roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.


Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Модераторы: Dmitry__, 1970DenisT

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: 111968


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: 4969
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 Myp » 24 окт 2016, 13:48

поставить датчик тока на входе питания в контроллер двигателя, откалибровать срабатывание датчика тока на ток чуть выше ХХ контроллера.
но возможность такого варианта зависит от требуемой точности и скорости работы системы.

электромагнитный тормоз какой именно? умеет ли он работать в промежуточном режиме, как фрикцион?
что будет в случае если пробки выбило или просто контроллер сдох, не шмякнется ли всё это дело кому-то на макушку? судя по мотору, вес лебёдка будет приличный тягать.

Добавлено спустя 5 минут 1 секунду:
NVN Plus писал(а): От нуля до 120 - 200 оборотов в минуту. Очень важна точность позиционирования ротора
уже спрашивали? почему не обычный железный редуктор, а монстроузный мотор с прямым приводом?
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 17209
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

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

Сообщение NVN Plus » 24 окт 2016, 14:28

linvinus писал(а):
т.е. связка может быть такой ставим AS5048 на вал лебёдки, подключаем его к ардуине, та считывает положение и командует велоконтроллеру куда крутить вперёд или назад, велоконтроллер подключен к мотору, ещё нужно установить датчики холла на мотор и подключить их к велоконтроллеру.
Можно чтобы ардуина эмитировала сигналы датчиков холла для велоконтроллера на основе показаний с AS5048, но для этого нужно точно увязать положение вала лебёдки (датчика AS5048) и положение ротора мотора, если известны все параметры то это вполне реально.


Такие мощные моторы были выбраны не зря. Я планировал прямой привод. По этому увязывать положение вала и лебёдки не придется. И 1/3 от мощности мотора меня более чем устраивает. 18Квт это избыточно для системы в которой они будут трудиться.

но это всё требует понимания как работает бесколлекторный мотор в каких положениях должны стоять датчики, пока вы это всё отладите спалите не один контроллер.
Лучше потренируйтесь на маленьких моторах сначала, или ищите готовое решение, с лебёдкой разве не должен идти мотор?

Лебедку придется делать самому, т.к. готовая подобная если и найти где купить будет стоить от 15 000 долларов, а таких нужно четыре. Были бы такие деньжище все равно не купил бы. Проект столько не стоит.

Из нарисовавшихся проблем только одна невыполнима - установка и отладка датчиков на мотор. Как я понимаю мне этого сделать не удастся в силу своей некомпетентности. Палить драйвера - не выход. Денег нет, да и не факт, что получится, а это значит увязнуть в ещё большем дерьме.

Myp писал(а):поставить датчик тока на входе питания в контроллер двигателя, откалибровать срабатывание датчика тока на ток чуть выше ХХ контроллера.
но возможность такого варианта зависит от требуемой точности и скорости работы системы.

электромагнитный тормоз какой именно? умеет ли он работать в промежуточном режиме, как фрикцион?
что будет в случае если пробки выбило или просто контроллер сдох, не шмякнется ли всё это дело кому-то на макушку? судя по мотору, вес лебёдка будет приличный тягать.

Добавлено спустя 5 минут 1 секунду:
NVN Plus писал(а): От нуля до 120 - 200 оборотов в минуту. Очень важна точность позиционирования ротора
уже спрашивали? почему не обычный железный редуктор, а монстроузный мотор с прямым приводом?


Редукторы изнашиваются и люфтят. Прямой привод при наличии мощного мотора избавляет от этих проблем. Тормоз можно подобрать и фрикционный - не вопрос, только как все это увязать в одну цепь для меня задача с многими неизвестными. Не шмякнется ли всё это дело кому-то на макушку - нет, не шмякнется. Тормоза питаются от независимого источника, батареи и в случае любой аварийной ситуации они мгновенно блокируют шкив лебедки.
NVN Plus
 
Сообщения: 17
Зарегистрирован: 21 окт 2016, 12:54

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

Сообщение linvinus » 24 окт 2016, 15:01

прямой привод с технической точки зрения правильное решение, добро пожаловать в клуб любителей прямого привода :) post355126.html#p355126
но прежде чем оно заработает как вам хочется много всего нового и необычного узнаете о моторе, года через три возможно что то получится :D
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: 1646
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

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

Сообщение Myp » 24 окт 2016, 15:17

linvinus писал(а):клуб любителей прямого привода :) post355126.html#p355126

а чегойто у вас в клубе любителей прямого привода колесо через редуктор крутится? :D
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 17209
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

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

Сообщение NVN Plus » 24 окт 2016, 16:11

linvinus писал(а):прямой привод с технической точки зрения правильное решение, добро пожаловать в клуб любителей прямого привода :) post355126.html#p355126
но прежде чем оно заработает как вам хочется много всего нового и необычного узнаете о моторе, года через три возможно что то получится :D


:D Дернуло меня ввязаться в это. Ведь умные люди предупреждали - купи один мотор на посмотреть. Я не послушал. В общем завалил проект, теперь ждать когда моторы продадутся, если вообще их кто-то купит. :(
NVN Plus
 
Сообщения: 17
Зарегистрирован: 21 окт 2016, 12:54

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

Сообщение linvinus » 24 окт 2016, 16:23

а чегойто у вас в клубе любителей прямого привода колесо через редуктор крутится? :D

одна понижающая ременная передача 1/6 не в счёт :)
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: 1646
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

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

Сообщение Dmitry__ » 24 окт 2016, 17:00

NVN Plus писал(а):И 1/3 от мощности мотора меня более чем устраивает. 18Квт это избыточно для системы в которой они будут трудиться.

18 квт. - это при максимальных оборотах - 250 амперах и 70 вольт. При понижении оборотов - мощность линейно падает, На маленькой скорости, дай Бог, чтоб он выдал 250 ватт. Например 1 вольт и 250 ампер = 250 ватт. В описании не нашел сопротивление мотора, посмотрел другого монстра, но параметр "RESISTANCE (Ohm): .80" какой-то очень сомнительный. Надо самому мерить сопротивление...
Кста, можешь сам проверить момент удержания, драйвер для этого не нужен. Надо подать низкое напряжение с большим током на 2 любых вывода мотора. Напряжение - не больше 0.5-1 вольта, ток около 100 ампер. И если такой момент удержания не устроит, то, то, то совсем все плохо...
А вообще, надо искать мотор с минимальным kv (скорее всего перемотка двигателя), родной kv 50 очень большой. Чем ниже kv, тем ниже будут макс. обороты, более высокое сопротивление обмоток и соотв. более вменяемые токи в режиме удержания. Для 200 об/мин, нужен мотор примерно с 200/24v = 8kv :)
До моих тестов с мотором от стиралки LG дочитал? В этой теме.
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7154
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

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

Сообщение Myp » 24 окт 2016, 17:04

Dmitry__ писал(а):можешь сам проверить момент удержания,
0.5-1 вольта, ток около 100 ампер.

ну ну, фигня вопрос.
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 17209
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

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

Сообщение Dmitry__ » 24 окт 2016, 17:07

Myp писал(а):ну ну, фигня вопрос.

Я бы это сделал легко, кусок материнской платы. Даже тему такую создавал на робофоруме. :)

Добавлено спустя 1 минуту 22 секунды:
http://roboforum.ru/forum11/topic10338.html
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7154
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

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

Сообщение NVN Plus » 24 окт 2016, 17:32

Про мощность понял. У меня кстати был выбор заказать любое значение KV от 35 и выше. Я взял на 50. Подумал, что на 35 обороты будут не достаточны. Я вот хочу спросить, ниже приведенный контроллер может мне помочь эти моторы использовать в том режиме, что описывал выше. Разумеется надо к моторам приделывать датчики Холла (под вопросом, но допустим решаемо) В принципе это реально?

http://roboteq.com/index.php/component/ ... Itemid=971

П.С. Не угомонюсь никак.
NVN Plus
 
Сообщения: 17
Зарегистрирован: 21 окт 2016, 12:54

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

Сообщение linvinus » 24 окт 2016, 18:12

контроллер вроде правильный, а как вы им управлять будете?
это цена без пересылки, доставить 3кг из штатов может стоить ещё столько же.
лучше предварительно свяжитесь пришлите им ссылку на мотор и свои требования (питание, режим работы, способ управления) если подтвердят что работать будет то можно брать.

а датчик вам всё равно придётся колхозить.

учтите только что по одним датчикам холла точно вращать мотор на малых оборотах не получится, слишком низкое разрешение датчиков, для точного положения нужен абсолютный энкодер либо инкрементальный но с поддержкой абсолютного режима в программе на основе показаний инкрементального, в таком режиме при старте контроллер сначала ставит мотор в заранее известную позицию (задержка старта), потом начинает контролировать абсолютное положение вала по данным инкрементального энкодера.

лучше сразу опишите что именно вы хотите получить от контроллера, если на другом конце технарь а не манагер то должны правильно ответить.
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: 1646
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

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

Сообщение NVN Plus » 24 окт 2016, 19:15

О! Затеплилась надежда. Управлять им буду посредством RC Pulse. Боюсь, что вряд ли мне ответят корректно, да и сформулировать вопрос на англицком тоже надо ещё потрудиться. Я вот чего подумал. На ибее есть в продаже бу контроллер этой же конторы, но на 150 ампер. 250 долларов с отправкой хотят. Наскребу как-нибудь. С датчиками поможете разобраться? Я конечно дилетант, но быстро обучаюсь. Если все сложится, то уже тогда буду смотреть в сторону покупки тех контроллеров. Ссылка на контроллер. http://www.ebay.com/itm/302087684273?_t ... EBIDX%3AIT

Добавлено спустя 11 минут 3 секунды:
Что ещё пришло в голову. Касательно контроллера подвесов от алексмос. Может быть есть способ как-то усилить силовай модуль на нем? Например поставить какой-нибудь усилитель? Есть в природе такие?
NVN Plus
 
Сообщения: 17
Зарегистрирован: 21 окт 2016, 12:54

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

Сообщение Zusul86 » 24 окт 2016, 20:39

NVN Plus писал(а):Очень важна точность позиционирования ротора на сколько это возможно с данным типа мотора.

Если на статоре зубьев в 1.5 раза больше чем магнитов на роторе, позиционироваться не по зубьям будет пизд.. как сложно.
NVN Plus писал(а):С датчиками поможете разобраться?

Если найдете многоканальный осциллограф, то все относительно просто. Шуруповертом крутите мотор и смещением датчиков совмещаете осциллограммы.
NVN Plus писал(а):Может быть есть способ как-то усилить силовай модуль на нем?
Взять силовую часть у донора. Но без подгонки прошивки все может полыхнуть.
Zusul86
 
Сообщения: 775
Зарегистрирован: 10 авг 2014, 15:02
Откуда: Саров

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

Сообщение linvinus » 24 окт 2016, 22:02

От нуля до 120 - 200 оборотов в минуту. Очень важна точность позиционирования ротора на сколько это возможно с данным типа мотора.
...
Управлять им буду посредством RC Pulse.

а как вы себе представляете управление?
вот есть мотор, он умеет крутиться и не крутиться :)
есть пульт, там ручка газа - больше - меньше
нужно лебёдкой попасть в координату X=20
какое должно быть управление?
Вы глазами и руками будет контролировать?

У меня сложилось впечатление что вам нужно позиционировать именно по положению, т.е. по заданным координатам, если так, то и контроллер вам нужен который умеет принимать на вход заданное положение и отрабатывать его, ручкой газа в точное положение вы не попадёте.
Учтите так же что при управлении по скорости, если газ сбросить мотор становится свободновращающимся, т.е. положение он сам удерживать не будет, и даже режим тормоза вам не поможет , мотор всёравно будет медленно прокручиваться, а вот в режиме управления положением контроллер будет именно удерживать положение и если под нагрузкой мотор будет пытаться провернуться, контроллер будет возвращать его в необходимое положение.

Или я не правильно понимаю точность позиционирования.

Хочу сразу развеять иллюзии что мотор крутится ровно, ровно он не крутится
вот два видео посмотрите

в самом начале управление по датчикам холла, минимальный газ, если дать меньше то крутиться не будет

датчики самодельные находятся снаружи ротора, это один из самых простых способов установки датчиков.

другой мотор, в самом начале, минимальный газ


ровно двигатель не крутится, чтобы он вращался медленно от нуля оборотов нужно программно компенсировать его недостатки
можно добиться вот такого


но это только при условии что есть возможность контролировать все параметры мотора и контроллера и можно подавать любые сигналы управления.

Может быть есть способ как-то усилить силовай модуль на нем? Например поставить какой-нибудь усилитель?

усилителя нет, чисто теоретически оттуда можно взять 6ть сигналов управления и завести на более мощный драйвер мотора, с практической точки зрения нужно суметь подпаяться к ножкам микросхемы с шагом 0.5мм, и потом всёравно придётся писать свою программу управления.

чтобы было лучше понятно чем bldc отличается от обычного электромотора, представьте что вам дали машину с двигателем в котором клапана нужно переключать вручную, вот насколько вы приловчитесь переключать клапана так мотор и будет крутиться.
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: 1646
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

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

Сообщение NVN Plus » 25 окт 2016, 01:46

linvinus писал(а):
У меня сложилось впечатление что вам нужно позиционировать именно по положению, т.е. по заданным координатам, если так, то и контроллер вам нужен который умеет принимать на вход заданное положение и отрабатывать его, ручкой газа в точное положение вы не попадёте.
Учтите так же что при управлении по скорости, если газ сбросить мотор становится свободновращающимся, т.е. положение он сам удерживать не будет, и даже режим тормоза вам не поможет , мотор всёравно будет медленно прокручиваться, а вот в режиме управления положением контроллер будет именно удерживать положение и если под нагрузкой мотор будет пытаться провернуться, контроллер будет возвращать его в необходимое положение.

Или я не правильно понимаю точность позиционирования.


Совершенно правильно вы все понимаете. Мне нужно позиционирование именно в режиме управления положением. Я просто не силен в определениях, но исходя из вашего описания именно этот режим мне и нужен. Выше я вам писал, что моторы должны работать аналогично серводвигателям. Макет системы который я собрал выполнен на сервах, которые были переделаны на непрерывное вращение. Я почему-то наивно полагал, что бесколекторники работают по тому же принципу, более того, я был в этом просто уверен, а иначе не заказывал бы их. Кстати, возможно интуиция, но подвес который я сделал не на бесколлекторниках, а на обычных сервах. Я как чувствовал, что будут проблемы с ними. Теперь я понимаю с чем бы столкнулся. Вот - если интересно взгляните на работу моего подвеса. Его я и планирую катать по воздуху на этих лебедках.




Макет в режиме отладки программы ниже. Тут ещё не совсем все гладко, но недочеты уже устранил и осталось воплотить все это в железе, чем собственно и занят. Вот только не на то железо поставил. :(



NVN Plus
 
Сообщения: 17
Зарегистрирован: 21 окт 2016, 12:54

Пред.След.

Вернуться в КиберЗона - клуб боевых роботов

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 3

Mail.ru counter