вес 20-30г без конденсаторов и проводов;
- номинальный ток (+30°C) 50А;
- предел по напряжению питания 40-50в.
Уже давно сделал трассировку новой платы, но не решаюсь пока заказывать, думаю и ищу недостатки.
Меньше габариты/вес не получаются. В соответствии с ними подбираю другие параметры. Цена получается большой, все компоненты выбраны по характеристикам без учета цены, pcb еще 6 слоев со слепыми переходными.
Дальше, есть еще софтверная часть, которую в очередной раз переписываю, на этот раз упрощаю и выбрасываю например оценку формы ЭДС (она работает нестабильно и пользы от нее немного). Здесь назревает некоторая проблема. Каким параметром ВМГ надо управлять? Сейчас есть возможность управлять током (т.е. моментом) или скоростью. В обоих случаях это регулирование конкретной величины измеряемой в некоторых единицах, это не throttle от 0 до 100 %.
Итоговая задача управлять тягой, но при этом винт с неизменяемым шагом, изменять можно только скорость. А на тягу влияет как минимум воздушная скорость движения винта, которую можно оценить по потребляемой мотором мощности для поддержания заданных оборотов. Появляется такая идея, что надо управлять мощностью, чтобы приблизиться к регулированию именно тяги. Но как это хорошо сделать чтобы не проиграть в скорости переходных процессов, я пока не знаю.
Вот из-за таких идей и хочется свой контроллер мотора, с которого можно спрашивать все интересные параметры, а не только выдавать в него заданный throttle.
Полетный контроллер еще хочется сделать.
Из того, что я понял по теоретической части: Сперва я хотел прикрутить векторное управление, но не взлетело. Копнул глубже, и остановился на трапеции и своих алгоритмах, которые мне помог разработать симулятор этого мотора (самописный, для отладки алгоритмов в “сферической в вакууме” виртуальной среде).
Почему не взлетело? И какие алгоритмы в итоге выбрали?
Погрешности датчиков тока на эффекте Холаа не мешают? Я пробовал такие, их как акселерометр использовать можно, сигнал зависит от ускорения. Не говорю уже о проводах с током лежащих рядом.
Как я понимаю источников питания на плате контроллера у Вас нет, в угоду габаритам. Делать 12в для затворов необходимости нет, да и драйверов как отдельных элементов на плате тоже нет. Интересно, но мне многое не нравится.
Было бы понятнее, если б заполнение ШИМ на фазах было пропущено через ФНЧ. Тогда было бы видно форму напряжения на фазах. Ещё как вариант - выводить это дело через МК самого контроллера. Он же всем заведует и ему виднее что там где творится. Можно в нём всё обработать, зафильтровать, и вывести через отдельные ШИМ каналы.
Если надо понятнее, то могу на численной модели записать графики. Там они будут чистые, не отягощенные всякими особенностями. А с МК я делаю запись в RAM с необходимой частотой, а потом уже неспешно передаю через USART. Да можно и через DAC вывести, я даже пины на плате для этого предусмотрел, но как-то необходимости пока не было.
Записал формы напряжения в двух фазах (трех каналов у моего осцилла нет), в разных масштабах по времени, чтобы было понятно. И еще формы на выходе усилителя шунтов, синхронно с напряжением этой же фазы.
Скважность в обоих каналах почти одинакова потому, что мотор был не нагружен. А вот при замере формы тока я его тормозил, иначе все плоское и виден только шум. Коэффициент для перехода к значению тока около 33 А/в.
Т.е. если грубо, то вместо ШИМ лучше использовать импульс в самом начале периода. Шириной импульса регулировать крутящий момент и тем самым поддерживать требуемые обороты.
Сам ШИМ вторичен, он нужен ровно такой какой создаст требуемую форму тока в обмотке. Одиночный импульс будет создавать такой же одиночный импульс тока. Эффективнее держать небольшой ток постоянно, чем давать высокий короткий импульс. Так будет меньше потерь, и в меди и в железе. Гистерезис не настолько велик, чтобы делать из статора постоянный магнит который периодически перемагничивается. А потери, в случае с прямым приводом винта, по моим наблюдениям, значительная часть теряется на активном сопротивлении обмоток а не в железе. Чтобы сместить баланс в сторону потерь в железе надо увеличивать обороты.
Записать осциллограмму сейчас некогда, извините, позже. Надо еще подобрать хороший режим работы мотора, чтобы был не лес из иголок, а видно как заполнение меняется.
Ну Роман то начал про другое. Токовые датчики позволяют регулировать момент и сделать из мотора почти серву. Это уже я пытаюсь понять как это можно полезно реализовать в нашем случае с ВМГ и понять в чем разница с точки зрения мотора.
Для серво одних датчиков тока недостаточно. Вот здесь я недавно попытался рассказать про работу на низкой скорости, очень коротко.
we.easyelectronics.ru/…/ocenka-polozheniya-rotora-…
Мне это нужно для понимания векторно-токового управления. А так не совсем понимаю разницу от векторно-бездатчикового управления. Может в нем и впрямь есть скрытые преимущества. Только нужны напряжение и ток по всем 3-м фазам.
Векторное управление это работа с мгновенными значениями тока и напряжения в системе координат связанной с ротором. В классическом варианте там делают два ПИ регулятора тока, а положение ротора для пересчета систем координат берут с датчика. В бездатчиковом исключается датчик положения ротора, датчики тока остаются, а положение оценивается по сигналам тока и напряжения с помощью методов оценки состояния из теории управления.
Снять осциллограмму я могу, но сомневаюсь, что Вы найдете там что либо интересное. В напряжении виден ШИМ с плавно меняющейся скважностью, так что если взять среднее будет синус, сдвинутый на 120 градусов между фазами. Ток снять сложнее, будет нужен отдельный датчик, те что на плате сильно шумят в моменты переключения моста, с них нужно делать выборки синхронно с ШИМ, осциллографу это не объяснишь.
Ну и заодно найти того кто возьмется реализовать другой ШИМ, который использует теорию петли гистерезиса.
Вот от сюда и дальше я перестал понимать.
Сейчас еще раз глянул петлю гистерезиса, с ее точки зрения управление мотора просто бездарное.
В любом случае статор надо перемагничивать постоянно, одной и той же величиной тока. Делать это плавно по синусу или 6-тью шагами на оборот, разница не катастрофична, и она как мне кажется будет больше связана с вихревыми потерями а не с гистерезисом.
Для понимания тогда неплохо глянуть осциллограммы сигнала для обмотки. По этим то уже все понятно.
Осциллограммы чего, тока или напряжения? В напряжение будет виден ШИМ, а в токе синус.
Вот здесь не совсем понял как измерялось и как такое возможно (бросок в отрицательную сторону без соответствующего графика тока). И ток в минус и мощность в плюс - это отдача тока или все таки потребление?
Все параметры это внутренний пересчет измерений тока с шунтов. Ток здесь в подвижной системе координат, виртуальный, по величине соответствует амплитуде тока в обмотках мотора. Показанный красным это ток который создает вращающий момент, от знака зависит разгоняемся или тормозим. Ну еще с учетом знака скорости, но я реверс не делал. Мощность рассчитывается потребляемая, если она отрицательная то регулятор отдает ток в батарею. Но вот оказалось, что если тормозить быстро то возврата энергии в батарею почти нет. Видимо регенерация компенсируется большими потерями на сопротивлении обмоток. На картинке вариант с ограничением тока до 30А, там есть регенерация в пике около ~100Вт.
По хорошему надо бы делать еще и внешние замеры потребляемого тока, расчетное значение может быть с неожиданной погрешностью. А вот токам и скорости не доверять причин нет.
Меня, если честно, интересуют более совершенные реги. Ну про постоянство тяги уже озвучил. Плюс есть подозрение, что обычный ШИМ бездарно расходует энергию. И надеюсь найти с кем можно сделать эксперименты по тестам с синусоидой или что-то подобным.
Векторное управление и дает синусоидальные токи в обмотках. Обычные ESC не векторные, их метод управления называется 6-ти шаговый. А ШИМ в обоих случаях одинаковый, только скважность задается по разному. В большинстве источников считается, что BLDC надо управлять 6-ти шаговым методом, а векторное управление оно для PMSM, это такие же синхронные моторы с магнитами только имеющие строго синусоидальную ЭДС, конструкция статора может напоминать асинхронники, скосы и сложная намотка, на роторе железо может присутствовать. Но как мне кажется, сейчас все начало перемешиваться, и векторное управление применяют к чему попадется, чаще в транспорте.
На тестах шунтованных хорошо видно, что сам шунт греется не меньше ключей. Смотрел тепловизором, у меня есть возможность по работе. Поэтому к таким идеям отношусь осторожно. Как вариант не против еще, если шунт с мизерным сопротивлением (так чтоб почти не было падения и соответственно нагрева), а измерение делается через усилитель.
Плохо становится на больших токах, там уже вместо шунтов надо датчики на эффекте Холла использовать. А до 50А шунты нормально живут, и точность у них выше и надежность, чем у Холлов, внешние поля не чувствуют, ноль дрейфует минимально. Да, надо ставить минимального сопротивления и усиливать.
Обороты можно контролировать не только в постоянном режиме, но и в переходном. Обороты можно контролировать даже на части оборота мотора. Всего-то надо 1 датчик и спец поверхность.
Так интерес в том, чтобы без датчиков, регулятор же знает положение, он должен его знать чтобы управлять. Значит и скорость может оценить, хуже чем отдельный датчик скорости, но может.
Конечно неплохо глянуть.
Попробовал, взял Multistar 4822-570 и мягкий проп 12x4.5, источник 8S. Пришлось повозится с настройкой коэффициентов, мотор оказался капризным, началась пульсация, вибрация. Ну настроил, дальше задача подняв ток до 50А сделать рывок с 700 rpm до 5000 rpm и обратно. Контур скорости пока очень простой, пропорциональный регулятор, поэтому до 5000 не дотянул, проседает под нагрузкой. На графике ток показан красным (значение в 2 раза больше, подписано неверно), скорость зеленым, мощность синим, время в миллисекундах. Забавно, что на графике почти нет броска мощности в отрицательную сторону при торможении, а с меньшим током он есть.
Интерес есть. Только Сергей в чем-то прав. Интерес есть в чем-то промежуточном. То что есть на рынке не устраивает, но и контролер такого размера и веса можно (лучше) использовать для перевозки человека (что лучше реализовывать не сразу).
Я не 4 года тестирую, но то, что наработал подсказывает, что реги на рынке далеко не эффективны с точки зрения алгоритма. Зато у них есть плюс - они маленькие и легкие. Напрашивается совместить.
Да, мне тоже не нравятся имеющиеся габариты и вес. Много внимания уделял трассировке силовой части, чтобы не было выбросов напряжения при переключении и оно происходило быстро. Получилось, но пострадали габариты. А вес на 19г состоит из трех LOW ESR конденсаторов, керамических по питанию 12 штук, они тоже весят хорошо. Моя оценка, можно получить вес ~20г.
Размеры уменьшить сложнее, делать “мусорную” трассировку когда все компоненты кладутся на минимальную площадь и все соединяется как-то, лишь бы соединилось в соответствии со схемой, не хотелось бы, но я к этому двигаюсь. Есть еще требования под автоматический монтаж, не делать переходных отверстий в площадках, что тоже не способствует малым габаритам. Соединить две платы можно без разъемов (вариант для отладки), высота будет меньше.
Измерение тока само по себе малоинтересно (хотя как испытатель без измерений как говориться жить не могу), при дальнейшем использовании надо. Только не в ущерб нагреву, а то эти шунты вечно напрягают своей температурой.
Плохо объяснил наверно, я использую другой метод управления. Измерение тока здесь необходимо, по токам оценивается положение ротора. Все три фазы всегда в работе, нет отключенной на которой измеряется ЭДС.
Нагрев сейчас больше на транзисторах, их сопротивление 3мОм, а шунтов 0.5мОм. Да и я промахнулся, преждевременно сказав, что контроллер выдерживает 50А нагреваясь до 75С. Если подержать такой ток подольше, то может разогреться и до дыма. Безопасно лишь на несколько секунд. А постоянный ток не больше 30А. Можно попробовать подобрать другие транзисторы, если 60в не нужно.
Измерение оборотов сам ПК пока не интересует, но вот точное удержание оборотов необходимо (качество управления будет выше).
Быстрый разгон и снижение оборотов надо. А вот режим сервы нужен там где они используются (подвесы, трекеры и т.п.).
В общем интерес есть и можно обсуждать.
А что дает удержание оборотов? Для управления удобнее оперировать тягой, а она от оборотов зависит сложно. Более простую связь с создаваемой силой тяги имеет потребляемая мощность, но только после переходного процесса уже на постоянных оборотах. Думаю над комбинированным вариантом, если бы не момент инерции, то подавая требуемую мощность получали бы соответствующие обороты без длительного переходного процесса. А дальше выправить, линеаризовать характеристику и управлять слой тяги. С управлением оборотами получаем постоянное переливание электрической энергии в механическую и обратно, чем больше момент инерции тем больше энергии преобразуется на резких разгонах и торможении. Но даже на постоянных оборотах, в зависимости от скорости потока в котором находится винт получаем разную тягу. Разве нет?
Наверно стоит сделать замеры и показать результаты с графиками. Какой получается отклик, и точность удержания.
А какое вообще отношение имеет векторное управление к коптерной тематике?
Из трех абзацев Вашего последнего поста я понял только то, что это Вам нравится… Лично Вам…) Но Вы не сказали, зачем это мне и еще 99% моделистов. Что мы выиграем? Что сэкономим? Чем будет лучше?
Не знаю, что Вы выиграете, может быть у Вас есть какие-то свои идеи как и где это можно использовать. Для этого и написал, поделиться результатом, получить новую информацию, если будут заинтересованные, то сотрудничать. Например такой вариант использования, для тестов новых или собственных моторов. Посмотреть ток потребления, скорость, измерять Kv, и другие параметры.
К коптерам векторное управление имеет слабое отношение. Да возможно стоило бы создать тему в другой ветке форума. Но все таки я планирую использовать свой контролер для коптеров, для этого и начал его делать.
в случае если появится недорогой и подходящий под электротранспорт регуль - в выигрыше будут все (за исключением тех кто сейчас наживается на хайвольтаж регулях)
VESC знаете?
Все слышали, что FOC это более высокий кпд и меньше акустического шума, но это зависит от многих деталей, и выигрыш обычно не слишком велик. Главная причина лишь в том, что мне векторное управление нравится больше, чем 6-ти шаговое. Измерять и контролировать ток в хорошем регуляторе надо, а значит нет причин не сделать векторное управление. В 6-ти шаговый метод я наверно не смог бы добавить HFI и определять положение при неподвижном роторе.
На низкой скорости (с HFI) оценка положения шумит с размахом ~5 электрических градусов. Если не нужен быстрый отклик, можно фильтровать. Нелинейности какие-то наверно есть в зависимости от двигателя, на фоне шума их не видно. Если надо еще и момент создавать одновременно с оценкой положения, то это может ухудшить точность. Здесь все определяется двигателем, плохо становится если заходить в область насыщения железа.
На высокой скорости шум меньше, но могут быть смещения из-за неточного знания параметров мотора, в итоге те же 5 градусов.
Делаю контроллер бесколлекторных двигателей, в свободное время. Достиг некоторых результатов за 4 года. Приму критику, помощь.
Сейчас есть третья ревизия прототипа, который пока собран в одном экземпляре. Приведу характеристики, великоват и тяжеловат, но меньше не получается.
Размеры: 90мм x 40мм x 15мм
Вес: 50г
Питание: от 5в до 42в (компоненты держат 60в)
Ток: до 50А (фазный), нагрев при этом до ~75 C
ШИМ: до 80кГц (работаю на 60кГц)
Интерфейсы: USART, CAN (нет поддержки в коде)
Датчики: Холл, энкодер (нет поддержки в коде)
Сейчас поддерживается только бездатчиковый векторный режим. Обратная связь по измерениям двух датчиков тока.
При работе на достаточно скорости, на простую нагрузку (винт) в большинстве случаев все отлично. Сложности вызывает работа на низкой скорости, в режиме управления положением (серво), либо на больших токах вгоняющих железо статора слишком глубоко в насыщение.
На низкой скорости используется инжекция высокой частоты (HFI), по отклику определяется положение ротора, даже если он неподвижен. Но это требует особого качества от мотора, зависимости индуктивности от положения. Все имеющиеся у меня аутраннеры им обладают, один инраннер нет.
Есть несколько контуров управления. Можно контролировать, ток, скорость, абсолютное положение (с учетом полных оборотов), мощность. Задавать предельные значения этих параметров. Управление положением (режим серво) пока экспериментальное, работает не слишком надежно.
Для меня пока вопрос каким параметром ВМГ лучше управлять, при винтах с неизменяемым шагом. Хороший отклик с регенерацией на торможении получается при управлении скоростью, но между скоростью и создаваемой тягой слишком сложные зависимости.
Параметры двигателя определяются автоматически, после подключения двигателя надо однократно запустить процедуру идентификации, и записать параметры во флеш. Настраивается все через командный интерфейс, по USART.
Все исходники (код, схемы, платы) открыты, и доступны по ссылке.
Пока продолжаю вести доработки в части управления и оценки параметров, к интерфейсам и прочей более программерской части не тороплюсь переходить.
Спасибо.