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: 218058


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: ФОТО ОТЧЁТ: создание колёсного привода

Сообщение Nesenin » 03 фев 2014, 23:26

ага! вредный Dmitry__ придирается просто. а я тут весь вечер перемотанный моторка кручу верчу http://www.rctimer.com/index.php?gOo=go ... oductname= наблюдаю нелинейность момента. датчик надо. точный датчик угла. тогда можно фиксить все это. и таки учесть в табл. всю эту муть.
Аватара пользователя
Nesenin
 
Сообщения: 1341
Зарегистрирован: 26 янв 2012, 03:59
Откуда: Казань
прог. языки: LabVIEW
ФИО: Никита Есенин

Re: ФОТО ОТЧЁТ: создание колёсного привода

Сообщение linvinus » 03 фев 2014, 23:44

Т.е. есть ток. Это уже другие залипания. На пальцах:

а если токи малы?
насколько я понимаю токи лишь изменяют "геометрию" геометрию спиральной доски
про патенты и как конструируются наиболее оптимальные (по этим параметрам) двигатели я читал, но повторю у меня есть то что есть.

Я не смог увязать две фразы
сидиром - bldc, и что характерно, у него нет явно выраженных залипаний,

и
pmsm (для меня это статор асинхронной машины) как раз совсем нет залипаний,


И там и там нет залипаний?

Я не понял, у тебя только 2 синуса? А где третий?

вот я не зря привёл свой алгоритм :)
это кусок векторного управления, он неплохо описан тут http://www.atmel.com/Images/doc32126.pdf
в общем, я искусственно вращаю ротор в двухмерной системе координат а потом перевожу в трёхмерную систему.

Так вот, по датчикам холла я вращаю эту систему согласно закону = "положение ротора податчикам" + некое опережение, получается как с осликом и морковкой.
а могу просто без датчиков инкрементировать во времени (разомкнутая система управления)

Так вот синус генерирует специальный алгоритм svpwm я ему на вход угол и амплитуду в двухмерной системе координат а на выходе три синуса необходимой амплитуты.

Т.е. просто так воткнуть туда трапеции я не могу.

Могу заменить svpwm на обычный
A=ampl*sin(a-120)
B=ampl*sin(a)
C=ampl*sin(a+120)

Добавлено спустя 3 минуты 25 секунд:
Nesenin писал(а): наблюдаю нелинейность момента. датчик надо. точный датчик угла. тогда можно фиксить все это. и таки учесть в табл. всю эту муть.

датчик не поможет, увеличите ток
от скольки вольт питаете?
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: ФОТО ОТЧЁТ: создание колёсного привода

Сообщение Duhas » 04 фев 2014, 06:20

немного оффтопа:
вопрос ко всем, и в частности к Дмитрию, а что если сделать SRM из ферритовых колец? более подручного материала во первых нет, во вторых не должно быть проблемы с очень быстрой коммутацией обмоток..
ПС кидание камней приветствуется )
«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 Dmitry__ » 04 фев 2014, 17:06

linvinus писал(а):а если токи малы?
насколько я понимаю токи лишь изменяют "геометрию" геометрию спиральной доски

Не понимаю я о чем ты? Если есть врожденный дефект - залипуха, то он будет проявлятся при разных комбинациях токов, напряжения, нагрузок и.т.д. Но это уже следствие. Если этого дефекта нет, то и суда нет :)
linvinus писал(а):Я не смог увязать две фразы
сидиром - bldc, и что характерно, у него нет явно выраженных залипаний,
и
pmsm (для меня это статор асинхронной машины) как раз совсем нет залипаний,

И там и там нет залипаний?

Да, и там и там нет залипаний, а в чем проблема?. Только в асинхронной машине нет залипаний по умолчанию. А в сидиром это долго рожали (но проблема решена не полностью), ибо изначально bldc - залипуха. И один из методов устранения залипух - это формула: "колич. магнитов = колич.полюсов/3 *4"
linvinus писал(а):вот я не зря привёл свой алгоритм :)
это кусок векторного управления, он неплохо описан тут http://www.atmel.com/Images/doc32126.pdf

Как жеж вы все заморочены на формулы. Читать я это не буду, не потому что я вредный, а потому что для этого надо сильно напрягать мозги. И не хотелось бы по истечении 3-х дней курения, понять что это или шляпа или не о том. В текущем вопросе одна геометрия и физика 6-го класса. Самый показательный пример - отличия этих обкуренных пдф от реализации программ.

Nesenin писал(а):датчик надо. точный датчик угла. тогда можно фиксить все это. и таки учесть в табл. всю эту муть.

адназначна датчики решают все проблемы. Только надо или абсолютный датчик на полный оборот двигателя или чтоб период значений датчика совпадал с периодом полюсов двигателя в пространстве. Т.е. инкрементальный датчик (круг с прорезями) не катит

Duhas писал(а):а что если сделать SRM из ферритовых колец?

А что это? Извините за серость :oops: , нагуглил только "Supplier relationship management (SRM)"
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7958
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

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

Сообщение linvinus » 04 фев 2014, 19:36

Не понимаю я о чем ты? Если есть врожденный дефект - залипуха, то он будет проявлятся при разных комбинациях токов, напряжения, нагрузок и.т.д. Но это уже следствие. Если этого дефекта нет, то и суда нет


Теперь вместо листа возьмем волнообразную стиральную доску :) В зависимости от расстояний между волнами доски и расстояниями между магнитами имеем разные залипания.


Теперь приклеим к волнообразной, металлической, стиральной доске несколько магнитов, что получилось?

Как жеж вы все заморочены на формулы. Читать я это не буду

Ок, забыли про векторное управлени.

есть три синусоиды
A=ampl*sin(a-120)
B=ampl*sin(a)
C=ampl*sin(a+120)

и залипания, по какому нибудь неизвестному закону - Z(a)

как будем компенсировать?
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 » 04 фев 2014, 19:58

Dmitry__ писал(а):
Duhas писал(а):а что если сделать SRM из ферритовых колец?

А что это? Извините за серость :oops: , нагуглил только "Supplier relationship management (SRM)"

Switched Reluctance Motor, если не ошибаюсь в отдельных буковках ) старые советские ШД без магнитов как раз такие как он формой статора ротора, только как два сразу )
«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 Dmitry__ » 04 фев 2014, 20:32

Кто-нибудь, стукните linvinus, только не сильно :) Шутка, так можно шутить? :crazy:
linvinus писал(а):Теперь приклеим к волнообразной, металлической, стиральной доске несколько магнитов, что получилось?

Куда ты клонишь? Просто опиши что тебе видится. Приклеивать магниты к стиральной доске нельзя, ибо это "подать ток в статор", т.е. это следствие. А залипание - врожденный дефект, который есть без тока в системе. Яж жеж тебе написал: "он будет проявлятся при разных комбинациях токов, напряжения, нагрузок и.т.д. Но это уже следствие. Если этого дефекта нет, то и суда нет". Т.е. если взять bldc разработанный для приложений с низкими пульсациями момента, чуешь куда клоню? (сидиром, стиралка LG, мотор-колесо). То и гемора с этим нет.

linvinus писал(а):есть три синусоиды
A=ampl*sin(a-120)
B=ampl*sin(a)
C=ampl*sin(a+120)

и залипания, по какому нибудь неизвестному закону - Z(a)

как будем компенсировать?


Из этого:

Dmitry__ писал(а):Поставь на вал датчик угла, например от струйных принтеров, там около 1000 рисок на оборот. Сними параметр угол/мощность 3-х фаз, для разных мощностей, Дальше - ексель, мозги, пиво...
Создай таблицу поправок. Делать это надо один раз для одного типа двигателя. Потом датчик ненужен.


следует:
A=ampl*sin(a-120) + Z(a-120) * Y(а-120) * 1/текущая мощность
B=ampl*sin(a) + Z(a) * Y(а) * 1/текущая мощность
C=ampl*sin(a+120) + Z(a+120) * Y(а+120) * 1/текущая мощность
Где:
Z(a) - таблица для опред. типа двигателя, снятая практич. способом.
Имеет физический смысл - отличие формы управления данным двигателем от синусоидального закона.

Y(a) *1/текущая мощность - эмпирическая функция вычисленная после ехеля с пивом.
Имеет физический смысл - размазывание мощности гистерезиса (залипуха :) ) по мощности управления. При больших мощностях, функция стремится к нулю.

Да, и вся твоя мутотень с синусами вырождается в простой алгоритм (основанный на знании создания вращающегося магнитного поля) на таблицах и минимальными вычислениями с диапазоном значений переменных в 8 бит, ибо плохое разрешение шим, инерция системы, хорошая скорость отклика обратной связи, гистерезис железа, и.т.д. и.т.п - позволяют обходиться без обкуренных формул с плавающей точкой.
Возбуждаюсь, пойду посплю... :)
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7958
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

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

Сообщение linvinus » 04 фев 2014, 20:52

A=ampl*sin(a-120) + Z(a-120) * Y((а-120) * 1/текущая мощность)
B=ampl*sin(a) + Z(a) * Y((а) * 1/текущая мощность)
C=ampl*sin(a+120) + Z(a+120) * Y((а+120) * 1/текущая мощность)


мне не непонятно какие токи в результате получатся и куда будет направлен вектор образующий силу вращения.
должно быть как минимум Ia+Ib+Ic=0 а как этого достичь непонятно.

Может примерчик можете забацать графический в ехеле?
Последний раз редактировалось linvinus 04 фев 2014, 20:56, 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 Dmitry__ » 04 фев 2014, 20:57

Ошибся с "Y(a) *1/текущая мощность", не нужны там углы. Так надо Y(1/текущая мощность)
А вапще, можно еще добавить разных полиномов :)
Все зависит от воспаленности мозга пишущего алгоритм...

Добавлено спустя 3 минуты 11 секунд:
опс, пока писал поправку, ты вставил сообщение.
linvinus писал(а):мне не непонятно какие токи в результате получатся и куда будет направлен вектор образующий силу вращения.

Вектор будет направлен в разные стороны :) (2 резинки растягивают маятник над магнитом). Так убираем гистерезис.
linvinus писал(а):должно быть как минимум Ia+Ib+Ic=0

Чего? :shock:
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7958
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

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

Сообщение linvinus » 04 фев 2014, 20:57

ко мне вчера пришла идея сделать таблицу синусоиды, а потом обущающимся алгоритмом почуть чуть её изменять приближая к трапеции, по идее должно само настроиться.
т.е. получится типа такого.
A=ampl*my_sin(a-120)
B=ampl*my_sin(a)
C=ampl*my_sin(a+120)

Чего? :shock:

ого, не ожидал :)
а что тут непонятно?
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 Dmitry__ » 04 фев 2014, 22:00

Duhas писал(а):Switched Reluctance Motor, если не ошибаюсь в отдельных буковках ) старые советские ШД без магнитов как раз такие как он формой статора ротора, только как два сразу )

Аааа, понял, есть такой у меня, имя ему ШД-5Д1МУ3, забыть как страшный сон :)
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C
В машинах постоянного тока не вижу преимуществ феррита. Ибо надо уменшать размеры полюсов (для увеличения колич. полюсов = момент), а это засада для сосредоточенных обмоток. В машине переменного тока что-то из ферритов можно получить, т.к. можно сильно уменьшить колич. меди (нужная для большой индуктивности для низкого холостого тока), и можно сильно увеличить колич. полюсов. Но, феррит уступает железу по теслам и в двигателях присутствуют большие механич. силы. Как бы этот хрусталь не дриснул на 20000 оборотах :)
linvinus писал(а):ого, не ожидал :)
а что тут непонятно?

с чего это суммарный ток должем быть всегда 0?. Наши две резинки от трусов в разные стороны - это и есть перекос фаз и там не 0 :)
Кста, мы это все о режимах близких к статике говорим, как ты понимаешь, при более-менее нормальных оборотах надо переходить на галоп - блочную коммутацию. А еще есть торможение двигателем (мыж не будем упускать такую возможность bldc?). Вощем, я против Ia+Ib+Ic=0 :no:
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7958
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

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

Сообщение linvinus » 04 фев 2014, 22:06

Вощем, я против Ia+Ib+Ic=0 :no:

а против законов ома и кирхгофа что нибудь против имеете?
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1% ... 1%84%D0%B0
правило первое.
сколько в мотор втекло столько должно и вытечь.

отсюда, зная ток двух фаз всегда можно вычислить ток в третьей.

кстати, в том документе, что вы отказались прочесть, эта формула есть в разделе 4.3 Current Measurement Stage.
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 Dmitry__ » 04 фев 2014, 22:45

тьфу, пля, как жеж ты eго нарушишь? замороченный ты наш :)
Да и звучит это стремн в свете Кирхгофа:
linvinus писал(а):мне не непонятно какие токи в результате получатся и куда будет направлен вектор образующий силу вращения.
должно быть как минимум Ia+Ib+Ic=0 а как этого достичь непонятно.


Запомни: "Как только диод открывается, начинает действовать закон Кирхгофа" :D

Я думал ты о суммарном токе в средней точке двиателя, которая как в машине переменного тока должна = 0

Добавлено спустя 24 минуты 17 секунд:
linvinus писал(а):отсюда, зная ток двух фаз всегда можно вычислить ток в третьей.

С этого места можно подробней, а то я уже боюсь :)
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7958
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

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

Сообщение Duhas » 05 фев 2014, 05:16

Dmitry__ писал(а):
Duhas писал(а):Switched Reluctance Motor, если не ошибаюсь в отдельных буковках ) старые советские ШД без магнитов как раз такие как он формой статора ротора, только как два сразу )

Аааа, понял, есть такой у меня, имя ему ШД-5Д1МУ3, забыть как страшный сон :)
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C
В машинах постоянного тока не вижу преимуществ феррита. Ибо надо уменшать размеры полюсов (для увеличения колич. полюсов = момент), а это засада для сосредоточенных обмоток. В машине переменного тока что-то из ферритов можно получить, т.к. можно сильно уменьшить колич. меди (нужная для большой индуктивности для низкого холостого тока), и можно сильно увеличить колич. полюсов. Но, феррит уступает железу по теслам и в двигателях присутствуют большие механич. силы. Как бы этот хрусталь не дриснул на 20000 оборотах :)

не только этот ШД, но и пара мелких были на том же принципе..
почему веррит - потому что купить не проблема, фрезерным нарисовать на нем полюса, да и я хочу попробовать крайне извращенную конструкцию, в которой будут и переменные токи и частая коммутация обмоток.. или есть предложения как дешево и малогеморно добыть пакеты из двигательного железа ? )
«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 Dmitry__ » 05 фев 2014, 05:40

Duhas писал(а):или есть предложения как дешево и малогеморно добыть пакеты из двигательного железа ? )

Ну, сейчас вариантов уже много. Только я зациклен на аутранерах, чего и вам советую :)
Дешевое железо для аутранеров, ключевые запросы "компрессор дудки жигули" :)
Еще 3-х фазное железо в компрессорах для накачки колес, которые прямой привод, но они дорогие в сравнении с дудками.
вот дудка (очень дешево):
Изображение
вот компрессор:
Изображение
Только тсссссссс! Это рыбные места :)
Для инранеров - ну, что-то из статоров асинхронников, не интересовался :pardon:
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7958
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Пред.След.

Вернуться в КиберЗона - клуб боевых роботов

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Mail.ru counter