W takim razie uwazam sprawe za wyjasniona. Dziekuje wszystkim za rzeczowa i konkretna dyskusje!

Piotrjub pisze:Z zasilaniem serwa BLDC i AC jest też taka drobna różnica że przy prostym sterowaniu serwo BLDC można jednocześnie zasilać 2 fazy (my mamy sinus PWM i zawsze zasilamy 3 fazy jednocześnie) a w AC zawsze 3 fazy musza być zasilane jednocześnie.

Mam przed soba kilka papierow ktore mowia ze ta roznica swiadczy wlasnie na niekorzysc prostego zasilania BLDC dwoma fazami.

Mowia ze zasilanie sinusoidalne jest wrecz kluczem do plynnej pracy servomotorow i precyzyjnego pozycjonowania, szczegolnie przy niskich obrotach. Co zdaje sie potwierdzac Panski komentarz o poprawie jakosci obrobki po przejsciu na 3 fazowy.
Czyli proste sterowanie BLDC uzywajac zasilania 2 fazami nie nadaje sie do precyzyjnego pozycjonowania wymaganego we frezarkach CNC i nie jest do tego celu powszechnie stosowane.

Pozostaje wiec pytanie: komu potrzebne jest zasilanie 2 fazowe skoro zostawia slady na frezowanym materiale?

Kolega Olo_3 zwrocil (slusznie zreszta) uwage na fakt ze moj driver rusza stolem 3mm po uruchomieniu i tym samym nie nadaje sie do profesjonalnych aplikacji. Zgoda. Nie widze jednak aby komentowal system ktory zostawial slady na frezowanym materiale. To akurat zdaje sie nie bedzie problemem w profesjonalnych aplikacjach.

Zdaje sobie sprawe ze da sie zbudowac maszyne w oparciu o trapezowe drivery. Zastosowac silniki o specjalnej budowie, minimalizujace wahania momentu obrotowego, zrobic duze redukcje ma silnikach aby nie chodzily na wolych obrotach, itp. Tylko pytanie po co? Specjalne silniki podnosza koszt, a przekladnie do serva kosztuja tyle co same motory.

Wszystko zdaje sie przemawiac na niekorzysc systemow trapezowych?

Ok, koledzy dali sobie po razie wiec mozemy wrocic do krytykowania mnie i mojego drivera

vector11 pisze:wszytkie chodzą w sinusie - no chyba, że przy tunningu ustawimy na trapez
jaki prąd i napięcie ?

Chodzilo mi o inne firmy- te ktore nie "chodza w sinusie", prad i napiecie to samo- tak dla porownania. Pytam z ciekawosci bo u mnie ceny trapezowych sa duzo nizsze od sinusoidalnych. Skoro sinusoidalny Copley kosztuje ponizej 1000PLN to trapezowe sa rozdawane za tabliczke czekolady?

Leoo pisze:Postanowiłem odświeżyć informacje o silnikach:
http://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_synchroniczny
http://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_asynchroniczny

Z punktu widzenia zasilania możemy nazwać silnik BLDC silnikiem AC, gdyż na fazy podajemy napięcie przemienne, podobnie jak to ma miejsce w przypadku bipolarnego silnika krokowego.

Wcześniej pisałem, że BLDC na małych obrotach pracuje jak krokowy ale najwyraźniej nie zostałem dobrze zrozumiany [...]

Dziekuje za sprostowanie. Nie mialem na mysli mikrokroku tylko raczej wahania momentu obrotowego przy niskich obrotach. Czy mikrokrokiem da sie opanowac problemy z momentem obrotowym?

Moja wiedza na temat trapezowych driverow bierze sie z ogolnych artykulow w necie i przyznam ze zaden z nich nie wspomina o mikrokroku- kazdy natomiast pisze o problemach zwiazanych z pulsowaniem momentu obrotowego i wrecz "nie nadawaniem" sie komutacji trapezowej do precyzyjnego pozycjonowania.

Rozumiem ze to zlosliwa konkurencja tak pisze. Jednak cos w tym musi byc skoro Piotrjub pisze o poprawie jakosci obrobki- znak ze komutacja trapezowa ktora stosowal na poczatku zostawiala slady na obrabianym materiale. Rozumiem tez ze obecnie przeszedl w calosci na komutacje sinusoidalna. Przy niej silnik zużywa mniej prądu na wytworzenie momentu o określonej wielkości niż w przypadku komutacji trapezowej, o ile dobrze pamietam?

Problem wiec jest tylko w ogolnie przyjetym nazewnictwie, bo "z punktu widzenia zasilania możemy nazwać silnik BLDC silnikiem AC".

Wedlug komentarza ktory znalazlem na forum (autorem byl czlowiek z branzy sterowan CNC) nazewnictwo silnikow AC jest czysto elektryczne, natomiast silnikow BLDC czysto marketingowe. Zostalo wprowadzone na rynek aby zasugerowac bezproblemowa wymiane starych systemow DC na bezszczotkowe (DC na brushless DC). Chwyt marketingowy bo jak kolega pisze z punktu widzenia zasilania silnik BLDC to silnik AC.

Po uplywie czasu natomiast- pisze dalej ten czlowiek- przyjelo sie ze nazwa BLDC okresla juz glownie systemy komutowane trapezowo. Stad tez moje pytania dotyczace wahania momentu obrotowego.

Pozdrowienia!

Vector11,

Ile moze kosztowac trapezoidalny sterownik mniej wiecej w klasie wspomnianego sinusoidalnego 1kW Copley za 970 PLN?

jarekk pisze:Nie do końca - producent tego sterownika chyba nie używa sygnału HOME z enkodera, tylko "przygrzewa" prądem silnik na początku, aby ustalić kąt komutacji ( potem go już pamięta).
Niestety wtedy silnik zazwyczaj zmieni położenie wału przy starcie.

Jarekk ma tutaj racje.

Natknalem sie wlasnie na opis tej procedury, zwanej "pointing". Jest stosowana ze wzgledu na prostote bo nie wymaga dodatkych sensorow; pisza takze o duzej dokladnosci oraz ewentualnym problemie z nieprzewidzianymi ruchami stolu. Obejscie problemu polega na zminimalizowaniu obrotu do ponizej 1/4 obrotu.


"Alignment methods
There are many ways to align the electrical angle in a sine-drive system. Perhaps the simplest procedure is pointing.

A voltage or current is applied to the motor for a random electrical angle. While current is held constant, the rotor is allowed to move (assuming it overcomes friction) and settle at a "null" position where force or torque is zero. Here, cos = 0, meaning that is 90° from the applied electrical angle.

If current is applied at an angle of 270°, for example, and is 90°, then the total is 360 or 0°. So, once the rotor has completed its movement, the system is "pointed" at 0° electrical. The controller, then, uses this position as its reference for all future commutation.

The main benefit of using pointing to align a BLDC motor is its simplicity; it requires no additional sensors and employs system function blocks that already exist. What's more, it's quite accurate for systems with reasonably low friction.

What usually turns potential users away, however, is that pointing requires movement. Not just movement, but movement in a direction that cannot be predicted. In linear system, this can be disastrous because the motion may be into a hard stop. Some controllers get around this by minimizing movement to less than a quarter of an electrical cycle or so".



O ustawianiu na czujniki Halla pisza ze nie jest dokladne, blad rzedu 9 stopni (bez dodatkowych mechanizmow korygujacych)


"Hall sensing
Many motors used in sine-drive systems are actually built for trapezoidally commutated systems. The Hall-effect sensors incorporated in these motors lend themselves to electrical angle alignment.

Aligning with Hall sensors is a two-step process. First, the controller freezes the electrical angle (used to commutate the motor) at the "center" of the Hall transitions. After that, the controller monitors the Hall sensor, loading the appropriate electrical angle at the next transition. The electrical angle is then allowed to update using an incremental sensor.

Hall sensing is a good choice in a number of applications. But if the sensors and associated wiring are not already installed, it can get expensive. Also, despite published data to the contrary, Hall sensor alignment is often out of spec (typically by 9° electrical).

One thing to be aware of when using Halls for alignment is that the distance from a Hall state edge to the center is 30° electrical. Thus, the apparent motor Kt will drop to about 87% of its normal value just before the edge. Put another way, there will be a brief, one-time torque disturbance that occurs just as the new electrical angle is loaded unless there's some sort of mechanism to ramp the 30° error value down gradually."

xxxxxxxxxxxxxxxx

[ Dodano: 2007-10-12, 08:32 ]


Moja komutacyjna ignorancja niechcacy doprowadzila do calkiem interesujacej dyskusji.
Przyznam ze wiecej dowiedzialem sie na tematy servo w ciagu ostatnich 3 dni niz calych ostatnich 3 lat - dziekuje za wszystkie dotychczasowe informacje!

Jak na razie udalo mi sie zlozyc w calosc 3 ponizsze fragmenty:

vector11 pisze:Czy jest mozliwe aby trapezoidalny naped BLDC pracowal przy niskich obrotach tak plynnie jak sinusiodalny AC?
Niemożliwe

Leoo pisze: BLDC przy małych prędkościach pracuje jak krokowy.

Piotrjub pisze:Nawet jak nie będę porównywał do najlepszych to i tak widać różnice gołym okiem prace naszego draiwera w zależności od wersji. Obecna wersja do pierwszej to ogromna różnica w pracy i w jakości np.. powierzchni bocznej obrabianego materiału.

Czyli problem lezy w komutacji trapezoidalnej?

Dlatego Leoo mowi ze BLDC pracuje jak krokowy przy malej predkosci.. Krokowy ma zdaje sie 200 krokow (co 1.8 stopni) a BLDC ma tylko 6 (co 60 stopni) co powoduje duzo wieksze skoki - torque ripple czyli wahania/tetnienie momentu obrotowego i prowadzi nawet do zabkowania powierzchni obrabianego materialu?

Rozumiem ze problem jest niwelowany glownie za pomoca duzej redukcji na motorze, a w kazdym razie unikania przelozen 1:1. Panie Piotrze, czy maszyna testowa ma redukcje na motorze BLDC?


"One way to commutate BLDC motors is with the "six-step" or "trapezoidal" technique, which relies on Hall-effect sensors. Inexpensive, the method is widely used in applications that don't require smooth torque for positioning. For precision positioning, an alternative approach, sine drive commutation, is usually the method of choice".

"Trapezoidal commutation lacks precision because of inaccuracies associated with Hall-effect sensors and torque disturbances stemming from the discontinuous nature of six-step drive currents. Sinusoidal commutation, on the other hand, is quite precise; but it has drawbacks too.


http://www.motionsystemdesign.com/Issue ... otors.aspx

http://worldservo.com/html/features/sine.htm

Mialem zdaje sie rowniez bledne wyobrazenie na temat budowy motorow AC, zdaje sie ze niekoniecznie musza sie one roznic budowa od BLDC- mogloby sie okazac ze po rozebraniu motoru BLDC Pana Piotra i mojego AC moglyby one niczym sie w srodku nie roznic. Czy to prawda?
_

Czy jest mozliwe aby trapezoidalny naped BLDC pracowal przy niskich obrotach tak plynnie jak sinusiodalny AC?

I czy to prawda ze sinusoidalny AC potrafi pracowac przy tych samych niskich obrotach tak plynnie jak zwykly szczotkowy DC?

I czy to prawda ze BLDC musi zasuwac na maksymalnych obrotach zeby zapewnic swoj moment- moment ktory to w motorach AC jest dostepny od zera obrotow?

Bardzo dziekuje wszystkim za rozpoczecie dyskusji- to prawda ze nie wiem za bardzo o czym mowie i mam w koncu okazje sie czegos nauczyc. Mam nadzieje ze nie obrazilem Leo i Olo_3 i zechca oni kontunuowac temat.

?

vector11 pisze:no wlasnie, bo sobie nie moglem przypomniec, abym widzial profesjonalny driver, ktory po kazdym wlaczeniu by krecil silnikiem...

Porownanie ze sprzetem "profesjonalnym" jest nie calkiem fair bo sterownik robilo dwoch studentow, jako czesc systemu do swojej pracy dyplomowej. Na forum, tak jak tutaj. I na studenckim budzecie. A ze rozpoczeli sprzedaz komercyjna to znaczy ze uwazaja ze jest wystarczajaco dobry i sie obroni.

Porownanie z (drozszymi) produktami typu Copley jest niestosowne bo Copley ma setki pracownikow i milonowy budzet. Chociaz z tego co widze to jak na razie driver sie obronil i daje sobie niezle rade. Poza ruszaniem walem na poczatku nie widze tu innych problemow i jestem pewien ze po zapieciu na maszyne wykonalby kod tak samo jak 4 razy drozszy Copley, a wykonana czesc bylaby identyczna.

Chcac robic sensowne porownania powinniscie prace studentow z forum porownac do swojej pracy tu na forum. Wiedze w temacie posiadacie intymna spodziewam sie wiec ze jest tu jakis driver AC gotowy do testow?

A jesli nie to dlaczego? Mialem wrazenie ze 80% "nowoczesnych maszyn przemyslowych" jezdzi wlasnie na trojfazowych motorach AC?

Leoo, to zdanie dotyczylo silnika krokowego. Enkoder albo linial z silnikiem krokowym.

Samozniszczenie maszyny wykluczone, motor zatrzymuje sie a sile oporu mozna ustawiac w software, czas reakcji 0.2sekundy. Czy to przy ucieczce motoru DC, zablokowanego stolu, czy tez zatrzymanego silnika krokowego z enkoderem.

Limity takze w driverze (absolute position limits), tego ostatniego jeszcze nie rozumiem.

Driver robi to za kazdym razem po wyjeciu wtyczki z sieci. Najczesciej jest to 1/10 obrotu w lewo i prawo, czasem 1/4 w lewo potem 1/10 w prawo.

Olo, nie rozumiem o co chodzi z tym crashem? Ktora z duzych maszyn ma srube o 40mm skoku? Gdy rozmaiwalismy o kajakarzu z Harvardu ktory mial sruby o skoku 5 i 10mm to Leoo mowil ze rozdzielczosc "mala" bo sruby o (za) duzym skoku. U ciebie widze sruby 40mm skok i rozumiem ze wszystko dziala doskonale? Musicie sie zejsc z Leoo i wyjasnic jak to jest z tymi srubami bo cos tu nie gra. Zwlaszacza ze twoja maszyna ma 500kg os Z.

Przy srubach o skoku 6mm stol poruszy sie 1-3mm, to wszystko. Byleby nie byl zablokowany. Czytalem gdzies ze driver moze robic homing po kazdym uruchomieniu, za pomoca enkodera albo limitu. Albo komendy przez SPI.


Tutaj video z silnikiem krokowym http://video.google.com/videoplay?docid ... 3290115886

Podobno mnoznik 1/128 i mozliwosc uzycia enkodera albo linialu

Musze to sprawdzic u siebie, zupelnie nie chce mi sie wierzyc. Gdyby to byla prawda to juz dawno mialbym 1kW drivery Copley zamiast amatorskich konstrukcji.

EDIT:
Ok, znalazlem- cena Copley ASP-180-18 to $445 czyli 315 euro. Dokladnie dwa razy tyle.
http://64.233.167.104/search?q=cache:km ... =firefox-a