mini falownik BDLC- dlugie

Sep 19, 2005 8 Replies

Hej braciszek robi sobie maly robocik..takie sprytne ustrojstwo ze skretnymi wszystkimi 4 kolami przekladnie sobie ladnie wyfrezowal (mamy frezarke), ulozyskowal i sobie kolka skreca silnikami krokowymi. Jako naped chce uzyc silnikow synchronicznych 3-fazowych BDLC (cos jak w dyskach twardych) jako silniczki albo sie uzyje takowych od drukarek laseowych.albo sie zrobi samemu .Tak, to zadna filozofia jak sie ma narzedzia, wystarczy piasta, kubek z naodymami oraz rdzen, chociazby kawalek wirnika od silnika szczotkowego, no ale to nieistotne - modelarze sobie w podoby sposob radza i wyciskaja po 100..150W z takich malenstw. Podstawowa zaleta ich sa male wymiary, duzy moment i mozliwosc wbudowanai do kola napedowego - tutaj to ostatnie jest istotne. Zasilanie bedzie 12V, moc silniczka - max 50W. Oczywiscie moge uzyc silnika DC z przekladnia, ale to bardzo kompplikuje mi mechanike No ale dla BDLC dochodzi koniecznosc budowania falownika. Mysle zrobic to na jakims malym AVR z 3 PWM, na wyjsciu dac prosty driver PMOS-NMOS i jakas prosta logike zapewniajaca czas martwy, jesli bedzie to koneiczne. W procku - tablice sinusa, pobieram sobie wartosc z 3 punktow tablicy, mnoze przez odwrotnosc predkosci (aby realizowac sterowanie V/F = const) i wrzucam na PWM. Sporo znalazlem w sieci info na temat takeigo sterowania, nei ejst ono zbyt skomplikowane. Wada takeigo prostego podejscia jest brak kontroli poslizgu wirnika. W przypadku wiatraka czy napedu moze wystarczy, lecz w przypadku robota nei bardzo. W np napedach w sprzecie biurowym stosuje sie do tego 3 hallotrony, by stwierdzic w ktorym polozeniu znajduje sie wirnik. Sygnaly z hallotronow przez wzmacniacz podawane sa na uzwojenia. Dzieki temu mamy mozliwosc pewnego rozruchu, duzy moment praktycznei od zera. Obroty stabilizowane sa przez PLL z oddzielnego enkodera na silniku (cewka na PCB) poprzez regulacje zasilania calosci. Jednakze jest to rozwiazanie oferuje regulacje obrotow w dosyc waskim zakresie.Jest cale mnostwo scalakow do tego. Jednak takie rozwiazanei generuje duzo mocy w scalaku sterujacym no i ciezko sterowac malymi predkosciami - lub przesunac wal np precyzyjnie o np pol obrotu z pelnym momentem W fabrycznych falownikach rzado keidy stosuje sie hallotrony - meirzy sie napeicie na zaciskach po odlaczeniu na chwile sterowania, a ten sposob znajdujac pozycje wirnika. uzywajac DSP i dosc zloznego algorytmu (sterowanie wektorowe) Ja mysle zastosowac sposob laczacy powyzsze metody. rozwiazanei 1: Dam 3 czujniki pola (lub jakis inny enkoder pozycji). Sygnal z czujnikow halla bedzie probkowany przez ADC i podawany na odpowiednei PWM. Przez to uzyskam male straty mocy oraz mozliwosc sterowania obrotami poprzez wzmocneinei lub oslabienie stalej podawanej na modulator PWM. Jednakze ciezko tutaj zachowac precyzyjne sterowanie, prosto za to kontrolowac predkosc. rozwiazanei 2: sygnal z enkodera polozenia walu steruje wskaznikami na tablice sinusa, a dalej wartosci steruja PWM'ami. ja porownuje wartosc z enkodera z wartoscia zadana polozenia kola i reguluje prad uzwojen, odpoweidnio korygujac przesuneicie wskaznika na tablicy oraz mnozac wynik z tablicy przez zmienna. Do tego celu mozna uzyc prostego regulatora PID. To rozwiazanei podoba mi sie najbardziej. Kazde kolo ma swoj sterownik, polaczone z glownym prockiem po SPI , gdzei zadawane sa nowe polozenia wirnikow



Co na ten temat sadzicie?Da sie to zrobic prosciej/lepiej? Tylko prosze, nie mowcie zebym soie to odpuscil albo ze nei amm pojecia o sterowanieu silnikow, bo wlasnie zapowiada sie fajna zabawa i mozliwosc nauczenia sie cokolwiek.



A mzoe olac sobie kompensacje poslizgu i zakladac ze owy bedzie pomijalny dajac odpowienio duzy prad na uzwojenia..



Przyszlo mi do glowy jeszcze jedno rozwiazanie, a raczej uproszczenie.Wystarczy dla BDLC sterowac 2 fazami - uziemiajac trzecia, a raczej laczac do punktu wspolnego, np za pomoca duzego C. wada jest koneicznosc dostarczenia troche wyzszego napeicia zasilajacego oraz to, ze przy sterowaniu statycznym to C musi byc neiskonczone lub dac PWM=50% :), zaleta - uzywamy 2 wyjsc PWM. Pozdr i dzieki za wszelkie sugestie Greg


****************************
  • formatting link
    *
  • snipped-for-privacy@mailbox.CERN.CH *
  • *

****************************





U¿ytkownik "Greg(G.Kasprowicz)" snipped-for-privacy@gmail.com napisa³ w wiadomo¶ci news:dgmcsn$gv6$ snipped-for-privacy@news.onet.pl...

Witam Pomys³ bardzo ciekawy i ambitny ale... To ma byæ jeden czy cztery silniki? Je¶li cztery to dynamika takiego napêdu bêdzie bardzo ciekawa. Rozumiem ,¿e silniki raczej ma³e wiêc wysokoobrotowe i co za tym idzie ma³y moment mechaniczny na wale. Ciê¿ko bêdzie precyzyjnie kontrolowaæ pó³ obrotu ( mówimy ca³y czas o silnikach BLDC - bezszczotkowych pr±du sta³ego). Hallotrony w tego rodzaju konstrukcji s± niezbêdne do pracy takiego silnika - dziêki ich sygna³om sterownik wie jak sterowaæ pr±dami w poszczególnych fazowych. Bez nich silnik traci swoje walory upodobniaj±ce go do silnika pr±du sta³ego. A sterowanie to sygna³ z halotronów x PWM . Jest jeszcze aspekt zwrotu energii przy obni¿aniu prêdko¶ci silnika(zwrot energii do ¼ród³a zasilania - wbrew pozorom wcale nie trywialny). Problemów bêdzie sporo - przygl±da³em siê konstruowaniu takiego napêdu ale te¿ nie zniechêcam. Proszê siê pochwaliæ rezultatami. Pozdrawiam

tak, 4 silniki i 4 falowniki

nie, silniki beda zamontowane w kolach pojazdu, bez zadnej przekladni, tak wiec obroty beda rzedu kilkudziesiecu..kilkuset /minute.

dlatego w 2 koncepcji chce dac lepszy enkoder niz hallotrony, tzn dokladniejszy, np tarcze kodowa z rozroznianiem kierunku wrowania, i z rozdzielczoscia lepsza niz 1stopien i regulator utzymujacy kolo w zadanym polozeniu

przy tych mocach chyba moge go chyba sobie darowac..szczegolnei przy takich predkosciach

dzieki za odpoweidz:)

wlasnie dlatego chcemy uzyc BDLC, gdyz krokowce sa za slabe i za duze, DC za maly moment i precyzje maja by wsadzic w kolo, a te sie nadaja idealnie..

Greg(G.Kasprowicz) napisał(a):

Odnośnie samych metod sterowania:

formatting link
Jeśli uda Ci się zbudować coś sensownego i udostępnisz to za darmo to modelarze sami Cię ozłocą ;-)

Dzieki, poczytalem sobie.. i okazuje sie ze nei jest to takie skomplikowane - BDLC zadowala sie przebiegiem prostokatnym...jednakze przy ustaloenj czestotliwosci. Mnie bardziej pasowac bedzie PMSM z uwagi na sinusoidalne pole wirnika. Zobacze jak jest z tym polem moich silnikow, i albo wymeini sie magnesy lub zrobi silniki od nowa, albo oleje sprawe i zasili je sinusem, bo w koncu i tak mam miec sprzezenei zwrotne z tarczy kodowej, weic zawsze jakos ten wirnik sie da ustawic za pomoca 3 przebiegow sinusiodalnych w stabilnym polozeniu.Chyba najprosciej bedzie to sprawdzic krecac silnikiem i meirzac napiecie.. Pozdr Greg

co ciekawe, posiadane przeze mnei silniki maja zblizony do sinusa rozklad pola, a sterowniki na ich pokladzie to uklady dla silnikow BDLC - widac wykonac sinusoidalny rozklad pola jest latwiej niz trapezowy. Czekam na dalsze sugestie.. Greg

Użytkownik badworm napisał:

Ponieważ jak wykazuje praktyka (a jest wiele znanych takich jak to rozwiązań), konstruktorzy dzielą się na tych, którzy uzyskują zamierzone efekty ale nie dzielą się za darmo efektami swojej pracy, oraz tych, którzy nic dopracowanego nie uzyskali, za to chętnie to co zrobili rozpowszechniają zwiekszając zasoby ogólnodostępnych, bylejakich projektów, ku uciesze zwolenników zerowego wysiłku :)

Użytkownik Greg(G.Kasprowicz) napisał:

Jeśli chcesz precyzyjnie kontrolować silnik, to masz do wyboru 2 możliwości:

- V/f + sensor położenia

- sterowanie wektorowe (z napięciowym sprzężeniem zwrotnym albo z elektromechanicznymi czujnikami położenia wału) Obydwa rozwiązania mają sens, z punktu widzenia precyzyjnego zarządzania energią zdecydowanie lepsze jest drugie. Do napięciowego sprzężenia zwrotnego wcale nie potrzebny jest procesor o predkości dsP, tylko w miarę szybko taktowany zwykły współczesny jednoukładowiec. To wiem na pewno, ale więcej nie powiem, bo zarzuciłem kiedyś ten temat i w związku z tym nie mam doświadczenia. Zrobienie dobrze działającego takiego kontrolera, wymagać jednak będzie sporo kunsztu.

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required