roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.


Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Модераторы: 1970DenisT, Dmitry__

Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение dccharacter » 25 июл 2013, 03:49

Так, надоело постоянное тро-ло-ло. Объявляем десятилетие изучения BLDC моторов. Взываю к духу учителя. Желающие присоединяются.

2nd_Gen_Prius_Transaxle.jpg
2nd_Gen_Prius_Transaxle.jpg (17.9 КиБ) Просмотров: 219349


оглавление:
Теория
-Теория
-Аппноты, хаутушки, мануалы
-linvinus - подробно об управлении двигателем

Двигатели
-Двигатель бессенсорный высокооборотистый
-Двигатель сенсорный высокооборотистый
-Двигатель сенсорный низкооборотистый (в т.ч. и "удерживающий")
- перемотка BLDC под свои нужды
- самодельные BLDC

Контроллеры
-Самодельные контроллеры/драйверы
-Покупные контроллеры с перепрошивкой

Управление с ПК
-Управляющее ПО (контроль, измерения, настройка)

Механизмы на основе BLDC
- BLDC Сервоприводы

Dmitry__ писал(а):
Myp писал(а):вопрос, скока магнитиков клеить на ротор?

Есть книга, гуглить "BrushlessPermanentMagnetMotorDesignVersion2".
Еще есть онлайн калькуляторы, типа:
http://www.bavaria-direct.co.za/scheme/calculator/
https://www.emetor.com/edit/windings/

Для меня самое понятное соотношение: 1, 2 или 4 магнита на одну группу полюсов (группа = 3 полюса). Т.е. те соотношения которые не дают пульсаций гармоник в калькуляторе при нажатии кнопки "advanced".
Например: 12s16m, 12s8m, 18s12m, 18s6m и.т.д. Подбирать так: Число слотов делим на 3 и умножаем на 1, 2 или 4.
Последний раз редактировалось dccharacter 12 июн 2016, 08:07, всего редактировалось 2 раз(а).
Мой волшебник это я сам. Всю архитектуру программы придумал лично, а ребята помогли воплотить её. Я бы и сам мог написать, но лень учить язык и его конструкции.
Аватара пользователя
dccharacter
 
Сообщения: 4995
Зарегистрирован: 10 дек 2010, 13:16
Откуда: Красногорск МО
прог. языки: C, Python, wiring/processing
ФИО: Андрей

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Duhas » 29 авг 2013, 18:58

я предлагаю почитать о том о чем спрашиваете.
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6338
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение linvinus » 29 авг 2013, 19:14

Dmitry__ писал(а):linvinus, все эти формулы в пэдээфах - резюме воспаленного мозга отдельно взятого индивидуума в определенных условиях вакуума.


Мозг конечно восполён, но это писал профессор, для конференции, так что истина там должна быть. Вот я и решил проверить на данных из вакуума, а точнее , на вход подаю настоящий синус.
Думаю если разобраться на идеальных данных потом можно придумать как получить тоже самое из реальных данных.
Может тоже попробуешь вникнуть? вместе веселее.

вот тот же самый график только с чистым синусом на входе.
видно что положение меняется от -90 до 90 линейно ( y=arcsin(sin(y)) =) )

я почти понял как рассчитывается Q(t), но как q(t) получить для меня загадка.
По идее она должна определять момент перехода из одного квадранта PI/2 в другой, но причём тут угловая скорость я не понимаю, выше нигде эта скорость не определена.
Вложения
g3.png
R3 forum87/topic15337.html
R2 roboforum.ru/forum102/topic13980.html
R4 roboforum.ru/post336339.html#p336339
Делать надо хорошо - плохо получится само!
Аватара пользователя
linvinus
 
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Alex080969 » 29 авг 2013, 23:23

Duhas писал(а):я предлагаю почитать о том о чем спрашиваете.

Спасибо за совет конечно, но я прочитал. Дело в том что я не увидел неоспоримых преимуществ.
Первая заповедь радиотехника - почисти контакты!
Аватара пользователя
Alex080969
 
Сообщения: 763
Зарегистрирован: 10 ноя 2009, 13:13
Откуда: Красноярск
прог. языки: С++, Delphi, PHP, SQL, 1C
ФИО: Александр

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение linvinus » 30 авг 2013, 01:24

Ура, похоже что тема решаема!
Некий абсолютный угол я определил =)
Вложения
hall_estimated_angle_slow_speed_360.png
один механический оборот, малая скорость вращения 1.2 Об./мин
hall_estimated_angle.png
R3 forum87/topic15337.html
R2 roboforum.ru/forum102/topic13980.html
R4 roboforum.ru/post336339.html#p336339
Делать надо хорошо - плохо получится само!
Аватара пользователя
linvinus
 
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Duhas » 30 авг 2013, 09:11

Alex080969 писал(а):
Duhas писал(а):я предлагаю почитать о том о чем спрашиваете.

Спасибо за совет конечно, но я прочитал. Дело в том что я не увидел неоспоримых преимуществ.

видимо плохо читали. т.к. вентильный двигатель это бесколлекторная машина + коммутатор..

конструкция почти всех бесколлекторных машин похожа, отличаются в большей степени алгоритмы управления.
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6338
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение linvinus » 30 авг 2013, 11:44

Alex080969, я не встреваю т.к. это определение очень запутанное.
все современные контроллеры - инверторы используют вентили для создания управляющих токов.
Поэтому вопрос прозвучал примерно так "чем колесо лучше круга?"
R3 forum87/topic15337.html
R2 roboforum.ru/forum102/topic13980.html
R4 roboforum.ru/post336339.html#p336339
Делать надо хорошо - плохо получится само!
Аватара пользователя
linvinus
 
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Alex080969 » 30 авг 2013, 13:15

Блин, как же народ словоблудством любит заниматься :-(
Поэтому вопрос прозвучал примерно так "чем колесо лучше круга?"

Ну если на то пошло круг это планиметрия, то есть одна из проекций колеса на плоскость, которое может быть и не круглым.
Так что вопрос стоял- чем одно колесо лучше другого.
видимо плохо читали. т.к. вентильный двигатель это бесколлекторная машина + коммутатор..
конструкция почти всех бесколлекторных машин похожа, отличаются в большей степени алгоритмы управления.

Читал я хорошо, но признаюсь не много. Потому то я и не понял в чём прелесть то?
В русскоязычной литературе двигатель называют вентильным, если противо-ЭДС управляемой синхронной машины синусоидальная, а бесконтактным двигателем постоянного тока, если противо-ЭДС трапецеидальная.
В чём выигрышь синусоиды?
В чем различие синхронной машины и вентильного электродвигателя?

Конструктивно вентильный двигатель и синхронная машины с постоянными магнитами не отличимы. Отличие только в системе управления. В синхронной машине ротор движется за полем, в вентильным двигателе поле подстраивается под движение ротора.

В чем различие вентильного и шагового электродвигателей (области применения)?

Шаговый электродвигатель сконструирован для дискретного поворота вала с жестким позиционированием. Вентильный — для непрерывного вращения.


Но это всё общее. Ясно одно - отличие только в системе управления.
НО ЧТО МЫ ПИ ЭТОМ ПОЛУЧАЕМ?
Большую мощность? Или более высокий КПД? А может что-то ещё?
Да я кстате.. уважаемый Duhas Вы случаем не преподавателем работаете? А то очень похоже на распространённое поведение педагогов от высшего образования - не объяснять, а типа ты придурок раз не понял иди ещё почитай.
Первая заповедь радиотехника - почисти контакты!
Аватара пользователя
Alex080969
 
Сообщения: 763
Зарегистрирован: 10 ноя 2009, 13:13
Откуда: Красноярск
прог. языки: С++, Delphi, PHP, SQL, 1C
ФИО: Александр

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение dccharacter » 30 авг 2013, 14:56

выигрыш синусоиды везде один и тот же. ты ее хоть интегрируй, хоть дифференцируй - максимум что с ней сделается - превратится в косинусоиду
Мой волшебник это я сам. Всю архитектуру программы придумал лично, а ребята помогли воплотить её. Я бы и сам мог написать, но лень учить язык и его конструкции.
Аватара пользователя
dccharacter
 
Сообщения: 4995
Зарегистрирован: 10 дек 2010, 13:16
Откуда: Красногорск МО
прог. языки: C, Python, wiring/processing
ФИО: Андрей

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение linvinus » 30 авг 2013, 15:12

В чём выигрышь синусоиды?

Более ровный момент и главное плавное изменение тока в обмотках.
Из за этого потери меньше на ~10%. (недавно встречал сравнение но не помню где)
Больше амплитуда напряжения прикладываемая к обмоткам (4*V/3), по сравнению с блочной коммутацией.
Советую почитать
"SENSORLESS FIELD ORIENTED CONTROL OF BRUSHLESS PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTORS"
раздел "Gating and Leg Control Schemes" страница 163.

В русскоязычной литературе двигатель называют вентильным, если противо-ЭДС управляемой синхронной машины синусоидальная, а бесконтактным двигателем постоянного тока, если противо-ЭДС трапецеидальная.

В русскоязычной литературе с этим очень туго, т.к. есть и другие определения, не связанные с ЭДС.

Например в "ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА" А.Б. ВИНОГРАДОВ «Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина» 2008г.

Вентильно-индукторный привод (ВИП) -
По своей структуре ВИП ничем не отличается от классической системы
регулируемого электропривода. Именно поэтому он и обладает всеми ее
свойствами. Однако в отличие от регулируемого электропривода, например с
асинхронным двигателем, ИМ в ВИП не является самодостаточной. Это оз-
начает, что она принципиально не способна работать без преобразователя
частоты и системы управления.


Т.е. очень часто вентиль ассоциируется со способом управления, подразумевая что без вентилей этот привод не способен вращаться.
Хотя это не так, если в BLDC подать 3х фазное переменное напряжение правильной частоты(достаточно низкой), то ,если момента будет достаточно чтобы стронуть с места ротор, ротор может войти в синхронное вращение.
Но это будет плохоуправляемая система.

По этой причине в этой ветке мы стараемся избегать этого определения.
Последний раз редактировалось linvinus 30 авг 2013, 15:41, всего редактировалось 2 раз(а).
R3 forum87/topic15337.html
R2 roboforum.ru/forum102/topic13980.html
R4 roboforum.ru/post336339.html#p336339
Делать надо хорошо - плохо получится само!
Аватара пользователя
linvinus
 
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Alex080969 » 30 авг 2013, 15:34

Согласен.
Тут вспомнил любовь нефтянников к вентильным двигателям, нашёл статью Анализ электромеханических свойств вентильного электропривода
Там правда с асинхронными сравнивают.
К числу недостатков вентильных двигателей можно отнести следующие:
· необходимость наличия специального датчика положения ротора (ДПР) и, соответственно, введения дополнительных слаботочных каналов управления;
· пульсации момента на валу с частотой 600 Гц и амплитудой до 30% от номинального момента;

Я вот не понял - эта пульсация одинакова для всех вентильных?

Добавлено спустя 16 минут 38 секунд:
linvinus писал(а):Советую почитать
"SENSORLESS FIELD ORIENTED CONTROL OF BRUSHLESS PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTORS"
раздел "Gating and Leg Control Schemes" страница 163.

Большое спасибо. То что нужно, только жаль не понашенски:)

Добавлено спустя 1 минуту 12 секунд:
linvinus писал(а):Более ровный момент и главное плавное изменение тока в обмотках.
Из за этого потери меньше на ~10%. (недавно встречал сравнение но не помню где)
Больше амплитуда напряжения прикладываемая к обмоткам (4*V/3), по сравнению с блочной коммутацией.

Это тот ответ который мне был нужен.
Первая заповедь радиотехника - почисти контакты!
Аватара пользователя
Alex080969
 
Сообщения: 763
Зарегистрирован: 10 ноя 2009, 13:13
Откуда: Красноярск
прог. языки: С++, Delphi, PHP, SQL, 1C
ФИО: Александр

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Duhas » 30 авг 2013, 15:45

да, преподавателем в частности, хотя и не по электроприводу. что собственно совершенно не связано с формой моего вам ответа. Если бы вы его задавали хоть чуть чуть понимая о чем спрашиваете.. как говорится "в правильно сформулированном вопросе больше половины ответа".

если забыть о реальной или мнимой разнице между PMSM и BLDC в зарубежной терминологии и принять оба эти варианта просто за синхронные машины, то объяснять будет проще.

с синхронной машиной можно работать двумя способами
1 - без обратной связи по положению ротора
2 - с обратной связью по положению ротора


самая элементарная реализация второго варианта по-сути и зовется вентильным двигателем. при том разницы нет что у вас является датчиком положения, датчики холла, энкодер, или щеточно-коллекторный узел, если ток на обмотки подается через ключи/вентили в соответствии с датчиком положения - вот он вентильный двигатель.

теперь скажите мне, как можно сравнивать синхронную машину и вентильный двигатель, если одно является частью второго?

если вы не знаете что такое ВД и бесколлектрный двигатель постоянного тока, то как вы можете понимать какую-то разницу ? на самом деле, вы по сути сравнили палец с пальцем, так как, имхо, и не только мое, BLDC = ВД. вот кстати почитайте что пишут в англоязычной вики...

ПС местному сообществу предлагаю раз и навсегда в этой теме определиться с терминологией.
мое видение вопроса:
PMSM - Permanent Magnet Synchoronous Motor = синхронная машина с постоянными магнитами
BLDC motor - Brushless Direct Current motor = ВД - вентильный двигатель


и то, что те или иные производители железа или софта крутят этими терминами как хотят мне не интересно, это можно учитывать при поиске зарубежных статей/литературы, но тащить этот их бардак к себе считаю недопустимым.
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6338
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение linvinus » 30 авг 2013, 15:50

Я вот не понял - эта пульсация одинакова для всех вентильных?

Нет!
Без знания о конструкции мотора, и способе управления, говорить о каких либо пульсациях сложно.
Судя по контексту речь о погружных насосах, скорее всего там используется "простой" контроллер управления двигателем.
R3 forum87/topic15337.html
R2 roboforum.ru/forum102/topic13980.html
R4 roboforum.ru/post336339.html#p336339
Делать надо хорошо - плохо получится само!
Аватара пользователя
linvinus
 
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Angel71 » 31 авг 2013, 04:29

Dmitry__, HobbyKing Red Brick 20A ESC, US$6.47
P1050582.JPG

P1050583.JPG

P1050584.JPG

P1050586.JPG

P1050589.JPG

78l05m, 2 * 78m05, atmega8a, 6 * tpc8107, 6 * irf7832. пайка так себе, а так вроде вполне нормуль. я правда не понял в чём великий смысл в них стабы ставить (мелкий на мегу то понятно).
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 10601
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Dmitry__ » 31 авг 2013, 05:05

О, спасибо, практически полный аналог esc-30a, которые я сейчас и использую:
forum104/topic10322-75.html#p274548
Если что, твой конфиг, скорее всего "tp_8khz.inc"

Angel71 писал(а):я правда не понял в чём великий смысл в них стабы ставить (мелкий на мегу то понятно).

Это не бага, это фича :)
На серву и приемник отдельное питание, чтоб atmega не сбоила

Добавлено спустя 6 минут 7 секунд:
Схема: TowerPro25aEscSchematic.png
http://static.rcgroups.net/forums/attac ... 1194113456
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7977
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Angel71 » 31 авг 2013, 05:40

:D фича это бипер, пищащий через пару сек после включения. не сразу дошло, что они из мотора бипер сделали.
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 10601
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

Пред.След.

Вернуться в КиберЗона - клуб боевых роботов

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

Mail.ru counter