bldc - prosba o wytlumaczenie pewnej sprawy.

[kazek]

Witam.

Zabieram sie do zbudowania sterownika BLDC. Przez ostatni tydzien przegladnalem sporo materialow w Internecie, szczegolnie zwracajac uwage na noty aplikacyjne (np. z Microchipa czy Atmela - mozna znalezc cale rozwiazania, lacznie ze schematami). Im wiecej czytalem, tym wydawalo mi sie, ze wiecej wiem. Ale wyglada na to, ze im wiecej sie wie tym wiecej sie nie wie . O co konkretnie mi chodzi?

Moze najpierw napisze, co chcialbym skonstruowac (na razie jako uklad testowy do przetestowania silnika). Chcialbym mianowicie na wal silnika nakrecic tarcze (bezposrednio albo przez przelozenie) i zawiesic na tym ciezar. Obrot walu bedzie powodowal wciaganie lub opuszczanie ciezaru. No i tu zaczely sie moje watpliwosci odnosnie mojego rozumienia BLDC (wiem, najlepiej poeksperymentowac i tak zrobie, ale najpierw chcialem sobie to dokladnie przemyslec).

Chcialbym jako stopni mocy uzyc klasycznego chyba rozwiazania, to znaczy dac po trzy MOSFETY N i P (silnika ma 3 uzwojenia), chce miec jakies sensory, na poczatek zaczne od czujnikow halla, potem moze cos dokladniejszego (zalezy mi bardzo na plynnej pracy silnika).

Tzn. wedlug jak np:


Moje pytania sa nastepujace (zahacza wlasciwie o podstawowa rzecz, ale na prawde nie moge tego pojac jakos). Mianowicie jak wiadomo, predkosc silnika zalezy od napiecia, a moment od pradu. Co jest kontrolowane przez wypelnienie PWMa w sterowniku jak powyzej?? W fazie startowej prad, a potem obroty? Czy mozna w takim razie niezaleznie kontrolowac RPM i moment sily? Od czego zalezy przyspieszenie (od pradu ktory przeklada sie na moment?). Powiedzmy ze za pomoca tej mojej wyciagarki chce podniesc metalowy bloczek z podlogi, ktory poczatkowo sobie tam spoczywa, a potem trzymac go nieruchomo nad podloga. W momencie, gdzy bloczek wisi nieruchomo w powietrzu rozumiem, ze mam zasilac tylko te uzwojenia, na ktorych skonczylem cykl, bez zadnego juz komutowania?

Tu nota z Microchipa, jak by ktos chcial zagladnac
http://ww1.microchip.com/downloads/en/a ... 00885a.pdf

Za wszelkie porady, chocby czesciowo naprowadzajace, bede bardzo wdzieczny.

Pozdrawiam

[cnc3d]

Zmieniając PWM zmieniasz napięcie.
Prąd płynie taki jakim obciążeniem obciążysz silnik.
Obroty silnika zależą od napięcia i od współczynnika Back EMF [V/krpm].
Jak silnik nie jest obciążony to napięcie zasilania jest prawie równy napięciu generowanemu przez silnik i prąd jest bardzo mały.
Jak zaczniesz go obciążać to obroty spadają i różnica generowanego przez silnik napięcia i napięcia zasilania się zwiększa, co powoduje wzrost prądu i momentu.
Jeśli silnik stoi to napięcie generowane przez silnik jest zerowe więc moment będzie ilorazem napięcia i rezystancji uzwojeń.

[kazek]

cnc3d - dzieki za odpowiedz. Potrzebuje wlasnie takiego lopatologicznego troche wyjasnienia ;]. Ale chcialbym sie jeszcze dopytac (choc moze powinienem sie z tym przespac bo robi mi sie metlik w glowie juz dzisiaj).
Mianowicie: jezeli silnik stoi (czyli ciezarek wisi w powietrzu), to znajac wage ciezarka i dlugosc ramienia, moge sobie policzyc, jaki moment jest mi potrzebny, i za pomoca pwm-a taki zaaplikowac (tzn. nie pozwolic, aby prad "urosl" mi za duzo, tzn. zastosowac takie czopowanie)?

Z tego co napisales niestety nie moge wywnioskowac, jak sterowac przyspieszeniem (wiem ze mozna, bo widzialem to w gotowych aplikacjach).

Czyli wynika z tego, zebym troszczyl sie jedynie o srednie napiecie (poprzez pwm), ktore to przelozy sie na predkosc (ta maksymalna)? I ze nie mam wplywu na moment?

[cnc3d]

Jak silnik stoi to jego moment będzie proporcjinalny do napięcia więc możesz to regulować PWM-em, ale wartości wypełnienia PWM jakie musisz uzyskać są nardzo niskie, ponieważ napięcie potrzebne do uzyskania sporego momentu na zatrzymaniu też jest bardzo niskie.
Proponuję zbudowanie regulatora prądu czyli momentu.
Mierzysz prąd i odejmujesz go od wartości prądu zadanego (czyli momentu).
Ta różnica to błąd, który podajesz na regulator PI i z jego wyjścia sterujesz PWM.

Lepiej napisz co konkretnie chcesz zrobić i do czego to jest bo nie wiedząc jakie są wymagania dla takiego napędu ciężko jest coś więcej podpowiedzieć. No chyba że to jakaś tajemnica

[grg12]

Mianowicie: jezeli silnik stoi (czyli ciezarek wisi w powietrzu), to znajac wage ciezarka i dlugosc ramienia, moge sobie policzyc, jaki moment jest mi potrzebny, i za pomoca pwm-a taki zaaplikowac (tzn. nie pozwolic, aby prad "urosl" mi za duzo, tzn. zastosowac takie czopowanie)?

Teoretycznie tak - ale praktycznie ciężarek będzie powoli (lub szybko - jeśli źle policzysz) odjeżdżał od pożądanej pozycji. Co więcej - nawet jeśli uda cię się utrzymać ciężarek, będziesz miał problemy z jego ZATRZYMANIEM (żeby zatrzymać musisz przez chwilę dać więcej momentu żeby pokonać bezwładność ciężarka). Dlatego do takich aplikacji używa się sprzężenia zwrotnego - kontroler sprawdza gdzie jest ciężarek i zależnie od tego steruje silnikiem. Słowa kluczowe "serwomechanizm", "regulator PID"
Pozdrawiam
Grzesiek

[kazek]

Ok, dzieki za te wskazowki, chociaz dalej nie wiem, jak to jest z tym przyspieszeniem. Musze to jeszcze sobie na powoli przetrawic. No chyba ze jeszcze ktos jakies uwagi w tym temacie, to bardzo bym prosil ;]

[markcomp77]

jak to jest z tym przyspieszeniem

może warto zastanowić się w jaki sposób projektowany sterownik ma być sterowny
co projektowany sterownik ma wykonywać?

jeśli to ma być sterownik realizujący sterownie pozycji - to przyśpieszenie... jest jakby skutkiem konkretnych sygnałów sterujących i sposobu kalibracji pętli ster-silnik-enkoder (pid)

[cnc3d]

Wygląda że jednak tajemnica. Jak nie napiszesz co to ma być to nie wiadomo jak ci odpowiedzieć.

[Pawel2420]

No chyba ze jeszcze ktos jakies uwagi w tym temacie, to bardzo bym prosil

Może się mylę ale wydaje mi się, że chcesz zastosować klasyczny synchroniczny silnik 3 fazowy. W takim przypadku prędkość obrotowa zależy od częstotliwości sterowania a moment zależy od prądu płynącego przez uzwojenie. Wartość tego prądu jest zależna od współczynnika PWM.
Nie wiem co miałeś na myśli pisząc o napięciu. Zapewne chodziło napięcie zasilające sterownik. Jeśli tak to wartość tego napięcia ma wpływ na maksymalną prędkość obrotową jaką można uzyskać.

[Leoo]

Mianowicie: jezeli silnik stoi (czyli ciezarek wisi w powietrzu), to znajac wage ciezarka i dlugosc ramienia, moge sobie policzyc, jaki moment jest mi potrzebny, i za pomoca pwm-a taki zaaplikowac (tzn. nie pozwolic, aby prad "urosl" mi za duzo, tzn. zastosowac takie czopowanie)?

Moment obrotowy takiego sinika nie jest stały w funkcji obrotu wału, poza tym rozważania muszą brać pod uwagę komutację poszczególnych faz. Utrzymywanie pozycji wymaga sterowania PWM w zamkniętej pętli.