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: 96953


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: 4909
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 » 25 окт 2016, 11:06

понятно, делать с нуля сервомотор на базе такого мотора будет не просто.

непонятно почему вы так о люфте переживаете, там и без люфта болтанка немалая получается, мне кажется мотор с редуктором сильно кашу не испортит в вашем случае.

а готовые сервомоторы не рассматривали? https://ru.aliexpress.com/item/600W-AC- ... 68308.html
это промышленные сервомоторы но как ими управлять я не знаю

Или шаговые моторы с энкодерами https://ru.aliexpress.com/item/closed-l ... 98615.html

есть открытый проект https://www.kickstarter.com/projects/tr ... al-servo-m

и как мне кажется вам ещё
во первых , из за того что трос наматывается - увеличивается радиус и в управлении это нужно учитывать
во вторых для того чтобы точно позиционировать требуется собрать в одном месте данные по абсолютному положению всех лебёдок, и уже исходя из этих данных и учитывая радиус лебёдок подавать управляющие сигналы.
в третьих обязательно нужно проработать аварийные ситуации (отказ датчика, отказ мотора, обрыв троса и т.д)

а готовое решение сильно дороже стоит?
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: 1599
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

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

Сообщение Dmitry__ » 25 окт 2016, 14:23

linvinus писал(а):а готовые сервомоторы не рассматривали?

Думаю это единственный правильный вариант. Все другие приведут к эпик фэйлу и усугублению ситуации :)
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 6577
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

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

Сообщение NVN Plus » 25 окт 2016, 14:29

Готовые решения стоят от 70 000 долларов. У меня все уже налажено и готово к потреблению. Как говорил, позарился на эти моторы из за прямого привода и относительной дешевезны. Если заморачиваться с редукторами, первое, плюс к стоимости, второе, лебедки в производстве дороже обойдутся из за дополнительных узлов, да и моторы нужной мощности не из дешевых. В общем хотел сэкономить. Для аварийной ситуации предусмотрен мною механизм моментального срабатывания. Отключение питания и полное блокирование роторов, посредством электромагнитного тормоза от независимого источника питания. По обрывам троса ничего не придумано. Если вы следили за олимпиадой в Рио, то могли видеть как рухнул во время матча на поле скайкам из за обрыва троса, или ещё какой неполадки. Тут надо просто тросы брать с многократным запасом прочности и места соединений, а там только одна точка в которой присутствует коннект - непосредственное крепление тросов к подвесу, сделать максимально прочным. Во всяком случае за лет десять активного использования подобных систем по всему миру, были зафиксированы всего два аварийных случая - это о которых известно, наверняка были ещё, но инфа нигде больше не проскакивала. На этот случай делается страховка, чтобы возместить ущерб и избежать ответственности. Тут по аналогии с машинами. Тоже могут отказать тормоза в следствии чего пострадают люди. Это ж не значит, что езду на машинах надо запретить. Как-то так.
NVN Plus
 
Сообщения: 17
Зарегистрирован: 21 окт 2016, 12:54

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

Сообщение linvinus » 25 окт 2016, 15:22

Отключение питания и полное блокирование роторов, посредством электромагнитного тормоза от независимого источника питания.

а кто будет контролировать есть резервное питание или нет?

Правильнее сделать защиту от дурака - пропадает питание пружина нажимает на тормоз и тормозит лебёдку, а в рабочем режиме электромагнит разжимает тормоз.

промышленный сервомотор бывает на базе асинхронника, bldc, или на базе шагового двигателя цена за мотор с контроллером менее $1000, управляется по com-порту или rs-485
это реальное готовое промышленное решение, ничего придумывать не нужно покупайте и пользуйтесь.
модели на 600Вт должны вам дать тот же прямой привод.

Кстати а какой вес вашей установки которую вы тросами тягять собрались?
и какой диаметр втулки лебёдки? это чтобы прикинуть какой момент требуется на втулке лебёдки.
Математическую модель делали?

Ещё момент а как вы определяете в момент включения сколько троса уже намотано на лебёдку? От этого будет зависеть толщина втулки лебёдки и соответственно перемещение вашей конструкции, в зависимости от толщины втулки лебёдки наматываться будет разное количество троса (разная длина).
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: 1599
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

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

Сообщение Myp » 25 окт 2016, 16:35

NVN Plus писал(а):позарился на эти моторы из за прямого привода и относительной дешевезны.

чем же хорош прямой привод в конкретном случае так пока и не ясно, ясно только что это геморно и дорого)))

вот про такой ширпотребный вариант речь идёт:
мотор 4.6 НМ с контроллером http://www.aliexpress.com/item/1-8degre ... 22381.html
редуктор понижающий http://www.aliexpress.com/item/Long-Lif ... 42629.html
управление этой петрушкой примитивное, любой школьник освоит.
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 16643
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 Zusul86 » 25 окт 2016, 21:32

NVN Plus писал(а):Если заморачиваться с редукторами, первое, плюс к стоимости, второе, лебедки в производстве дороже обойдутся из за дополнительных узлов, да и моторы нужной мощности не из дешевых.

На ролике "конкурентов" редуктор ременный, стоит можно сказать копейки. Редуктор может избавить от необходимости ставить тормоз, ну или позволит обойтись слабеньким.
Радиус намотки можно определять валиком катающимся по тросу. Или купить фирменный многооборотный абсолютный энкодер (по сути это просто энкодер с счетчиком и аккумулятором).
Zusul86
 
Сообщения: 740
Зарегистрирован: 10 авг 2014, 15:02
Откуда: Саров

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

Сообщение Madf » 28 окт 2016, 12:20

Тут друг попросил сделать контроллер BLDC без обратной связи (в дальнейшем планировали установить один датчик хола, для оборотов и какого-то понимания схемы происходящего), я этим направлением никогда не занимался и когда окунулся, то понял, что вещь весьма непростая...а как всегда сроки поджимают...ладно...хватит плакаться, хотел спросить следующее, объясните плиз "тупому", почему так происходит:

- имею: стандартные ключи/набор N-мосфетов (100А) - 6 шт., управляет этим всем ir2101 - в общем классика;
- когда программу управления писал, то заморачиваться с всякими дедтаймами и шимами не хотел;
- начал делать шим для верхнего плеча, а нижнее просто открывал статикой, чтобы ir2101 начал хотя бы открываться (успевало заряжаться верхнее плечо) - оно заработало, думал для начала просто пошагать движком, но не тут-то было - не получилось, весь алгоритм работал без нагрузки, но при нагрузке у БП срабатывала защита по току, в итоге не крутились брашлесики низкоомные и даже моторчик от детской игрушки (с щетками). Пробовал играться с частотой/скважностью шим и т.д...ничего не помогало;
- в итоге уже потеряв всякую надежду в успешной реализации в этом направлении, решил напоследок заШИМить ещё и нижнее плечо и тут всё как заработает! Получается, нижнее плечо работает в противофазе от верхнего. В общем не буду рассказывать дальше как я подбирал частоту относительно оборотов, чтобы понять физику реала...
- в общем почему "выбивало пробки"? Это ЭДС катушки так бомбило?

зы: да, схему с нуля не разрабатывалась, взяли готовое решение, со всеми вытекающими. Курочить стали потому, что эта дрянь работает ТОЛЬКО с 3 датчиками холла и следовательно валялась без дела.
Madf
 
Сообщения: 2367
Зарегистрирован: 03 янв 2012, 12:55
Откуда: Москва
прог. языки: VB6, BASCOM, ASM...

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

Сообщение linvinus » 28 окт 2016, 12:51

- имею: стандартные ключи/набор N-мосфетов (100А) - 6 шт., управляет этим всем ir2101 - в общем классика;
...
- в общем почему "выбивало пробки"? Это ЭДС катушки так бомбило?

классику изучать нужно, до этого с бустерными схемами накачки работали?
понимаете в какой момент заряжается бустерный конденсатор между Vb и Vs ?
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: 1599
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

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

Сообщение Madf » 28 окт 2016, 13:11

Нет, я в основном по логике, цифрой занимаюсь.
Madf
 
Сообщения: 2367
Зарегистрирован: 03 янв 2012, 12:55
Откуда: Москва
прог. языки: VB6, BASCOM, ASM...

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

Сообщение linvinus » 28 окт 2016, 15:59

вот тут например есть описание принципа работы https://vasilisks.wordpress.com/2013/01 ... C%D0%B8-1/
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: 1599
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

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

Сообщение Madf » 28 окт 2016, 16:17

Спасибо, почитал, ничего нового не увидел там, нельзя на пальцах разъяснить, по простому причину "выбивания пробок"?
Схемное решение я как бы сразу опускаю, т.к. использую заводское изделие.
В статье кстати написано, что "импульсных преобразователях на частотах 50+кГц требуется быстро открыть полевик", я использовал вначале 10КГц, но как показала практика, мотор на такой частоте не может вращаться на больших оборотах (срывается), пришлось занижать частоту раза в 3.
Madf
 
Сообщения: 2367
Зарегистрирован: 03 янв 2012, 12:55
Откуда: Москва
прог. языки: VB6, BASCOM, ASM...

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

Сообщение Dmitry__ » 28 окт 2016, 16:46

Madf писал(а):- в общем почему "выбивало пробки"? Это ЭДС катушки так бомбило?

Мог не заряжаться бутстрепный конденсатор по каким-то причинам. Проверить это легко - параллельно этому конденсатору поставить мелкий изолированный dc/dc, например 0515 (5v входное, 15 - выходное). Если перестанет вышибать пробки, то искать в этом направлении...

Добавлено спустя 11 минут 1 секунду:
Хотя не, ir2101 с защитой от низкого напряжения. Что-то другое, мало информации...
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 6577
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

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

Сообщение Madf » 28 окт 2016, 18:51

Dmitry__ писал(а):Мог не заряжаться бутстрепный конденсатор по каким-то причинам.

Вообще я все плечи/каналы осцилом смотрю - работают (на выходах ir2101).

Dmitry__ писал(а):Хотя не, ir2101 с защитой от низкого напряжения. Что-то другое, мало информации...

Какой информации надо?
Надо мне не полениться и попробовать два канала посмотреть одновременно. Там размах какой, на самих обмотках?..а то может не потянуть.
Madf
 
Сообщения: 2367
Зарегистрирован: 03 янв 2012, 12:55
Откуда: Москва
прог. языки: VB6, BASCOM, ASM...

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

Сообщение Dmitry__ » 28 окт 2016, 19:43

Madf писал(а):Какой информации надо?

Нужны осциллограммы на двигателе при шим только верхним транзистором и при комплементарном шим.

Например, непонятно что за шим даешь. Должен ли двигатель, без ухода бп в защиту, вообще с таким шим работать?
Не знаю, получится обьяснить, но попробую:
Ты даешь шим с присутствием постоянной составляющей (не меандр на выводах двигателя). Если эта постоянная составляющая дает большой ток = U/Rмотора, то имеем срабатывание защиты. При комплементарном шим может отсутствовать постоянная составляющая и двигатель не будет коротить БП, т.к. эдс самого двигателя будет создавать большое сопротивление источнику питания...
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 6577
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

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

Сообщение linvinus » 28 окт 2016, 20:50

как я понял коротило когда шим был только на верхних транзисторах, бустреный конденсатор просто был разряжен
нужно либо нижние шиммить либо комплементарый шим использовать.
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: 1599
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

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