Контроль оборотов и крутящего момента

[vvsector85]

Здравствуйте, уважаемые форумчане! Передо мной стоит задача: сделать контроллер оборотов и крутящего момента для коллекторного двигателя постоянного тока 36В. Изобретать велосипед не хочется, а готовых решений найти не смог. Может, у кого-то есть идеи или готовая схема? Предполагаю, что нужно использовать микроконтроллер PIC или AVR, контролировать силу тока на обмотке двигателя и таким образом ограничивать крутящий момент заданным значением.

[rxstart1]

Как вариант поставить прерыватель из пластика на вал и оптопару

[vvsector85]

Это поможет лишь с оборотами, но не с крутящим моментом, к тому же, конструктивно, оптопару будет сложно поставить в данном случае.

[bolek]

...Передо мной стоит задача: сделать контроллер оборотов и крутящего момента для коллекторного двигателя постоянного тока 36В. Изобретать велосипед не хочется, а готовых решений найти не смог...

Встречный вопрос: какие способы контроля момента ты знаешь? Какие у них достоинства и недостатки, какие существуют трудности в реализации?

P.S. Ты же не думаешь, что стоящую перед тобой задачу кто-то рванется решать, а тебе останется только пожать плоды?
Давай-ка, сам шевели булками, а вот если возникнут конкретные вопросы по реализации - тогда и спрашивай.

[КРАМ]

Обороты коллекторного двигателя постоянного тока можно измерить, если кратковременно отключать двигатель и измерять его ЭДС (то есть переводить его в режим генератора).

[Vasilii]

Крутящий момент проще ограничивать чем контролировать, например регулируемой предохранительной муфтой. Да и с контролем оборотов: если нет возможности установить на вал тонюсенький диск и оптопару на просвет, то о каком контроле может идти речь? Контроль по току потребления не всегда объективен.

[ncp1400]

есть ПИД-стабилизатор оборотов коллекторника на STM32F030.

[Муркиз]

Скорость вращения коллекторника можно весьма просто - мерять частоту прерываний коллектора по искрению щеток.

А вот момент измерять сложнее - придется резать вал и ставить тензометрическую муфту. Старые решения были с токосъемным узлом , а на теперешней элементной базе уже можно всю измерительно-преобразовательную часть собрать на муфте, а телеметрию гнать по радиоканалу. Питание подводить вращающимся трансформатором.

В общем, уже давно это уже стандартные решение.

[vvsector85]

Крутящий момент проще ограничивать чем контролировать, например регулируемой предохранительной муфтой. Да и с контролем оборотов: если нет возможности установить на вал тонюсенький диск и оптопару на просвет, то о каком контроле может идти речь? Контроль по току потребления не всегда объективен.

По току контролировать можно как раз крутящий момент, а по напряжению - обороты.

[КРАМ]

Питание подводить вращающимся трансформатором.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1 ... 0%BE%D1%80

Лучше излучающим АЦП или дрожащим резистором...

[vvsector85]

Обороты коллекторного двигателя постоянного тока можно измерить, если кратковременно отключать двигатель и измерять его ЭДС (то есть переводить его в режим генератора).

а на какое время необходимо прерывать подачу питания на двигатель, чтобы измерить его ЭДС? Это не повлияет на плавность хода?

[КРАМ]

а на какое время необходимо прерывать подачу питания на двигатель

На время завершения переходного процесса+измерение ЭДС, причем нужно переключится на НАГРУЗКУ, чтобы не рвать индуктивность.
Время переходного процесса зависит от скорости ключей.
Это можно совместить с ШИМ, если позволяет схемотехника.
Естественно, что ротор гораздо инерционней подобного переключения и никакого влияния подобное измерение на постоянство угловой скорости или момента не окажет..

[vvsector85]

P.S. Ты же не думаешь, что стоящую перед тобой задачу кто-то рванется решать, а тебе останется только пожать плоды?
Давай-ка, сам шевели булками, а вот если возникнут конкретные вопросы по реализации - тогда и спрашивай.

К сожалению, я не специалист в данной области, а инфы в нете мало. Пока что идея была сделать динамометр такого типа, чтобы при измерении не происходила остановка вала.
, измерять ток, напряжение и обороты (на этапе такой калибровки есть возможность использовать оптопару), составить график и т. д. Но все это довольно трудоемко, думаю, должно быть готовое решение. Повторюсь: "не хочется изобретать велосипед"

[vvsector85]

есть ПИД-стабилизатор оборотов коллекторника на STM32F030.

а можно ссылку, пожалуйста?

[ncp1400]

пока не выкладывал. параметры: частота ШИМа 50Гц..11кГц, есть привязка к сети для фазового управления, задание оборотов энкодером или внешним напряжением, датчик оборотов - оптический или Холла (отражающая лента или неодимовый магнитик на валу), измерение тока и температуры. полного управления с ПК пока нет, есть наблюдение заданных/текущих оборотов.

[vvsector85]

пока не выкладывал. параметры: частота ШИМа 50Гц..11кГц, есть привязка к сети для фазового управления, задание оборотов энкодером или внешним напряжением, датчик оборотов - оптический или Холла (отражающая лента или неодимовый магнитик на валу), измерение тока и температуры. управления с ПК пока нет.

О, так это Ваша разработка?

[ncp1400]

да. полукоммерческая, всех исходников пока не могу выложить.

[m.ix]

есть у меня шури
шуруповёрт бош
там драйвер мотора стоит и контроллер этого драйвера
регулировка имеет грубоговоря планую 7ми ступенчатую - оптопарой регулировалось
а вот ограничение крутящего момнта, как таковая не работает и сломалась.
крутящий момент определяется по резисторам нагрузки, чем больше на них падение напряжение тем бОльшее оно передаётся МК
так что ограничение крутящего момента - это бред сивой хромой кобылы.
7 ступеней ограничения момента, сеим бошиком, лучше в аппаратуре не работать
http://www.mastercity.ru/forums/instrum ... ost4469587

[Vasilii]

По току контролировать можно как раз крутящий момент, а по напряжению - обороты.

Ну да. Только нужно добавить "в том числе", очень много разных параметров влияют на изменение как тока, так и напряжения. Хотя, грубо, как косвенный показатель можно и так. Но только для качественной оценки а не количественной.

[vvsector85]

Ну да. Только нужно добавить "в том числе", очень много разных параметров влияют на изменение как тока, так и напряжения. Хотя, грубо, как косвенный показатель можно и так. Но только для качественной оценки а не количественной.

Пока что, кроме как измерить ток и напряжение для различных комбинаций крутящего момента и оборотов и составить график, ничего дельного не придумал. Но это трудоемко, и значения будут справедливы лишь для конкретного двигателя.