Управление BLDC теория и построение контроллера.
Господа, а кто может мне на доступном языке растолковать теорию и принципы управления бесколлекторным двигателем с упором на конкретный драйвер. Есть у меня в загашнике несколько IPM Mitsubishi PS21963-S. Хотелось бы научиться с их помощью моторами управлять от бытовой техники, да информации маловато нашел. Может кто сталкивался или схемы вменяемые есть и описание самого принципа работы оной штуки: как обратная связь от двигателя реализовывается, как импульсы управляющие формировать....
Не важно чем все начнется. Важно чем кончится!
- Реклама
- Сообщения: 12867
- Зарегистрирован: Сб дек 18, 2021 19:25:32
У меня в библиотеке 125 книг толстенных по электроприводу, из них минимум четверть по такой теме. Предлагаешь написать сюда краткий пересказ? 
Я могу запаковать в архив и скинуть куда-нить. Это будет лучше, чем форумная болтовня
Я могу запаковать в архив и скинуть куда-нить. Это будет лучше, чем форумная болтовня
Последний раз редактировалось Martian Пт июл 28, 2023 16:38:03, всего редактировалось 2 раза.
коротко на пальцах я пытался сформулировать здесь.
https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php ... 8#p4185218
https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php ... 8#p4185218
- Сообщения: 12867
- Зарегистрирован: Сб дек 18, 2021 19:25:32
Да. И чтобы понять и реализовать это твое короткое, требуется прочитать книжку (и не одну). Увы.
Добавлено after 11 minutes 12 seconds:
https://dropmefiles.com/S3Rvv 1.7 Гиг силовой электроники
Добавлено after 11 minutes 12 seconds:
https://dropmefiles.com/S3Rvv 1.7 Гиг силовой электроники
[uquote="Martian",url="/forum/viewtopic.php?p=4453376#p4453376"]У меня в библиотеке 125 книг толстенных по электроприводу, из них минимум четверть по такой теме. Предлагаешь написать сюда краткий пересказ? 
Я могу запаковать в архив и скинуть куда-нить. Это будет лучше, чем форумная болтовня[/uquote]
Почти 30 книг по применению PS21963-S? Верится с очень большим трудом... Это готовый драйвер, который берет на себя большую часть задач по управлению двигателем...
Я могу запаковать в архив и скинуть куда-нить. Это будет лучше, чем форумная болтовня[/uquote]
Почти 30 книг по применению PS21963-S? Верится с очень большим трудом... Это готовый драйвер, который берет на себя большую часть задач по управлению двигателем...
Не важно чем все начнется. Важно чем кончится!
- Реклама
- Сообщения: 12867
- Зарегистрирован: Сб дек 18, 2021 19:25:32
нет конечно, не по нему, общая теория. И не берет он на себя такую уж большую часть. Обычный драйвер с ключами и плюшками
[uquote="Martian",url="/forum/viewtopic.php?p=4453391#p4453391"]нет конечно, не по нему, общая теория. И не берет он на себя такую уж большую часть. Обычный драйвер с ключами и плюшками[/uquote]
Хорошо, тогда просветите меня в таком вопросе: у меня есть готовый двигатель, колеса, кузов и все остальное. Мне нужно лишь собрать это в кучу и научить водителя этим управлять - обязательно для этого с нуля теорию построения ДВС, металлообработки и прочего изучать с нуля? У двигателя инверторного три фазы, на которые нужно подавать ток определенной полярности и следить, правильно ли он его сожрал - неужели это такая большая наука, что никто не знает, как это делается?
Хорошо, тогда просветите меня в таком вопросе: у меня есть готовый двигатель, колеса, кузов и все остальное. Мне нужно лишь собрать это в кучу и научить водителя этим управлять - обязательно для этого с нуля теорию построения ДВС, металлообработки и прочего изучать с нуля? У двигателя инверторного три фазы, на которые нужно подавать ток определенной полярности и следить, правильно ли он его сожрал - неужели это такая большая наука, что никто не знает, как это делается?
Не важно чем все начнется. Важно чем кончится!
[uquote="Viper_Snake",url="/forum/viewtopic.php?p=4453370#p4453370"]Может кто сталкивался или схемы вменяемые есть и описание самого принципа работы оной штуки: как обратная связь от двигателя реализовывается, как импульсы управляющие формировать....[/uquote]
Принцип работы совсем не сложный. Такой же как и в коллекторном двигателе. Обмотки, магниты и как говорится *вращение рамки в магнитном поле*. В коллекторных моторах роль коммутатора обмоток выполняет коллектор и щетки. В BLDC коммутатор обмоток электронный. Вот собственно и вся разница.
Датчики нужны для точного поддержания оборотов мотора. Если этого не требуется вполне можно и без них обойтись.
Принцип работы совсем не сложный. Такой же как и в коллекторном двигателе. Обмотки, магниты и как говорится *вращение рамки в магнитном поле*. В коллекторных моторах роль коммутатора обмоток выполняет коллектор и щетки. В BLDC коммутатор обмоток электронный. Вот собственно и вся разница.
Датчики нужны для точного поддержания оборотов мотора. Если этого не требуется вполне можно и без них обойтись.
Viper_Snake, эту задачу можно решать с очень разной степенью колхозности. можно строить двс мотор со знаниями 18го века а можно используя опыт конца 20.
чтоб примерно понять как это делается грамотно - можно глянуть сюда
https://github.com/rombrew/phobia
это пожалуй избыточно круто для многих применений.
а чтоб делать на уровне детской энциклопедии - у pmm мотора можно просто циклически коммутировать фазные провода 3хфазным полумостом так чтоб создавать прямоугольные импульсы сдвинутые на 120^ . тупо просто нужной частоты. при старте у него будет соскальзывание ротора но без нагрузки постепенно он таки войдет в синхронный режим и будет продолжать вращаться с нужной частотой как настоящий)). да стартовый момент будет 5% от максимально достижимого но это таки будет работать...
чтоб примерно понять как это делается грамотно - можно глянуть сюда
https://github.com/rombrew/phobia
это пожалуй избыточно круто для многих применений.
а чтоб делать на уровне детской энциклопедии - у pmm мотора можно просто циклически коммутировать фазные провода 3хфазным полумостом так чтоб создавать прямоугольные импульсы сдвинутые на 120^ . тупо просто нужной частоты. при старте у него будет соскальзывание ротора но без нагрузки постепенно он таки войдет в синхронный режим и будет продолжать вращаться с нужной частотой как настоящий)). да стартовый момент будет 5% от максимально достижимого но это таки будет работать...
- Сообщения: 1387
- Зарегистрирован: Пн май 01, 2017 20:01:45
Датчики для точного поддержания? ESC для BLDC без датчиков положения не знает, с какой частотой вращается мотор? ... .... .....
Ммм
Датчики или векторное управление нужны (обязательны) в случае низкооборотного режима работы с сильной нагрузкой, когда Back EMF не достаточно для стабильного слежения. Т.е. или доп. аппаратное обеспечение (датчики Холла) или сложное ПО, которое всяко не пойдет столь вами любимом AVR. Если сильной нагрузки при низких оборотах (вплоть до остановки с усилием) не требуется, можно перейти на 6-12-24-step, которую и реализует большенство китайских ESC а-ля "велосипед".
Так что, вначале нужно определиться о ТИПЕ нагрузки - это или "автомобиль" или "самолет". Для первого нужно четко удерживать моторо при низких оборотах и, см. выше, для "самолета" всё очень просто - у него на низких оборотах практически нет нагрузки и она (нагрузка) очень резко растет на высоких оборотах, когда Back EMF вполне достаточно для стабилизации вращения.
Теперь по subj. Т.к. я точно знаю идеологию работы ESC "самолетного" типа, могу сказать следующее - вы пожжете все свои детали и моторы, пока не получите работоспособный результат. Я уж не говорю о потраченном времени. Максимум, что сможете - найти подходящий ESC и повторить его 1к1, но и тут - как повезет. Обращайте внимание на вылизанность схемы и отзывы ее повторивших.
Про векторную забудьте сразу. Проще на мотор добавить 3 датчика. К слову, на али продаются такие датчики и их можно поставить на мотор. Ссылок не помню, но не особо дешево (т.к. никому особо и не надо).
Самый простой и самый надежный вариант - просто купите на али ESC. Как ни странно, они не особо и дорогие, видимо "велосипеды" сильно сбили цену. Только берите с запасом по мощности.
Ммм
Датчики или векторное управление нужны (обязательны) в случае низкооборотного режима работы с сильной нагрузкой, когда Back EMF не достаточно для стабильного слежения. Т.е. или доп. аппаратное обеспечение (датчики Холла) или сложное ПО, которое всяко не пойдет столь вами любимом AVR. Если сильной нагрузки при низких оборотах (вплоть до остановки с усилием) не требуется, можно перейти на 6-12-24-step, которую и реализует большенство китайских ESC а-ля "велосипед".
Так что, вначале нужно определиться о ТИПЕ нагрузки - это или "автомобиль" или "самолет". Для первого нужно четко удерживать моторо при низких оборотах и, см. выше, для "самолета" всё очень просто - у него на низких оборотах практически нет нагрузки и она (нагрузка) очень резко растет на высоких оборотах, когда Back EMF вполне достаточно для стабилизации вращения.
Теперь по subj. Т.к. я точно знаю идеологию работы ESC "самолетного" типа, могу сказать следующее - вы пожжете все свои детали и моторы, пока не получите работоспособный результат. Я уж не говорю о потраченном времени. Максимум, что сможете - найти подходящий ESC и повторить его 1к1, но и тут - как повезет. Обращайте внимание на вылизанность схемы и отзывы ее повторивших.
Про векторную забудьте сразу. Проще на мотор добавить 3 датчика. К слову, на али продаются такие датчики и их можно поставить на мотор. Ссылок не помню, но не особо дешево (т.к. никому особо и не надо).
Самый простой и самый надежный вариант - просто купите на али ESC. Как ни странно, они не особо и дорогие, видимо "велосипеды" сильно сбили цену. Только берите с запасом по мощности.
u37, если это про то что писал я, то там имелось ввиду датчики - как источники информации для алгоритма, это не обязательно аппаратные датчики вроде холлов, это может быть что угодно, включая алгоритмы hfi-tvm (накачка вч сигналом c анализом напряжения) этот метод позволяет отслеживать положение ротора на ультранизких скоростях, когда эдс еще на уровне шумов. но да, для приложений где важны нулевые скорости и требования к ~поградусной точности позиционирования (вроде гиробаллансирующегося транспорта) - пока да, применяют датчики холла на всех пром изделиях.
Последний раз редактировалось AlexS4 Пт июл 28, 2023 21:11:37, всего редактировалось 1 раз.
- Сообщения: 12867
- Зарегистрирован: Сб дек 18, 2021 19:25:32
[uquote="Viper_Snake",url="/forum/viewtopic.php?p=4453418#p4453418"]Хорошо, тогда просветите меня в таком вопросе: у меня есть готовый двигатель, колеса, кузов и все остальное. Мне нужно лишь собрать это в кучу и научить водителя этим управлять - обязательно для этого с нуля теорию построения ДВС, металлообработки и прочего изучать с нуля?[/uquote] Да.
- Сообщения: 1387
- Зарегистрирован: Пн май 01, 2017 20:01:45
off/
Вообще, по результатам своих собственных наработок, хочу сказать, что для изготовления ESC процессор вообще не нужен. Нужны или 3 датчика Холла (встроенные или самопал) или 3 компаратора по BackEMF (+ х3 драйвер). Если не упираться в 10% RPM, все варианты будут работать ~ одинаково. Плюс на это всё навешивается StepDown (без дросселя) для поддержания-регилирования оборотов-тока мотора.
По большому счету, китайсккие ESC так и делают, только на AVR вместо компараторов. Но можно и без оного. )))
Вообще, по результатам своих собственных наработок, хочу сказать, что для изготовления ESC процессор вообще не нужен. Нужны или 3 датчика Холла (встроенные или самопал) или 3 компаратора по BackEMF (+ х3 драйвер). Если не упираться в 10% RPM, все варианты будут работать ~ одинаково. Плюс на это всё навешивается StepDown (без дросселя) для поддержания-регилирования оборотов-тока мотора.
По большому счету, китайсккие ESC так и делают, только на AVR вместо компараторов. Но можно и без оного. )))
- Сообщения: 12867
- Зарегистрирован: Сб дек 18, 2021 19:25:32
это зависит от режима эксплуатации. авиамодельному - да, ничего не нужно, он и стартует-то без нагрузки.
(а у меня ESC на нувотоне)
(а у меня ESC на нувотоне)
[uquote="Martian",url="/forum/viewtopic.php?p=4453521#p4453521"](а у меня ESC на нувотоне)[/uquote]
Что это такое?
Что это такое?
...но это электронный коллектор для бесколлекторного мотора а никак не векторный контроллер c возможностью стабилизировать частоту или момент, подхватом, ослаблннием поля, оптимизацией формы под эдс мотора, упомянутый hfi-tvm для безхоловых низкоскоростных режимов, ослабление пульсаций момента на сверхнизких скоростях итд, даж на tiny13 можно сделать намного круче, практически все перечисленное ... но да, не с ардуино-говнолибом и скетч-программиномu37 писал(а):что для изготовления ESC процессор вообще не нужен.
Вот такой драйвер крутит без всяких датчиков и МК.
https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php ... 3#p4381513
https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php ... 3#p4381513
- Сообщения: 12867
- Зарегистрирован: Сб дек 18, 2021 19:25:32
[uquote="Aladdin",url="/forum/viewtopic.php?p=4453526#p4453526"]Что это такое?[/uquote]
ESС - регулятор для бесколлекторных, на входе шим или какой-либо иной система, на выходе три проводка для двигла. Иногда добавляют линейный стабилизатор на борт, для питания прочей электроники.
Нувотон - Nuvoton, китайская компания, мк делает
ESС - регулятор для бесколлекторных, на входе шим или какой-либо иной система, на выходе три проводка для двигла. Иногда добавляют линейный стабилизатор на борт, для питания прочей электроники.
Нувотон - Nuvoton, китайская компания, мк делает
- Сообщения: 1387
- Зарегистрирован: Пн май 01, 2017 20:01:45
Опять тоже самое. Что вам так вперлась поддержание частоты. Другое слово трудно подобрать.
Берется сигнал с датчика или компаратора, ставится элементарный преобразователь F->V и заводится на цепь стабилизации StepDown. Если нужна еще и цифровая индикация, сигнал F->V подается на китайский измеритель напряжения за 1$. К слову,так приляпывал индикатор скорости на CNC. Без процессора уже ничего не можете? ... ((
MCU нужен только для векторного управления, да и то "не факт". Вообще, существуют микросхемы ESC контроллеров - к ним нужна только силовая часть, всё остальное уже сделано внутри.
Берется сигнал с датчика или компаратора, ставится элементарный преобразователь F->V и заводится на цепь стабилизации StepDown. Если нужна еще и цифровая индикация, сигнал F->V подается на китайский измеритель напряжения за 1$. К слову,так приляпывал индикатор скорости на CNC. Без процессора уже ничего не можете? ... ((
MCU нужен только для векторного управления, да и то "не факт". Вообще, существуют микросхемы ESC контроллеров - к ним нужна только силовая часть, всё остальное уже сделано внутри.
- Сообщения: 12867
- Зарегистрирован: Сб дек 18, 2021 19:25:32
ну там же ещё всякие плюшки...


