Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Блоки питания, преобразователи напряжения, UPS'ы - это здесь :)
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Gisteresis »

Sanchogus писал(а):Ну у меня супер топорная логика. :)))

Уже читал подобное
Изображение

Говоря "максимально простой вариант" имел в виду реализацию на основе ШИМа, с нормальными синусоидами. Коими я пока вижу MC3PHAC, AT90PWM3, Tiny461/861.
Можно конечно и программный ШИМ, но заморачиваться с ним не хочется, когда есть железный.
Долбить миандром то труда не представляет, и схемы довольно простые.
Но благодарю за описание вашего опыта. :beer:

Нашел одну диаграмму
3 гармоника и векторное переключение делают примерно так:

Изображение
Вот тут обсуждали
http://www.radiokot.ru/forum/viewtopic. ... 4#p2558284
Так, думаю у вас немного неверно нарисована векторная звезда. Концы векторов должны упираться в максимум и минимум питания.
(В прочем могу ошибаться)

Вот еще какое чтиво нашел. Смотри приложенный файл.
Вложения
3ph_basis.pdf
(707.66 КБ) 503 скачивания
Аватара пользователя
Sanchogus
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 179
Зарегистрирован: Ср окт 07, 2015 13:13:40
Откуда: МО, г. Воскресенск
Контактная информация:

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Sanchogus »

Gisteresis писал(а):Говоря "максимально простой вариант" имел в виду реализацию на основе ШИМа, с нормальными синусоидами. Коими я пока вижу MC3PHAC, AT90PWM3, Tiny461/861.
Можно конечно и программный ШИМ, но заморачиваться с ним не хочется, когда есть железный.
...
Вот еще какое чтиво нашел. Смотри приложенный файл.

Ух, будет, что почитать, спасибо. :))

Т.е. как я понял, после поверхностного знакомства, желательно ШИМ приблизить к синусу, т.е. должно быть примерно так?
СпойлерИзображение


В итоге потеряем в максимальной амплитуде, но должны уйти те попрыгушки двигателя, какие видны на низких частотах? :))
Вложения
PWM_2.png
(26.3 КБ) 1847 скачиваний
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Gisteresis »

Да.
На странице 28 есть диаграммы ШИМ
Изображение

Sanchogus писал(а):В итоге потеряем в максимальной амплитуде, но должны уйти те попрыгушки двигателя, какие видны на низких частотах? :))

Сам не спец по теме, но говорят что молотить миандром далеко не лучшее решение.
Так понял в простом скалярном варианте мы получим немного заниженное напряжение на фазах, но зато все процессы плавные.
Не сильно разобрался в различиях и сходствах всех вариантов скалярного и векторного управления, но из диаграммы приведенной выше (вращающиеся векторы), видно, что при модификации третьей гармоникой напряжение на фазах увеличивается.

Андрей СШ писал(а):Возможно стоит продумать метод пространственного вектора (Space Vector Modulation) возможно удастся обойтись одним таймером и одновременно минимизировать переключения.

Поподробнее напишите пожалуйста.

Я думаю формировать синусы по таблице. 1 таймер нужен для задания интервалов (частоты). И 3 таймера для ШИМ.
С переферией AT90PWM пока не разбирался как там все устроено.
Кстати хардварные ШИМы разве не синхронны? Несущую частоту можно везде одинаковую выставить.

Андрей СШ писал(а):Потому что термистор на 2,2 кВт штука сомнительная. Я даже в продаже таких не нашёл. Надо что-то посовершеннее.

Вопрос действительно не слишком простой чтобы им пренебрегать.
Погуглив и подумав, пришел к мысли, что так или иначе контроллер должен знать когда можно начинать пуск.
Можно сделать что то типа этого
http://radiokot.ru/circuit/power/supply/05/
Но тогда контроллер не будет знать когда начинать.
Можно сделать так:
Заряжать так же через резистор. И коротить его при помощи реле.
А так как линия DC все равно измеряется, можно сделать численное дифференцирование функции напряжения DC. (вычислить скорость роста напряжения на конденсаторе. Которая со временем будет падать.)
И когда эта величина достигнет малых значений - конденсатор заряжен, можно подавать сигнал на реле.

В случае MC3PHAC, наверное придется именно подбирать время задержки, экспериментально, ведь у нее нет встроенных средств для этого. Но можно сделать так чтобы реле ее включало, тогда она начнет работу когда уже все заряжено.
Андрей СШ
Опытный кот
Сообщения: 806
Зарегистрирован: Ср май 06, 2015 06:41:27
Откуда: Благовещенск

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Андрей СШ »

Gisteresis писал(а):Долбить миандром то труда не представляет,

Там не меандр, а синусоида с очень низким разрешением (потому что ШИМ программный).

Gisteresis писал(а):Так понял в простом скалярном варианте мы получим немного заниженное напряжение на фазах, но зато все процессы плавные.

Процессы будут плавные в обоих случаях, но в первом математика проще, так что лучше начать с него.

На самом деле типовые двигатели имеют запас по моменту в два и более раза (это необходимо для успешного пуска от сети) и в результате имеют запас по напряжению в полтора раза (если работать с номинальной нагрузкой на валу). Так что потеря 15-и процентов напряжения влияет только на способность выдерживать перегрузки.

Gisteresis писал(а):Поподробнее напишите пожалуйста.

Если в кратце, то шесть транзисторов в мосту могут иметь восемь возможных положений вкл/выкл. Два из них с практической точки зрения не отличаются, так что можно считать, что семь.

Каждое из шести первых положений создаёт в статоре магнитное поле фиксированного направления (0°, 60°, 120°, 180°, 240° и 300°). Седьмое и восьмое положения не дают магнитное поле и называются нулевыми векторами).

Суть модуляции пространственным вектором заключается в том, чтобы не шимить синусоиды на стойках, а шимить пространственные вектора.
Если надо повернуть магнитное поле в положение 0°, то просто транзисторы включаются в первом положении.
Если надо повернуть магнитное поле в положение 30° то надо переключать транзисторы между положениями 0° и 60° (с заполнением 50%).
Если надо уменьшить выходное напряжение, то подмешивается ещё нулевой вектор.

Итого надо иметь ШИМ, состоящий не из двух положений (верхний/нижний ключ), а из трёх (вектор1/вектор2/вектор0). Каждые 60° вектора в ШИМ меняются. В принципе любой таймер в AVR имеет три прерывания и этого достаточно, но переключаться между векторами надо будет программно в прерывании.

Gisteresis писал(а):Кстати хардварные ШИМы разве не синхронны?

Они синхронны (поскольку работают от одного тактового генератора), но не синфазны. at90pwm и Tiny461 отличаются тем, что у них все шесть каналов связаны и могут быть запущены одновременно, а в 328-й придётся извращаться с кодом на ассемблере. Пускать первый таймер, потом ждать ровно 256 тактов, пускать второй, ещё 256 тактов и пускать третий.

Gisteresis писал(а):Заряжать так же через резистор. И коротить его при помощи реле.

Моё первое замечание как раз касалось отсутствия этих деталей в предложенной схеме.

А ещё при 2,2 кВт корректор коэффициента мощности весьма желателен.
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Gisteresis »

А что если таблицу предложенную Sanchogus, просто забить в МК. Понадобятся любые 6 цифровых выходов и 1 таймер.
(Просматривается аналогия с шагами шагового двигателя)
download/file.php?mode=view&id=240593
За 1 прерывание таймера выставлять значения 6ти ключей.

Андрей СШ писал(а):Там не меандр

Согласен, синусоида. Но это не слишком лучше миандра. Фактически всего 1 шаг усовершенствования.

Андрей СШ писал(а):Если в кратце, то шесть транзисторов

Просто я думал что это уже векторный метод управления. = дебри.
А это аказывается просто разновидность ШИМ (т.е. все еще скалярный метод.).
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0 ... 0%B8%D1%8F
Теперь понятно откуда они взяли эту диаграмму.

Т.е. Нужно просто интерполировать вектор между базовыми векторами?
Так тем более можно в таблицу все это забить.
Аватара пользователя
Sanchogus
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 179
Зарегистрирован: Ср окт 07, 2015 13:13:40
Откуда: МО, г. Воскресенск
Контактная информация:

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Sanchogus »

Gisteresis писал(а):А что если таблицу предложенную Sanchogus, просто забить в МК. Понадобятся любые 6 цифровых выходов и 1 таймер.
(Просматривается аналогия с шагами шагового двигателя)
download/file.php?mode=view&id=240593
За 1 прерывание таймера выставлять значения 6ти ключей.

Ну это идея, а так надо будет делать массивы немаленькие, что бы оно стало ШИМом)))
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Gisteresis »

Вот например полушаговый режим ШД
http://avrproject.ru/stepmotor/halfstep.png
Я для микрошага заливал полную таблицу и просто перемещался по ней.

Тут типа того же.
Много жрет памяти? Плевать, у нас не конкурс на оптимизацию кода.
Получится ШИМ где невозможно менять скважность. Но нам и не надо. Достаточно 1 раз ее задать для всех состояний.
Можно таблицу и программно формировать, на основе части полной таблицы. Как в случае с синусом, можно тригонометрию использовать.

ПС: И опять возвращаемся к ATMega328 :))) 32К флеша и 1К EEPROM. Должно влезть.
Аватара пользователя
Телекот
Друг Кота
Сообщения: 36290
Зарегистрирован: Чт июн 04, 2009 21:06:49
Откуда: г.Мариинск

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Телекот »

Gisteresis писал(а):Понадобятся любые 6 цифровых выходов

А зачем 6? По моему верхние ключи работают в противофазе с нижними. Значит надо 3 выхода, а для верхних ключей использовать инверсию. Правда надо всунуть мёртвое время.
Тем кого не устаревает наличия ошибок в моем тексте, оставляю права не пользоваться моими советами или просто не читать мои сообщения.
Аватара пользователя
Sanchogus
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 179
Зарегистрирован: Ср окт 07, 2015 13:13:40
Откуда: МО, г. Воскресенск
Контактная информация:

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Sanchogus »

При простое не будут одни из ключей без ШИМа стоять, вечно открытые (хотя в случае с бутстрап драйвером это м.б. плюс)) :)
Ну а так, 32к в принципе должно хватить памяти, учитывая, что состояния 0 и 1 будут, то массив byte'ов вполне реален.
Ну и смещение индекса на вторую и третью фазу фазу, с корректировкой, на случай вылета за пределы индексации.

И вроде можно напрямую в регистр порта писать? Тогда вообще 1 цифра из 8 разрядов может всеми ключами управлять.
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Gisteresis »

Набросал предварительную версию выпрямителя
Изображение

Телекот писал(а):А зачем 6?

Чтобы иметь этот инверсный выход. Вы предлагаете дополнительную микросхему инвертора ставить? Я незнаю есть ли микросхемы драйверов с прямым и инверсным входом, чтобы можно было одним входом управлять?
Опять таки да, всунуть мертвое время. Хотя оно есть в IRAMS. Думаю эти модули использовать, уже заказал парочку.

Sanchogus писал(а):Ну а так, 32к

Угу, можно не экономить вообще. И это мне нравится.

Sanchogus писал(а):И вроде можно напрямую в регистр порта писать? Тогда вообще 1 цифра из 8 разрядов может всеми ключами управлять.

В этом суть. :beer: И еще разводка будет удобнее.

Данный способ с таблицей, по сути второй шаг улучшения вашего, Sanchogus, частотника с грубой синусоидой.
За вечер у меня не получилось придумать как сделать управление амплитудой и частотой.
Поэтому я опять прихожу к программному ШИМу (может он не так и плох), там получится вкорячить регулировку скорости, и амплитуды.

ПС: Ухх юбилей, три тысячи сообщений нафлудил :)))
Аватара пользователя
s987654321
Мучитель микросхем
Сообщения: 405
Зарегистрирован: Пн мар 01, 2010 23:46:57
Откуда: Пенза

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение s987654321 »

Gisteresis писал(а):Просто я думал что это уже векторный метод управления. = дебри.

"одомашниванием" векторного управления занимался Алексей Борисевич.
Вот его публикации:
https://akpc806a.wordpress.com/2013/02/ ... отного-пр/
https://sites.google.com/site/akpc806a/ ... ects=0&d=1
https://sites.google.com/site/akpc806a/ ... ects=0&d=1

сейчас он, к сожалению, данную тему подзабросил, перебрался в пиндосию и занимается источниками бесперебойного питания на литии.
Лидерство – это стиль жизни, девиз которой: «Если не мы, то кто?..»
Аватара пользователя
pazak
Прорезались зубы
Сообщения: 243
Зарегистрирован: Пт фев 26, 2010 03:33:02
Откуда: Донецк

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение pazak »

Gisteresis, вот тема, может найдёте для себя что нибудь интересное. Я себе такой собрал на MC3PHAC и IRAMS10UP60A, крутит движок 0,6кВт на маленьком токарнике, доволен.

С уважением.
Аватара пользователя
korob
Друг Кота
Сообщения: 6643
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 01:09:39
Откуда: Ливны

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение korob »

Телекот писал(а):А зачем 6?...
Чтобы была возможность закрывать все ключи, например при останове или какой либо нештатной ситуации.
Большой опыт, порой, не даёт находить/видеть нам простые и очевидные решения. :(
Всегда с уважением, Александр.
Аватара пользователя
Телекот
Друг Кота
Сообщения: 36290
Зарегистрирован: Чт июн 04, 2009 21:06:49
Откуда: г.Мариинск

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Телекот »

korob писал(а):Чтобы была возможность закрывать все ключи
Уговорили, можно использовать 4 вывода, последний будет полностью запирать драйвер. И мёртвое время можно ввести так же. Вообще можно использовать драйвера с встроенным мёртвым временем и инверсией к примеру IX21844, и разводка платы будет намного проще. :))) По цене дешевле чем IR2135.
И есть полная уверенность что процессор при любом глюке не включит 2 ключа в одной паре одновременно. :kill: :)))
Тем кого не устаревает наличия ошибок в моем тексте, оставляю права не пользоваться моими советами или просто не читать мои сообщения.
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Gisteresis »

pazak писал(а):Gisteresis, вот тема

Спасибо, данную тему я уже проштудировал.
По какому проекту собрали?

IX21844

Таких нет в продаже. :(
Аватара пользователя
Sanchogus
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 179
Зарегистрирован: Ср окт 07, 2015 13:13:40
Откуда: МО, г. Воскресенск
Контактная информация:

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Sanchogus »

Ну у меня на IR2132 вроде тоже есть фича, что задержки уже предусмотрены, правда жесткие, а также защита от открытия верх+низ, ну и по 0.5В с шунта выключатель.
Схема вышла довольно простая.
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Gisteresis »

У меня схемы полношаговых драйверов ШД тоже примитивно простые, всего 4 транзистора для униполяра. А вот микрошаг... уже 4ре управляемых стабилизатора тока...
Работает и первая схема... только качество работы топорное. Резонанс.
Тут примерно так же.

Как я это понимаю
Можно сделать фиксированную амплитуду и частоту. Тогда схема становится простой, что можно даже от МК отказаться в пользу нескольких логических микросхем.
Даже если мы сделаем ШИМ с неизменяемыми характеристиками. (Синусоиду будем выдавать, получится полный аналог 3х фазной сети) двигатель сможет нормально работать только при номинальном напряжении и частоте, т.е. только тогда когда он вышел в номинальный режим работы. Переходные процессы пуска будут те же самые, будет огромный пусковой ток. Невозможность регулировать скорость.
Но это будет лучше чем фазосдвигающий конденсатор.

Для устранения вышеперечисленных недостатков нужно сделать управление амплитудой и частотой.
А для этого нужно или перейти на контроллеры где есть блок трехфазного ШИМа или на программный ШИМ. (Без этого я не придумал как этого достичь)
Тогда получим в добавок плавный пуск и регулировку скорости. (Собственно это мой идеал, чего хочу добиться)

Все верно понимаю? Пожалуйста проверяйте, буду благодарен за сокращение моего хождения по граблям и соответственно времени разработки.
Аватара пользователя
Sanchogus
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 179
Зарегистрирован: Ср окт 07, 2015 13:13:40
Откуда: МО, г. Воскресенск
Контактная информация:

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Sanchogus »

Управляя скоростью переключения таблицы мы сможем задать частоту. Чем медленнее крутим таблицу - тем меньше частота, чем быстрее - тем выше.

А вот для амплитуды... эмммм тиристоры до выпрямителя? :))) :o
Аватара пользователя
Телекот
Друг Кота
Сообщения: 36290
Зарегистрирован: Чт июн 04, 2009 21:06:49
Откуда: г.Мариинск

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Телекот »

И на простой логике можно частоту регулировать в небольших пределах.
Тем кого не устаревает наличия ошибок в моем тексте, оставляю права не пользоваться моими советами или просто не читать мои сообщения.
Аватара пользователя
Gisteresis
Друг Кота
Сообщения: 4732
Зарегистрирован: Ср сен 18, 2013 10:08:26
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разрабатываю частотник для АД, подскажите пожалуйста.

Сообщение Gisteresis »

Sanchogus, согласен. Но вот этот закон
http://www.gaw.ru/im/doc/micros/avr/avr494/fig41.gif
соблюдается только в верхней точке графика. По нормальному нужно амплитуду снижать.
Интересно не снижая амплитуды, снижая частоту, движок не сгорит? :)))

Sanchogus писал(а):эмммм тиристоры до выпрямителя? :))) :o

Переведем транзисторы в линейный режим.
А че, ток 10мА потянет. :)))
Ответить

Вернуться в «Питание»