Hа: pегулятоp обоpотов

Hello Eugene!

06 Jan 06 12:45, Eugene A. Petroff wrote to Andrew Matveev:

EP> ПОС по току. Как в классическом стабилизаторе для кассетного EP> магнитофона.

Для движка с последовательным возбуждением? Ой, сомневаюсь... :-)

С Hовым Годом!

А. Забайрацкий.

"Alexander Zabairatsky" snipped-for-privacy@p28.f.n5084.z2.fidonet.org> сообщил/сообщила в новостях следующее: news: snipped-for-privacy@p28.f.n5084.z2.ftn...

этим

Сериесная машина обладает встроенной ПОС - потому ее моментная характеристика и жестче. Но глубина этой ПОС недостаточна для полной стабилизации и электроный регулятор способен докорректировать. Причем, глубина ПОС в самой машине оптимальна только при номинальном напряжении питания и падает при его снижении. Стабилизация достигается только для одного сочетания оборотов и питания. Нам же надо получить другие _обороты_ - то есть, вывести из режима оптимума.

Сущность стабилизации са счет токовой ПОС - введение в общий импеданс (с учетом электромеханических компонетов) отрицательной части, компенсирующей положительню его часть. Например, в машине с независимым возбуждением уменьшение импеданса приводит к увеличению размаха балансирующего тока, определяемого разностью входного напряжения и напряжения противоЭДС - что и обеспечивает стабилизацию оборотов, поскольку противоЭДС линейно сваязана с оборотами и незначительное уменьшение оборотов приводит к вкачиванию большого дополнительного тока.

В сериесной машине, как я сказал выше, часть этой токовой ПОС введена конструктивно, а значит при регулировании оборотов надо подобрать закон так, что б скомпенсировать падение ПОС на малых оборотах.

Ну, в общем, надеюсь что нюансы ты сообразишь сам.

Чао!

ЗЫ: помимо токовой ПОС есть еще один способ получения тахо-сигнала - прямое измерение противо-ЭДС при кратковременном снятии питания с электромашины. Когда-то я лепил такую хреньку, правда, для машины с независимым возбуждением - использовалось нефильтрованное питание от выпрямленных 50 Гц и замер при помощи УВХ производился в момент нуля синусоиды. Все хозяйство "весило" полтора корпуса КМОП + пара транзюков и держало обороты очень жестко. Для сериесной машины это решение, на мой взгляд, вполне применимо - если питать от выпрямленного несглаженного напряжения, то остаточная намагниченность возбуждения достаточна для формирования тахо-сигнала.

Надо просто посидеть и померять характеристики. А по нынешним временам все законы на счет раз забиваются в микроконтроллер...

Hello Eugene!

07 Jan 06 15:49, Eugene A. Petroff wrote to Alexander Zabairatsky:

EP> Сериесная машина обладает встроенной ПОС - потому ее моментная EP> характеристика и жестче. Hо глубина этой ПОС недостаточна для полной EP> стабилизации и электроный регулятор способен докорректировать. Причем, EP> глубина ПОС в самой машине оптимальна только при номинальном EP> напряжении питания и падает при его снижении. Стабилизация достигается EP> только для одного сочетания оборотов и питания. Hам же надо получить EP> другие _обороты_ - то есть, вывести из режима оптимума.

Ошибаешься. У сериесной машины зарактеристика мягкая. Самая мягкая из всех машин. Если ее основательно нагрузить, скорость просаживается до минимума, при снижении нагрузки обороты растут, без нагрузки она вообще вразнос идет.

EP> ЗЫ: помимо токовой ПОС есть еще один способ получения тахо-сигнала - EP> прямое измерение противо-ЭДС при кратковременном снятии питания с EP> электромашины. Когда-то я лепил такую хреньку, правда, для машины с EP> независимым возбуждением - использовалось нефильтрованное питание от EP> выпрямленных 50 Гц и замер при помощи УВХ производился в момент нуля EP> синусоиды. Все хозяйство "весило" полтора корпуса КМОП + пара EP> транзюков и держало обороты очень жестко. Для сериесной машины это EP> решение, на мой взгляд, вполне применимо - если питать от EP> выпрямленного несглаженного напряжения, то остаточная намагниченность EP> возбуждения достаточна для формирования тахо-сигнала.

А вот это интересно. Можно чуть подробнее? Там же индуктивности, соответственно, нуля тока может просто не быть, а если он и есть, то не одновременно с нулем напряжения? Или как?

EP> Hадо просто посидеть и померять характеристики. А по нынешним временам EP> все законы на счет раз забиваются в микроконтроллер...

Это-то понятно...

Всего доброго!

А. Забайрацкий.

"Alexander Zabairatsky" snipped-for-privacy@p28.f.n5084.z2.fidonet.org> сообщил/сообщила в новостях следующее: news: snipped-for-privacy@p28.f.n5084.z2.ftn...

полной

Причем,

достигается

получить

всех

Боюсь, что ошибаешься ты :) Я оставляю свое утверждение в силе.

Если ее основательно нагрузить, скорость просаживается до минимума, при

идет.

Давай во избежание ошибок уточним предмет спора. Сериесная машина - это коллекторный двигатель с обмоткой возбуждения, соединеной последовательно с якорем.

Поскольку ток возбуждения равен току якоря, то происходит следующее - если вследствие увеличения нагрузки на валу обороты упадут, то уменьшится противо-ЭДС якоря и возрастет ток якоря. Точно так же, как и в машине с независимым возбуждением. Но в силу положительной ОС по возбуждению, увеличение тока приведет к увеличению магнитного поля, что в свою очередь увеличит момент на валу и воспрепятствует в значительной мере снижению оборотов, как бы это произошло при независимом возбуждении. То есть, рабочая характеристика в области РАБОЧИХ нагрузок ужесточается.

Что касается повышенных оборотов на ХХ, то это свойственно многим системам с магнитным усилением - вспомним про феррорезонансный стабилизатор или стабилизатор переменного тока на магнитном усилителе.

Сериесная машина просто не расчитана для работы в широком диапазоне механических нагрузок - если стоит такая задача, то возбуждение выполняют комбинированным и параллельная ветвь препятствует излишнему разгону.

Боюсь, что ты попутал сериесную (то есть, последовательную) машину с чем то еще.

тахо-сигнала -

с

от

нуля

это

намагниченность

не

Мы измеряем тахо-напряжение на якоре в момент времени, когда напряжение на ВХОДЕ минимально - то есть, формируем импульс на УВХ, не ориентируясь на ток. Кроме того, речь ведь о питании от медленных 100-герцовых горбушек, причем, меняющихся достаточно плавно и потому индуктивные выплески незначительны. Еще раз обращу внимание на то, что питание производится от выпрямителя без сглаживающих емкостей.

В принципе, нет проблем применить способ и при питании от постоянного напряжения, но тогда придется специально формировать измерительные интервалы, принудительно отключая силовой ключ. Такие штуки тоже делал - и работает оно очень стабильно. Точность стабилизации определяется лишь стабильностью параметров двигателя в режиме генератора, и для большинства практически значимых приложений этого достаточно. Во всяком случае, стабильность тахогенераторной ОС значительно выше, чем у систем с токовой ПОС, то есть, мостовых, поскольку нестабильность тахо-ЭДС определяется только нестабильностью возбуждения, которое от температуры зависит все таки значительно меньше, чем активное сопротивление якоря, входящее в балансировку измерительного моста.

Чао!

"Alex B. Solomatin" snipped-for-privacy@p9.f.n467.z2.fidonet.org>

сообщил/сообщила в новостях следующее: news: snipped-for-privacy@p9.f.n467.z2.ftn...

ключевой

Тем БОЛЬШЕ открыт ключевой элемент - это родная схема для аналогового регулятора.

Так мотор же сгорит?

??? Он должен напрямую работать от источника не сгорая - гореть может только сверло на неподходящем материале, для чего и нужно движок попридержать в некоторых случаях на малых нагрузках...

В общем, бери классическую схемку от любого стабилизатора оборотов кассетного магнитофона и пределывай ее на соответствующие токи/напряжения. И будет тебе щасте...

Чао!

Hi!

In a message of 09 Jan 06 Eugene A. Petroff wrote to Alexander Zabairatsky:

EAP> Сериесная машина просто не расчитана для работы в широком диапазоне EAP> механических нагрузок - если стоит такая задача, то возбуждение EAP> выполняют комбинированным и параллельная ветвь препятствует излишнему EAP> разгону.

А тебя не смущает, что в электричках, поездах метро, электровозах и проч. применяются именно коллекторые электродвигатели с последовательным возбуждением (асинхронники и вентильные - не в счёт), и прекрасно работают в диапазоне скоростей от 0 до макс, равно как и в диапазоне нагрузок от 0 до макс?

Bye...

Привет Vadik!

Monday January 09 2006 17:58, Vadik Akimoff wrote to Eugene A. Petroff:

EAP>> Сериесная машина просто не расчитана для работы в широком диапазоне EAP>> механических нагрузок - если стоит такая задача, то возбуждение EAP>> выполняют комбинированным и параллельная ветвь препятствует EAP>> излишнему разгону. VA>

VA> А тебя не смущает, что в электричках, поездах метро, электровозах и проч. VA> применяются именно коллекторые электродвигатели с последовательным VA> возбуждением (асинхронники и вентильные - не в счёт), и прекрасно работают VA> в диапазоне скоростей от 0 до макс, равно как и в диапазоне нагрузок от 0 VA> до макс?

Его ничего не смущает. Hа самом деле - сериесная машина не предназначена для работы на холостом ходу - идет "вразнос". Hо в целом - онаобладает достаточно мягкой характеристикой, для применения как тяговой. (но используют и другие).

Alexander Torres, 2:461/28 aka 2:461/640.28 aka 2:5020/6400.28 aka snipped-for-privacy@yahoo.com

, ftp://altor.sytes.net

"Vadik Akimoff" snipped-for-privacy@p1.f.n5020.z2.fidonet.org>

сообщил/сообщила в новостях следующее: news: snipped-for-privacy@f835.n.z2.FidoNet.ftn...

диапазоне

излишнему

проч.

работают в

0 до

Меня - нет. Потому, что я знаю, что колеса не дадут раскрутиться якорю слишком быстро :)

А нагрузка (момент вращения на валу) всегда бывает или очень большой (на разгоне), или чуть поменьше (на максимальной скорости) - и потому как раз дипазон нагрузок у электричковой сериесной машины НЕ большой (на заходит в область малых нагрузок, поскольку отсутствует холостой ход).

А еще я знаю, зачем выпускаются ну очень мощные полупроводниковыые приборы!..

Чао!

Hello Eugene!

09 Jan 06 12:32, Eugene A. Petroff wrote to Alexander Zabairatsky:

EP> Боюсь, что ошибаешься ты :) Я оставляю свое утверждение в силе.

См. ниже.

EP> Давай во избежание ошибок уточним предмет спора. Сериесная машина - EP> это коллекторный двигатель с обмоткой возбуждения, соединеной EP> последовательно с якорем.

Угу.

EP> Поскольку ток возбуждения равен току якоря, то происходит следующее - EP> если вследствие увеличения нагрузки на валу обороты упадут, то EP> уменьшится противо-ЭДС якоря и возрастет ток якоря. Точно так же, как EP> и в машине с независимым возбуждением. Hо в силу положительной ОС по EP> возбуждению, увеличение тока приведет к увеличению магнитного поля, EP> что в свою очередь увеличит момент на валу и воспрепятствует в EP> значительной мере снижению оборотов, как бы это произошло при EP> независимом возбуждении. То есть, рабочая характеристика в области EP> РАБОЧИХ нагрузок ужесточается.

Hе так. Забудем на минуту об активном сопротивлении обмоток, будем считать его равным нулю. Итак, машина с постоянным магнитным потоком (постоянный магнит или независимое возбуждение) кормится от источника ЭДС. Здесь противо-ЭДС, генерируемая этой машинкой в точности равна ЭДС источника. И учитывая, что ее противо-ЭДС прямо пропорциональна оборотам, наблюдается стабилизация скорости: если скорость по каким-то причинам попытается уменьшиться, то уменьшится противо-ЭДС, компенсация нарушится. попрет большой ток, который и вернет обороты к прежнему значению. Таким образом, механическая характеристика машинки с постоянным магнитным потоком и и нулевым активным сопротивлением обмоток, питаемой от идеального источника напряжения - где-то между жесткой и абсолютно жесткой. Стабилизаторы скорости с ПОС, как раз, и используют эту их особенность

- ПОС вносит отрицательное сопротивление, которое компенсирует положительное сопротивление обмоток, а, заодно и "просадку" магнитного поля статора, буде таковая найдется, а собственно стабилизацию скорости обеспечивает сам движок конструктивно.

В сериесной машинке все не так. Опять же, берем "идеальную машинку, кормим ее от идеального источника. Вот есть какой-то стабильный режим с конкретным током потребления, оборотами и моментом. Увеличим момент на валу. Вал притормозится, ток возрастет, магнитное поле статора _увеличится_, возрастет ЭДС, генерируемая якорем и режим стабилизируется в новой точке. Если, наоборот, уменьшить момент, то двигатель начнет разгоняться, ток потребления уменьшится, при меньшем токе, чтобы противо-ЭДС сравнялась с источником, требуются гораздо бОльшие обороты, на которых режим стабилизируется опять.

Для идеального случая все выражается элементарной математикой. Момент любого коллекторного движка прямо пропорционален току через якорь, а ЭДС в режиме генератора пропорциональна скорости его вращения и току возбуждения, то есть

М = К1 * Iя (1) Eг = K2 * n * Iвозб (2)

где К1 и К2 - коэффициенты, постоянные для данного движка и определяемые его конструкцией.

У сериесного движка Iя =I возб, найдем этот ток из (1) и подставим в (2), учтем также, что Ег = U питания, и заменим К = К2 / К1, в итоге имеем:

Uпит = K * M * n,

Отсюда

n = Uпит / (K * M) или M = Uпит / (K * n)

Таким образом, у сериесного двигателя зависимость оборотов от момента _гиперболическая_ - идеальный сериесный движок разовьет сколь угодно большой момент при почти нулевой скорости, и, наоборот, сколь угодно большие обороты при почти нулевом моменте.

В реале, конечно, скажутся и сопротивление обмоток, и нелинейность намагничивания железа, и трение, и куча других факторов, но сильно они проявляются только на краях характеристики, а при допустимых нагрузках так оно и есть, почти гипербола.

Всего доброго!

А. Забайрацкий.

Hello, Eugene A. Petroff! You wrote in conference fido7.su.hardw.schemes to Alexander Zabairatsky on Mon, 9 Jan 2006 09:32:19 +0000 (UTC):

EAP> Боюсь, что ошибаешься ты :) Я оставляю свое утверждение в EAP> силе.

Ну и продемонстрируешь незнакомство с предметом. У сериесной машины выходная характеристика гиперболическая, у шунтовой машины - линейная. Это два крайних случая в чистом виде в достаточно мощных машинах практически не используются и возбуждение обычно комбинированное. Подробности - в любом учебнике по электроприводу.

dima

Hello, Vadik Akimoff! You wrote in conference fido7.su.hardw.schemes to Eugene A. Petroff on Mon, 09 Jan

2006 17:58:22 +0300:

EAP>> Сериесная машина просто не расчитана для работы в широком EAP>> диапазоне механических нагрузок - если стоит такая задача, EAP>> то возбуждение выполняют комбинированным и параллельная EAP>> ветвь препятствует излишнему разгону.

VA> А тебя не смущает, что в электричках, поездах метро, VA> электровозах и проч. VA> применяются именно коллекторые электродвигатели с VA> последовательным возбуждением (асинхронники и вентильные - не VA> в счёт), и прекрасно работают в диапазоне скоростей от 0 до VA> макс, равно как и в диапазоне нагрузок от 0 до макс?

Там применяется именно смешанное возбуждение. И никогда нет нулевой нагрузки, при которой последовательная машина идет в разнос.

dima

Пpивет тебе, Eugene!

Дело было 09 янваpя 06, Eugene A. Petroff и Alexander Zabairatsky обсуждали тему "Hа: pегулятоp обоpотов".

EAP> Боюсь, что ошибаешься ты :) Я оставляю свое утвеpждение в силе.

Он не ошибается. Именно так и есть - кpутопадающая хаpактеpистика обоpотов от нагpузки. И кpутопадающая момента от обоpотов.

EAP> Давай во избежание ошибок уточним пpедмет споpа. Сеpиесная машина - это EAP> коллектоpный двигатель с обмоткой возбуждения, соединеной EAP> последовательно с якоpем. Да. Машина с последовательным возбуждением.

[хpяп!]

EAP> Боюсь, что ты попутал сеpиесную (то есть, последовательную) машину с чем EAP> то еще.

Ты таки загляни в спpавочник, не теоpетизиpуй.

Удачи! Александp Лушников.

"Alexander Zabairatsky" snipped-for-privacy@p28.f.n5084.z2.fidonet.org> сообщил/сообщила в новостях следующее: news: snipped-for-privacy@p28.f.n5084.z2.ftn...

следующее -

как

по

поля,

области

Можно не забывать - оно определит начальный ток при остановленном двигателе (импульс тока разгона).

будем считать его

Достаточно считать его просто _малым_...

Итак, машина с постоянным магнитным потоком (постоянный магнит или

Да.

И учитывая, что ее

скорости:

уменьшится

вернет

Да.

Таким образом, механическая характеристика машинки

обмоток,

абсолютно

Строго говоря - абсолютно жесткая. "Между" не получится...

Стабилизаторы скорости с ПОС, как раз, и используют эту их особенность

положительное

Да.

а, заодно и "просадку" магнитного поля статора, буде

движок

А про это подробней - что понимаешь под "просадкой поля"?

кормим ее

конкретным током

притормозится,

генерируемая

Не стоит рассматривать сериесную машину в отрыве от реальности. Прежде чем переходить к анализу ее работы, следует учесть влияние сопротивления обмотки. И в машине с НВ сопротивление цепи приводит к падению реального _движущего_ напряжения (против которого работает противо-ЭДС) так, что моментно/обротная характеристика становится линейно-падающей от максимального крутящего момента при остановленном якоре до нулевого на ХХ, случившегося при оборотах ХХ. Вот эту характеристику реального ДНВ мы и должны взать в качестве базовой для сравнения с характеристиками ДПВ. Еще раз отметим - прямая линия, определяемая предельным моментом и предельными оборотами (при нулях по каждой из осей графика моментной характеристики).

любого

Для любого?? Извиняюсь, но придется уточнить - только для ДНВ/ДПМ. Потому, что момент определяется произведением ампер-витков на напряженость магнитного поля. В ДНВ/ДПМ поле условно постоянно - и потому один из сомножителей константа. В сериесной машине поле является функцией тока и потому момент квадратичен от тока (если забыть про насыщение магнитопровода, конечно).

так оно

Рабочий участок х-ки сериесной машины более жесткий - перепад оборотов в заданных границах изменения момента на валу меньше, чем для машины с НВ. Понять это можно просто - допустим, у нас установившися режим. Если мы увеличим нагрузку на валу, то обороты упадут, что приведет к увеличению тока возбуждения. Ответной реакцией якоря будет увеличение оборотов относительно значения, которое получилось бы при неизменном значении возбуждения (то есть, относительно машины с НВ) - и не нужно забывать про отличия реальных машин от идеальных.

Участок гиперболической х-ки сериесной машины в области рабочих нагрузок (то есть, от максимальной проектной до примерно ее половины) более _пологий_, чем х-ка ДНВ. Это и означает именно большую жесткость рабочей характеристики. Двигатели не оптимизируют на работу в области холостого хода - двигатели оптимизируют для работы в окрестности максимального момента на валу.

Чао!

ЗЫ: в общих чертах, мы с тобой физику работы представляем адекватно - только вот ты попытался охарактеризовать по жесткости ВСЮ область работы, а меня интересует только практически значимый участок в правой части графика. Думаю, флеймить смысла нет - просто достаточно понять причину наших расхождений.

"Alexander V. Lushnikov" snipped-for-privacy@p19.f.n5005.z2.fidonet.org> сообщил/сообщила в новостях следующее: news: snipped-for-privacy@p19.f.n5005.z2.ftn...

обоpотов от

Меня, как практика, не интересует область в районе ХХ - реально ЭД работают в области максимальных нагрузок. А там нагрузочная характеристика сериесной машины значетельно жестче, чем при независимом возбуждении - гипербола падает менее круто, чем константная прямая.

Так же, в силе остается мой тезис о том, что сериесная машина имеет ПОС через обмотку возбуждения.

Чао!

Hello, Eugene A. Petroff! You wrote in conference fido7.su.hardw.schemes to Alexander V. Lushnikov on Tue, 10 Jan 2006 11:55:27 +0000 (UTC):

EAP>>> Боюсь, что ошибаешься ты :) Я оставляю свое утвеpждение в EAP>>> силе.

EAP> Меня, как практика, не интересует область в районе ХХ - EAP> реально ЭД работают в области максимальных нагрузок. А там

Чушь собачья.

EAP> нагрузочная характеристика сериесной машины значетельно EAP> жестче, чем при независимом возбуждении - гипербола падает EAP> менее круто, чем константная прямая.

Зависит от конструкции двигателя.

EAP> Так же, в силе остается мой тезис о том, что сериесная машина EAP> имеет ПОС через обмотку возбуждения.

Потому и идет в разнос без нагрузки.

dima

Hello, Eugene A. Petroff! You wrote in conference fido7.su.hardw.schemes to Alexander V. Lushnikov on Tue, 10 Jan 2006 11:55:27 +0000 (UTC):

EAP>>> Боюсь, что ошибаешься ты :) Я оставляю свое утвеpждение в EAP>>> силе.

EAP> Меня, как практика, не интересует область в районе ХХ - EAP> реально ЭД работают в области максимальных нагрузок. А там

Чушь собачья.

EAP> нагрузочная характеристика сериесной машины значетельно EAP> жестче, чем при независимом возбуждении - гипербола падает EAP> менее круто, чем константная прямая.

Зависит от конструкции двигателя.

EAP> Так же, в силе остается мой тезис о том, что сериесная машина EAP> имеет ПОС через обмотку возбуждения.

Потому и идет в разнос без нагрузки.

dima

Hello, Eugene A. Petroff! You wrote in conference fido7.su.hardw.schemes to Alexander Zabairatsky on Tue, 10 Jan 2006 11:55:27 +0000 (UTC):

EAP> ЗЫ: в общих чертах, мы с тобой физику работы представляем адекватно - EAP> только вот ты попытался охарактеризовать по жесткости ВСЮ EAP> область работы, а меня интересует только практически значимый EAP> участок в правой части графика.

Практически значимый для электроинструмента весь диапазон нагрузок. От холостого хода, до полностью заторможенного якоря.

EAP> Думаю, флеймить смысла нет - просто достаточно понять причину наших расхождений.

В твоем незнании азбучных истин.

dima

Hi Eugene!

At втоpник, 10 янв. 2006, 14:55 Eugene A. Petroff wrote to Alexander V. Lushnikov:

EAP> Меня, как практика, не интересует область в районе ХХ - реально ЭД EAP> работают в области максимальных нагрузок. А там нагрузочная EAP> характеристика сериесной машины значетельно жестче, чем при независимом EAP> возбуждении - гипербола падает менее круто, чем константная прямая.

Hет. У электpодвигателя пpи пpотиво-ЭДС сильно меньшей чем напpяжение питания pезко падает КПД и возpастает нагpев. Пpактически, кpоме совсем уж специальных или весьма маломощных движков, pаботать в таком pежиме двигатели способны лишь кpатковpеменно, пpи pазгоне. То есть пpактически важна область именно тех нагpузок, что названы малыми.

Cheers, Aleksei [mailto: snipped-for-privacy@nm.ru]

Hello Eugene!

10 Jan 06 14:55, Eugene A. Petroff wrote to Alexander Zabairatsky:

EP> Участок гиперболической х-ки сериесной машины в области рабочих EP> нагрузок (то есть, от максимальной проектной до примерно ее половины) EP> более _пологий_, чем х-ка ДHВ.

Что значит более пологий? Hа этом участке обороты сериесного движка изменятся _вдвое_.

EP> Это и означает именно большую жесткость рабочей характеристики.

:-) У движка с жесткой характеристикой, в тех же условиях, - процентов на 20 максимум.

EP> Двигатели не оптимизируют на работу в области холостого хода - EP> двигатели оптимизируют для работы в окрестности максимального момента EP> на валу.

В общем-то да, хотя и не всегда, поскольку это зависит от назначения движка.

Всего доброго!

А. Забайрацкий.