Pytanie o zasilanie silników

Reaktancja (czyli opór urojony, wynikający z indukcyjności/pojemności) nie powoduje strat!!!
Tylko opór omowy (rzeczywisty) powoduje straty.
Jeżeli jesteśmy już przy kolorowych porównaniach, to porównajmy układ elektryczny z jazdą rowerem. Praca przeciw indukcyjności jest jak rozpędzanie się a praca przeciwko pojemności - jak wjazd pod górę. Jedno i drugie się zwróci. Można wykorzystać jedno do zrobienia drugiego. Żadne z nich nie powoduje strat. Straty powoduje tylko tarcie.

Jak masz taki drut do którego wpływa 0,2 A a wypływa 2 A, to chętnie kupię.

[OT]
Proszę bez takich chwytów erystycznych. Nie zniżajmy się tu do poziomu dyskursu politycznego w naszym kraju, bo nasze maszyny sprawnością zaczną dorównywać naszym urzędom.
Jestem prawie elektronikiem (informatykiem, ale wydział elektroniczny, więc trochę tej elektroniki tam było) z wykształcenia i sugerowanie, że nie wiem, jak działa tak prosty układ zwyczajnie mnie obraża.
[/OT]

"Dla potomnych" przedstawiam schemat przełączania silnika w układzie mostka H. Jak widać, prąd z kondensatora najpierw wychodzi a potem do niego wraca (przez diody) - natomiast prąd silnika płynie cały czas w tym samym kierunku. Źródło musi tylko wstępnie naładować kondensator a następnie "doładowywać" go o różnicę ładunku pobranego w z kondensatora w przypadku pierwszym i ładunku zwróconego do kondensatora w przypadku drugim.
Owszem, prąd pobierany ze źródła będzie _dochodził_ a nawet być może momentami przekraczał prąd silnika - ale średnio będzie mniejszy - najprawdopodobniej dużo mniejszy.

tuxcnc: Zaiste, kiedyś być inżynierem trzeba było umieć. Teraz najwyraźniej wystarczy krzyczeć i obrażać tych, którym przytrafiło się wiedzieć ciut więcej.
Wierz mi, najchętniej uciąłbym tę dyskusję już tutaj, ale po prostu nie godzi się, aby ludzie czytali takie teorie nowej elektroniki i uczyli się głupot. Moja wiedza nie jest tylko teoretyczna. Ja to robiłem i mierzyłem. Z faktami się nie dyskutuje. Niestety, nie mogę stanąć tu przed użytkownikami forum i zademonstrować. Najlepsze, co mam do pokazania - to symulacje.

no dobra... zaczynamy:

Na początek - żeby nie być gołosłownym - schemat i wykresiki. Sterowana jest połowa mostka. Okres: 15us, wypełnienie 5us.
Obciążenie: cewka 9mH, 1Ω (akurat takie mam silnikach)
Zasilanie: 30Vdc; z filtrem LC 100uH, 1000uF.

Rys. 1. Schemat układu:

Rys. 2. Przebiegi prądów (w stanie względnie ustalonym)
Kolor zielony - prąd obciążenia
Kolor niebieski - prąd cewki L2 (prąd filtra na zasilaczu)

Jak widać obciążenie żre sobie radośnie ponad 4A a ze źródła ciągniemy mniej niż 1A.

Rys. 3. Prądy odpowiednio tranzystora M1 (zielony), diody D2 (niebieski) i silnika L1 (czerwony).


Dalej, jak komuś się chce czytać, znajduje się - nieco bezprzedmiotowa w świetle powyższych wyników - dyskusja.

Nie ma takiej możliwości, żeby do przewodnika wpływało mniej elektronów niż wypływało.

Nigdzie tego nie powiedziałem. Popatrz na schematy.... a potem popatr jeszcze raz... a potem jeszcze raz. Proces powtórz do skutku.

W sterowniku pomiaru prądu silnika dokonuje się na rezystorze szeregowym pomiędzy źródłem zasilania a mostkiem H.

A dokonuje się. Sposób pomiaru a nawet sam fakt pomiaru tu nie jest istotny. Na razie mamy "wróżkę", która mówi nam, że zadany prąd został osiągnięty. I tyle.

Kondensator jest częścią zasilacza

Nie twierdzę, że nie jest.

(...) a dioda ma taką magiczną właściwość, że przewodzi tylko gdy na anodzie jest wyższe napięcie niż na katodzie, tak więc prąd z silnika nie popłynie do kondensatora w zasilaczu dopóki na silniku nie będzie wyższego napięcia niż na zasilaczu.

I tu jest pies pogrzebany. Kolega widzę wie, jak działa dioda - ale nie wie, jak działa cewka.

Właśnie ta indukcyjność - czy jak to nazwałeś - samoindukcja - wymusi prąd ciągły w czasie. Owszem, będzie on spadał, gdyż po przełączeniu obwodu do stanu 2 polaryzacja napięcia na uzwojeniu jest odwrócona. Konkretnie będzie spadał wg. wzoru
dI/dt = U/L - według tego samego wzoru prąd rośnie w przypadku 1.
Widać to na przebiegu Rys. 3.

I podkreślam - prąd chwilowy wchodzący do mostka będzie _dochodził_ do wartości prądu silnika. Tyle, że będzie zmieniał swoją polaryzację, więc prąd średni będzie dużo mniejszy. (Rys. 2)

Nie ma tu żadnego cudu - po prostu mostek wraz z indukcyjnością silnika tworzą przetwornicę - o tyle ciekawą, że cewka jest zarówno elementem przetwornicy jak i jej obciążeniem.

Jak dla mnie - bomba - prawie perpetum mobile . nie twierdzę że tak nie jest, bo już dużo mi z głowy wywietrzało - choć jestem w małym szoku, ale ta teoria zadawałaby kłam zasadzie, że prąd zasilacza (przy założeniu że mamy 3 osie po 4.2A) dobieramy na zasadzie zasilacz = 70-80% x 3 x 4,2A. Bo z tej teorii wynikałoby że wystarczyłby zasilacz 3 A plus duża bateria kondensatorów na pokrycie chwilowych skoków poboru prądu . Czy mógłbyś przeliczyć te dane dla źródła 70V i silnika 4.2A bipolarnego 0.65 Ohm, 3.2mH ? Pytam bo zaniedługo będę takie cóś odpalał i jeśli wcześniej nie znajdzie się jakiś odważny, to ja postaram się zmierzyć i sprawdzić wiarygodność tej teorii . Choć przyznam, że jestem pełen wątpliwości

witam .
ale - jaka konkluzja ?
i jakie jest praktyczne zastosowanie tej teorii ?
jako empiryk - z dziada pradziada - łaknę konkretów
to znaczy - jakie napięcie podawać na sterownik mogący wytrzymać 40 V ( np ) .
jak wnikać będziemy w składowe urojone , reaktancję ( indukcyjną i pojemnościową - a co ? czemu nie ? ) to gdzie dojdziemy ?
pozdrawiam .

Też mi sie coś nie zgadza. W momencie przepływu prądu 4A przez diodę D2 jest otwarty tranzystor M2, to by oznaczało, że prąd przez diodę płynie w odwrotnym kierunku niż przez tranzystor M2 i biorąc pod uwagę indukcyjnośc przewodów powinien się przez niego zamknąć. Ale 4A wg przebiegów płyną przez silnik, a więc w tym momencie przez M2 i M3 i w odwrotnym kierunku niż przewodzenie D2.
Czy kolega nie robi jakiegoś błędu pomiarowego? Jeżeli ze źródła pobór prądu (wg pomiaru) jest praktycznie stały 0.2A, to do zasilania tego układu wystarczyłby transformator ca. 10VA nawinięty grubszym drutem w celu zmniejszenia rezystancji zastępczej. Proponuję w miejsce zasilacza wstawić akumulator 24V i zmierzyć pobór prądu. Filtr L2 C1 nie jest źródłem prądu i średni prąd wpływający i wypływający muszą być równe.
Może kol. naszkicować schemat pomiarowy na którym będzie pokazany sposób wykonania pomiarów?

Tylko to ma się nijak do silnika, który co prawda posiada indukcyjność, ale cewką bez wątpienia nie jest, no chyba że stoi w miejscu, a mierzenie stojącego silnika ma taki sens jak i reszta twoich wywodów.

No właśnie zakładam, że stoi. Silnik krokowy w ogóle dość często stoi. Jak się kręci bardzo wolno (robi - powiedzmy - 10 kroków na sekundę) to nadal mamy całkiem niezłe przybliżenie stania - oczywiście, raz na jakiś czas trzeba będzie zmienić polaryzację, ale jak porównujemy okres PWM (10us), czas wymuszenia prądu nominalnego w cewce (ok. 1ms dla 9mH, prądu 2A i napięcia 30V) i czas trwania jednego kroku (100ms) to nadal wychodzi, że z dość dobrym przybliżeniem silnik stoi.

Też mi sie coś nie zgadza. W momencie przepływu prądu 4A przez diodę D2 jest otwarty tranzystor M2,

Tranzystor M2 nigdy u mnie nie jest otwarty (w podanym przykładzie steruję w jedną stronę).
Jeżeli chodzi o tranzystor M1 to też nie. Słabo to widać, bo linia prądu M1 jest przykryta miejscami przez linię prądu cewki.
Rys. 4: Tu jest tylko prąd M1 i D2:


[ Dodano: 2011-10-12, 10:22 ]

ale ta teoria zadawałaby kłam zasadzie, że prąd zasilacza (przy założeniu że mamy 3 osie po 4.2A) dobieramy na zasadzie zasilacz = 70-80% x 3 x 4,2A

Jak silnik nie stoi - tylko jedzie z dużą prędkością i pod obciążeniem - to nie widzę, dlaczego nie miałby tyle wziąć.

Ja nikomu tutaj nie starałem się udowodnić, że _obciążony_ silnik, przez który płynie prąd I nie może pobrać prądu I z zasilacza. Starałem się tylko przekazać, że kręcąc się wolno i z małym obciążeniem może pobierać prąd znacznie mniejszy.

ursus_arctos pisze:No właśnie zakładam, że stoi. Silnik krokowy w ogóle dość często stoi.

Kolego: jak silnik stoi, to stoi i na dobrą sprawę -w prostym układzie sterowania i ograniczania prądu- mógłbyś cewkę potraktować zastępczo jako rezystor. Może wyjaśnisz czemu służy dodatkowe ograniczanie prądu podczas postoju-trzymania silnika ? Bo wg Twojej teorii w tym czasie z zasilacza płynie 0.2A a po cewce buszuje 4.2A ???? A jakby nie było ograniczania to płynęłoby tam może z 8A przy 0.2A z zasilacza ??? Wszelkie prądy wynikające z samoindukcji wystąpią, ale będą mniejsze od zapotrzebowania na moc układu. To może się jedynie zdarzyć w momencie rezonansu, szczególnie przy regulacji PWM, ale to jest bardzo wąski zakres kilku częstotliwości, potrzebnej mocy z tego nie osiągniesz i każdy rozsądny konstruktor ucieka od tego jak od ognia - precyzyjne sterowanie to nie silnik spalinowy z rurą rezonansową. I na pewno nie będzie to rezonans cewki z elektrolitem w zasilaczu

Jak silnik nie stoi - tylko jedzie z dużą prędkością i pod obciążeniem - to nie widzę, dlaczego nie miałby tyle wziąć.
Ja nikomu tutaj nie starałem się udowodnić, że _obciążony_ silnik, przez który płynie prąd I nie może pobrać prądu I z zasilacza. Starałem się tylko przekazać, że kręcąc się wolno i z małym obciążeniem może pobierać prąd znacznie mniejszy.

Ja odniosłem inne wrażenie -i chyba inni czytelnicy też. A to że silnik bez obciążenia może pobierać mniejszą moc to chyba dla nikogo nie jest odkryciem. Tyle że nie musi to wynikać ze zjawiska rezonansu. A i silnik nie musi jechać z dużą prędkością żeby wziąć duży prąd- wręcz przeciwnie, im większe obroty w krokowcu tym samoograniczanie prądu większe i dlatego przecież "doładowujemy" go wyższym napięciem, ale tak jak przy każdym doładowaniu, ma to swoje granice. Mógłbym napisać że jestem po energoelektronice, ale było to dawno, nie siedzę w branży bo bawię się w informatykę, więc nie uważam się za omnibusa który ma 100% racji. Dlatego zamierzam sprawdzić to w praktyce przy najbliższej okazji. Czy możesz zrobić symulację dla parametrów które wcześniej podałem ? Ułatwiłoby mi to praktyczną weryfikację - zapnę amperomierz między zasilacz a sterownik i między sterownik a cewkę silnika i zobaczymy

witam.
tak na marginesie - ciekawe co pokaże amperomierz przy 20kHz i działającym " czoperze " .
nie zajmuję się metrologią ale mam wątpliwości .
pozdrawiam .