roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Резисторы, транзисторы, конденсаторы, микросборки, чип компоненты ...
Вопросы согласования управляющих модулей с периферией.

И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Сообщение Michael_K » 23 янв 2010, 19:38

Допустим, у меня есть ХОРОШИЙ моторчик - с очень низким активным сопротивлением обмоток.
Понятно, что обороты такого моторчика при питании постоянным напряжением
зависят в основном только от напряжения и мало зависят от нагрузки.

(То есть при постоянном напряжении 6 вольт мотор крутится со скоростью,
допустим, 6000 об/мин, а при напряжении 3В - 3000 об/мин.
Ток зависит от нагрузки на валу, но его значение ограничивается
не сопротивлением обмотки, а тем, что ЭДС самоиндукции становится
равным напряжению питания.)

Внимание, вопрос:
Как будет вести себя такой _хороший_ моторчик, если запитать его быстрым ШИМом
6 вольт, 50%? Сохранится ли такая же "жесткая" характеристика?
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Сообщение avr123.nm.ru » 23 янв 2010, 21:35

Диво дивное.
Michael_K писал(а):обороты такого моторчика при питании постоянным напряжением
зависят в основном только от напряжения и мало зависят от нагрузки.


Толкование дано на страничке про ШИМ в AVR как раз пример про мотор - http://proavr.narod.ru/z8.htm

Ссылка КОНКРЕТНАЯ как вы заказывали !
Читайте !
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Сообщение Michael_K » 23 янв 2010, 22:04

avr123.nm.ru писал(а):Диво дивное.

Это вы о чем?

avr123.nm.ru писал(а):Толкование дано на страничке про ШИМ в AVR как раз пример про мотор - http://proavr.narod.ru/z8.htm

Толкования... мощность какая-то...
Вы мне скажите жесткая характеристика "Обороты на вольт" сохранится?
Последний раз редактировалось Michael_K 23 янв 2010, 22:51, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Сообщение avr123.nm.ru » 23 янв 2010, 22:11

Без нагрузки да, а с нагрузкой ее и без ШИМ нету ОЧЕВИДНО.
Читайте !
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Сообщение Michael_K » 23 янв 2010, 22:26

Без нагрузки да, а с нагрузкой ее и без ШИМ нету ОЧЕВИДНО.


Вы неправы. (а уж тем более "очевидно")

ИДЕАЛЬНЫЙ DC-движок способен сожрать току столько, сколько надо,
чтобы прокрутить любую нагрузку. При этом его частота вращения
зависит ТОЛЬКО от напряжения питания.

РЕАЛЬНЫЙ движок, поскольку имеет активное сопротивление обмотки,
конечно, имеет и зависимость оборотов от момента, но в ХОРОШЕМ движке она мала.
Это только "игрушечные" моторчики могут жить при заклиненом валу :)
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Сообщение avr123.nm.ru » 23 янв 2010, 23:07

Вы потрясаете основы изложеные в вашей неконкретной ссылке на физика ру.

Возможно достаточно идеален мотор в PROTEUS.

Но лучще взять даташит на конкретный мотор и посмотреть семейство графиков его параметров.

Добавлено спустя 9 минут 51 секунду:
Michael_K писал(а):РЕАЛЬНЫЙ движок, поскольку имеет активное сопротивление обмотки,
конечно, имеет и зависимость оборотов от момента, но в ХОРОШЕМ движке она мала.


Она мала в асинхронном моторе если момент не превышает номинальный и определяется скольжением которое действительно мало - типичная частота вращения 1450 на номинальном моменте при синхронной частоте 1500.

В реальных ДПТ без регулятора оборотов она велика.
Читайте !
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Сообщение Michael_K » 23 янв 2010, 23:32

avr123.nm.ru писал(а):Вы потрясаете основы...

Какие такие основы я потрясаю? :)

Даташиты - не проблема - посмотрите любой приличный мотор.
Максонмоторы, например, с КПД под 90 процентов.
Характеристика-то у него, конечно, точно такая же, как и у любого другого движка,
только она сИИИльно вытянута "вправо" - далеко за зону "продолжительной работы".
Грубо говоря, мотор может (хотя и недолго) выдавать огромный момент и жрать огромные токи.
Поэтому, если работать в номинальных режимах, то наклон скоростной характеристики
небольшой, а КПД высокий.

Блин, avr123.nm.ru, можно все таки вернуться к поставленному вопросу?
Есть что сказать конкретно?

Добавлено спустя 19 минут 58 секунд:
mm.GIF

И это небольшой моторчик - 30мм диаметром, 68мм длиной. Не самый хорший, но и не самый плохой.
Во всем рабочем диапазоне моментов скорость меняется только на 7 процентов.
Кратковременно может сожрать ток в 15 раз выше номинала (и, соответственно выдать в 15 раз бОльший момент).
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Сообщение Duhas » 24 янв 2010, 01:23

возвращаясь к первоначальной теме .. по идее - да .... ибо быстрый ШИМ нагруженный на индуктивность будет аналогом пропорциональной постоянки... правда вот с линейностью во всем диапазоне - я не ручаюсь )

ПС жесткость характеристики ДПТ при изменении напряжения на якоре не меняется, точнее характеристика опускается параллельно исходной...
«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: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Сообщение Michael_K » 24 янв 2010, 02:17

жесткость характеристики ДПТ при изменении напряжения на якоре не меняется

Вот я именно в этом был не уверен...

(Тут модели у меня слегка расходятся с данными от некоторых производителей. Не кардинально, но тем не менее...
Очевидно, применяются разные способы ШИМирования и, вероятно, характеристики самих нагрузок ползут от скорости.)

А по сути, видимо, вы правы.

Я это к тому, что если использовать приличные моторы, то датчики оборотов, и всяких самоиндукций можно смело выкидывать. Самоиндукция (в установившемся режиме) всегда будет грубо равна среднему напряжению на моторе и пропорциональна скважности ШИМа. Правильно?

Только нужно обеспечить ограничение по току (не обязательно быстрое),
чтобы долго движок вне номиналов не крутить.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Сообщение Duhas » 24 янв 2010, 10:57

нет нет нет.. смело выкинуть не получится.. момент всегда ограничен, например - токоотдачей ИП... как только есть момент сопротивления на валу, противо-ЭДС (самоиндукция это несколько другое явление) не будет равна Uпит.

всякие токоограничения и прочее они ведь нужны как рас зачастую при наличии САУ .. ибо когда на вход контура скорости пришло задание, а по ОС движения нет или очень мало (при большой нагрузке), контур скорости быстро увеличит задание контуру тока, тот в свою очередь поддаст побольше % ШИМ. А диапазоны заданий часто выше номинальных параметров ДПТ, ибо только использую "форсаж" можно уменьшить время стабилизации.. вот тут и нужно, чтобы контур тока задравший задание не мог держать его таким слишком долго..


просто для того чтобы понять что ОС по положению, скорости и току нужны, нужно порешать какую нить серьезную задачу, типа управления многозвенным манипулятором ) при этом задавшись условием минимизации погрешности, колебательности и времени регулирования )

хотя - применительно к какой задаче вообще созрел этот вопрос ? )
«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: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Сообщение Michael_K » 24 янв 2010, 11:59

смело выкинуть не получится.. момент всегда ограничен, например - токоотдачей ИП... как только есть момент сопротивления на валу, противо-ЭДС (самоиндукция это несколько другое явление) не будет равна Uпит.

Ну, внутреннее сопротивление ИП сейчас по-моему не проблема (даже на низких вольтах аккумуляторы отдают по 50С),
сопротивления открытых каналов - тоже невелики.

Я понимаю, что, строго говоря, противо-ЭДС не равна питанию, но с другой стороны в установившемся режиме
на хорошем моторе она "почти" равна. Имея ШИМ и мозги, ничего не стоит ограничить скорость нарастания
скорости, так чтобы и в динамике это условие "почти" соблюдалось. Типичное такое прямое САУ без обратной связи.

САУ... Тоже понятно, что ОС по регулируемому параметру - это хорошо.
Однако "чисто" разложить поле внутри движка на активную и реактивную составляющую
мы все-равно не сможем (и даже с косвенными измерениями это не так просто, потому что
параметры ползают, например, от температуры). Поэтому, как мне кажется, предпочтительно
брать хороший движок, где "вредные" параметры пусть и остаются непредсказуемыми,
но они относительно малы.

Многозвенным манипулятором не рулил, честно, но задачи управления движками - решал :)

Предварительная задача - прямой привод колеса небольшой телеги с максимально простым
драйвером/способом управления (не дешевым, а простым!) Датчик тока будет. Энкодер - нет.
Управлять хочу скоростью.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Сообщение avr123.nm.ru » 24 янв 2010, 15:25

жаль. с энкодером было бы попприкольней и работало бы.
Читайте !
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Сообщение Duhas » 24 янв 2010, 21:12

ну как придется - можно по управлять и без прямой ОС по скорости... а нормально, имхо, не выйдет..
«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: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Сообщение Michael_K » 24 янв 2010, 21:31

Понимаете, в чем тут дело...
Есть несколько соображений:

В данном приложении статический момент у нас ограничен по определению. Он определяется силой
трения колеса о дорогу. Просто надо выбирать движок так, чтобы этот момент был не выше
номинального, вот и все. Тогда при любых условиях (даже если мы уперлись в стену лбом и "газуем"),
момент не превысит номинала - колеса будут дымиться об асфальт, но момент будет ниже номинала
(трение скольжения меньше трения покоя).

Динамической составляющей от массы телеги - тоже не будет. Если мы стартуем (или тормозим)
слишком резко, происходит ровно то же самое - колеса уходят в юз, момент на моторе снижается.
Поэтому из динамической составляющей остаются только моменты инерции мотора-колеса
(который можно снижать, например, облегчая колесо, или просто не разгоняться слишком весело).

Поскольку момент у нас ниже номинала, а из характеристик движка видно,
что скорость в пределах от нулевого момента до номинального слабо зависит от момента
и сильно зависит от напряжения, то скорость мы знаем с точностью, скажем, 5-10 процентов
уже только из скважности ШИМ. А если мы мерим еще и ток (пропорциональный моменту),
пусть даже с точностью в 4 бита, то скорость мы узнаем уже с точностью менее процента.

Не так?
Последний раз редактировалось Michael_K 25 янв 2010, 14:32, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: И еще раз об управлении ДПТ ШИМом. Практический вопрос.

Сообщение avr123.nm.ru » 24 янв 2010, 23:18

Ну если проскальзывание допускается то конечно смысла в энкодере мало.
Читайте !
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

След.

Вернуться в Электроника, электротехника

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 5

Mail.ru counter