Форум РадиоКот

Так надо полагать это стандартный эл.щиток, окно под счетчик уже было

Да, окно уже было. Решил просто его закрыть и поставить показометр в центре. А нижние отверстия под выводы кабеля как раз подходят по расстоянию для продувки рёбер радиатора.

DC-AC по поводу корректора посмотрите на этот форум http://www.electrik.org/forum/index.php ... ntry187085 Еще цитата из текста "Достичь улучшения можно путем добавления к чистой синусоиде в таблице синусов третьей гармоники sita(q) = sin(q)+1/6sin(3q), т.к. она не оказывает влияние на поведение электродвигателя и позволяет генерировать сигнал, первая гармоника которого имеет амплитуду на 15.47% выше (2/n3) по сравнению максимумом сигнала"
Провел предварительный тест микрочиповской прошивки для 1 фазного мотора на (маленьком двигателе от магнитофона) ,вроде нормально работает .

ma5a97 писал(а):добавления к чистой синусоиде в таблице синусов третьей гармоники

это уже давно пройденный этап, и он по выходному напряжению хуже векторного переключения. Про корректор почитаю, но скорее всего будет собственный вариант.

ma5a97 писал(а):Провел предварительный тест микрочиповской прошивки

а вроде рванина была на выходе. На 648А мою версию будете пробовать? Сравнили бы заодно, и движок поболее.

На чем проводились испытания 3 гармоники ? Насчет однофазной прошивки , это симулятор подвел меня и я сделал поспешный вывод ! В железе все нормально работает . Скорей всего протеус неправильно обсчитывает прерывания таймеров . Когда закреплю плату на радиатор проверю на более мощном моторе примерно 400 вт. , больше транзисторы не позволяют. Вот испытания https://yadi.sk/d/eDgtxljfkesEH

DC-AC писал(а):Подкачка даст меньшую просадку шины DC под нагрузкой, особенно в слабых сетях, соответственно скольжение и ток двигателя снизятся, максимальный момент увеличится. Планирую что для всех версий без переделки, основную схему питания изменять не хочется.

Максимальный момент даст векторное управление, просто нужно следить за реальной частотой вращения вала и частоту вращения поля дать выше на величину скольжения в некоторых разумных пределах.

Крутил графики синусоиды в Excel, обнаружил что амплитутуду синусоиды можно умножить на 1.15 что даст увеличение мощности в 1.3 раза. Чтобы не было насыщения "средняя точка", или виртуальный ноль сдвигается немного. Смысл то имеет не абсолютное значение напряжение каждой фазы, а разность напряжений по фазам. Вот именно разность напряжений и нужно задавать, а не напряжение по фазам. Вроде должно работать. Хотя может я изобрел велосипед

21vano11 писал(а):6х330мкФх450В. И не копируйте полностью предыдущие сообщения, выделяйте нужное!

Как и обычно 1 мкф на 1 Вт мощности.

Померял осцилографом напряжение между "фазами" на ногах микроконтроллера, "земляной" щуп подключен к одной ноге, "измерительный" к другой, результат не понравился

https://youtu.be/0357PJGBQGk

вероятно ноги тактируют от разных таймеров смещенных по фазе, поэтому наложение двух ШИМ дает такой причудливый результат. Каждая нога по отдельности дает образцовий ШИМ сигнал, а если измерять один относительно другого уже начинаются совершенно лишние выбросы.
Ожидался обычный ШИМ меняющий полярность, плавно от максимума к нулю, смена полярности и к отрицательному максимуму.

Видео в облаке обновил . Покрутил двигателем от деревобрабатывающего станка. Еще залил дополнительное видео о работе токовой защиты.

ma5a97 писал(а):На чем проводились испытания 3 гармоники ?

На двигателе 3 фазном 4кВт и мерились напряжение и ток. Этим конкретно занимался для улучшения характеристик инвертора, особенно при работе с прогой на 400Гц.
Главное правильно понимать смысл в этой самой гармонике и куда она подмешивается. Повторюсь немного и постараюсь объяснить на пальцах.
Напряжение на обмотках двигателя создаётся геометрической разностью напряжений между двумя соответствующими стойками ключей (SIM31 как раз и для вас информация). При модуляции стоек с питанием 300В по закону синуса со сдвигом в 120градусов получаем сигнал разности - синус ШИМ с амплитудой максимум 190В (геометрическая разность) плюс потери на ключах и чуть-чуть на dead time, в итоге ещё меньше. Что же делать? Как увеличить выходное напряжение? А вот, можно как раз подмешать эту самую 3-ю гармонику в синус модуляцию каждой стойки, искажая закон синуса. Начальные фазы подмешиваемой гармоники для каждой стойки совпадают, но сами стойки сдвинуты на 120гр - на треть. Соответственно третьи гармоники находятся в противофазе и при геометрической разности, что пойдёт на двигатель дадут 0, но амплитуда основной гармоники при этом возростёт на 15%. Т.о. на двигатель эта гармоника не идёт, там остаётся чистый синус ШИМ, но уже большей амплитуды. В итоге получили уже около 215В. Но остаются потери на ключах, т.к они все время хлопают с частотой ШИМ, имеет влияние разрядность ШИМ и минимальная длительность молчания ключа. Чем выше частота ШИМ и больше минимальное время молчания - тем больше теряем драгоценного напряжения и греем ключи коммутацией.
Решение - векторная модуляция с переводом ключей фаз в пассивное (нехлопающее) состояние примерно на треть периода(трапецеидальная предмодуляция). Есть варианты с исключением состояния 3 верхних ключа, а есть с симметричной работой всех ключей. В VOSMIKRUTe симметрично. Гармонический состав при полном заполнении (а используем такой режим именно на частотах близких к номинальным) на выходе остаётся как с 3 гармоникой, а напряжение полный максимум.
Картинки этого всего уже были тут http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php? ... 5#p2446945
Для наглядности есть видео осциллограмм ШИМ на фазе двигателя и фазного тока когда испытывал векторную прошивку (двигатель 4кВт АИР в треугольнике соответствено). Чтоб сравнить гармонический состав тока при такой модуляции и напряжение в том варианте делал раскрытие ШИМ в обычные прямоугольники на 75Гц (в конце всё можно наблюдать)
Тут смотрим ШИМ, запоминаем https://yadi.sk/i/VsaOpNfrkg9zn
Тут смотрим ток фазы при этой ШИМ https://yadi.sk/i/BbHgJJrvkgA6C

SIM31 писал(а):Максимальный момент даст векторное управление, просто нужно следить за реальной частотой вращения вала и частоту вращения поля дать выше на величину скольжения в некоторых разумных пределах

это не совсем так.
Максимальный момент (и критическое скольжение) зависит ещё и от поля двигателя, а оно в свою очередь от напряжения на данной частоте. В данном частотнике нет слежения за потоком двигателя, просто генерим ШИМ, поэтому для получения максимального критического момента двигателя нужно держать номинальное напряжение на нём во всём диапазоне загрузки.

ma5a97 писал(а):Покрутил двигателем от деревобрабатывающего станка

Посмотрел. Надо форму и перекос токов бы ещё посмотреть, напряжения померить. Защита по току на ирке, просто разбивает ШИМ, сама по себе.

DC-AC писал(а):Решение - векторная модуляция с переводом ключей фаз в пассивное (нехлопающее) состояние примерно на треть периода(трапецеидальная предмодуляция). Есть варианты с исключением состояния 3 верхних ключа, а есть с симметричной работой всех ключей. В VOSMIKRUTe симметрично. Гармонический состав при полном заполнении (а используем такой режим именно на частотах близких к номинальным) на выходе остаётся как с 3 гармоникой, а напряжение полный максимум.

Я примерно до этого дошел сам, изобрел велосипед оказывается С единственной разницей что у меня метод проще.
Вместо подмешивания 3 гармоники, просто
1. Находил минимальный уровень напряжения одной из фаз, du=min(u1,u2,u3)
2. Вычитал из всех фаз этот уровень напряжения

u1=u1-du
u2=u2-du
u3=u3-du

получается сигнал странной формы, но с напряжением ниже в 1.11 раза чем исходный сигнал, и при вычитании фаз друг из друга, неожиданно восстанавливается чистая синусоида, что и нужно двигателю:


в принципе он немного похож на модифицированную синусоиду по вашему рецепту:

похож тем, что верхушки сигнала уже не такие острые

только проще, еще выше возможное напряжение, и сразу бонусом идет полное отключение одной трети ключей из работы, в итоге они меньше греются, КПД выше, ну и мощность выше, по моим расчетам в 1.11 раза выше напряжение и в 1.23 мощность.

При всей странности форм сигнала, вычитая u1-u2, u2-u3, u3-u1 получаем чистую синусоиду.

Методы можно комбинировать, получаем +15% к амплитуде и +34% к мощности по моим подсчетам.

в excel можно проверить расчеты https://dl.dropboxusercontent.com/u/256 ... n_mod.xlsx

Интересный метод. Только не совсем амплитуда понятна, если разность 220В, то амплитуда должна стремитться к 300В. Можно принимать напряжения стоек как обычные разнополярные ЭДС, не поднимать их на +150, так будет всё понятнее. Сигнал стоек должен либо как с 3 гармоникой, либо трапеция сверху и в 0 снизу.
Смысл получения максимального напряжения на выходе можно ещё понять немного иначе.

SIM31 писал(а):получаем +15% к амплитуде и +34% к мощности по моим подсчетам

Выше среднего в 0,66 не прыгнуть при сохранении симметрии и фазового сдвига.
Для начала поясню про напряжения.
Действующее (квадратичное) и среднее значения соответственно сильно разнятся при ШИМ. Лампа загорится от действующего, двигатель намагнитится от среднего. Среднее за период равно соответственно 0 (симметрия полуволн), чтоб никакого подмагничивания, а за полуволну намагничиваем как нам нужно. Среднее значение напряжения на двигателе зависит от соотношения временных интервалов подачи напряжения на обмотку и его отсутствия (закорачивания), минус потери напряжения на ключах. При обеспечении симметрии всех фаз и сдвига на две трети это соотношение идеально равно 0,33 для полуволны. Про расчёт этого прочитайте вот этот мой пост http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php? ... 8#p2392218.
Представьте работу двигателя от трехфазного инвертора на прямоугольных импульсах и всё станет ясно. Он будет крутится на 50 Гц, и не замагнитится, т.к. 0,33 среднее за полупериод(как в обычной сети 220В), просто двигатель вращается и ему нужна функция вращения - синус, а так поле будет резкопроворотным элипсом идти и ток превратится в рванину т.к ротор по кругу идёт и будут потери. Задача - нарезать эти максимальные 0,33 за полупериод (0,66 за полуволну) синусом, симметрично для каждой обмотки и с минимумом переключений и потерь соответственно.
3 гармоника и векторное переключение делают примерно так:


Сдвигаем 0 чтоб увеличить разность (средняя точка движется как раз по 3 гармонике), а на верхушках открываем и соответственно зарываем ключи в одной из стоек на треть,чтоб убрать потери и лишние паузы переключений, а вектора продолжают плыть за счёт изменения двух других фаз. При этом соотношению пауз и импульсов напряжения на обмотке двигателя при низкой частоте ШИМ близко к максимально возможному значению .

Критичен ли номинал резистора( R67-R71 270kOm), тот который стоит параллельно конденсатору в затворе ключа? В наличии имеются 221к и 300к. Неохота бежать в магазин за одними резисторами.

220кОм нормально.

DC-AC писал(а):Интересный метод. Только не совсем амплитуда понятна, если разность 220В, то амплитуда должна стремитться к 300В. Можно принимать напряжения стоек как обычные разнополярные ЭДС, не поднимать их на +150, так будет всё понятнее. Сигнал стоек должен либо как с 3 гармоникой, либо трапеция сверху и в 0 снизу.

Наверное всё таки не трапеция, а почти трапеция, сверху закругления есть. В чистой трапеции много лишних гармоник, 1, 3, 5, 7 и т.д. мотору это не понравится ))

3 гармоника и векторное переключение делают примерно так:

Вроде как и при скалярном, обычном, самом простом переключении всё то же самое. Только на моем рисунке "прилипание" к нижней части, если перевернуть тогда всё именно так. Очень хороший, наглядный способо отображения векторов напряжения:



Видно что есть пространство для размещение векторов между максимальным и минимальным значением напряжения.

Можно даже анимировать для наглядости вращение. Единственное что третья гармоника тут ни как не отображается.

Посмотрел по векторному управлению, там что-то всё сложно

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0 ... 0%B8%D0%B5

Анимация в виккипедии хорошая

SIM31 писал(а):В чистой трапеции много лишних гармоник, 1, 3, 5, 7 и т.д.

На него не чистая трапеция идёт, максимум того чтоб вектор потока получился как раз где надо. Результирующее поле зависит от тока всех 3 фаз, нормально получается.

SIM31 писал(а):Посмотрел по векторному управлению..

разобраться можно. Для реализации его сначала нужно научить контроллер генерировать ШИМ любого напряжения на любой частоте (в диапазоне конечно), т.е. проще сказать так выворачивать фазы, чтоб от 2 переменных зависела текущая частота (фаза напряжения) и само напряжение (поле двигателя).
Векторное управление позволило - бы держать момент двигателя без стабилизации напряжения DC и не дать ему опрокинутся, но снижалась бы скорость вращения соответственно. И главный недостаток - надо настраивать систему под конкретный двигатель

DC-AC писал(а):Для реализации его сначала нужно научить контроллер генерировать ШИМ любого напряжения на любой частоте (в диапазоне конечно), т.е. проще сказать так выворачивать фазы, чтоб от 2 переменных зависела текущая частота (фаза напряжения) и само напряжение (поле двигателя).

Ну с этим просто, даже плавающей запятой в вычислениях не нужно, главное сначала перемножать целочисленные переменные, потом делить, а не наоборот ))

Если простой алгоритм скалярного частотного преобразователя частоту и напряжение представляет как константы, тут они обычные переменные, всё просто. Крутит слабо увеличиваем частоту и напряжение, пропорционально, какая-то перегрузка снижаем, скорость изменения уставок определяет ПИД регулятор на основе своих загадочных коэффициентов.

Промежуточный вариант устройства, где частота задается обычным ПИД регулятором с какого-либо датчика обратной связи, датчик давления, тока, мощности, момента, положения, чего угодно. Но это, по моему, не векторное управление, хотя и двигатель становится весьма отзывчивым на любые изменения в нагрузке. Простор для творчества тут безграничный просто. Можно следить чтобы по току не было превышения (при слабой сети), чтобы вал не останавливался при высокой нагрузке (при высокой частоте вращения может быть срыв магнитной связи и перегрев мотора, но это надо или вместо треугольника звездой мотор подключить или разгонять свыше 100 оборотов в секунду, в разы выше нормального режима).

Векторное управление позволило - бы держать момент двигателя без стабилизации напряжения DC и не дать ему опрокинутся, но снижалась бы скорость вращения соответственно. И главный недостаток - надо настраивать систему под конкретный двигатель

С датчиком скорости может и не понадобится настраивать, но это усложнение схемы, усложнение программы...

Вот немного подрисовал анимации для понимания процессов, теперь всё понятно со всеми тонкостями, всё оказалось просто.

Допустим у нас после диодного моста имеется только напряжение 300В. Можно подать его на мотор трехфазный несколькими способами

1. Самое простое, просто делаем 3 фазы с размахом 300В, амплитуда 150В при фиксированной виртуальной средней точке:



если имеется напряжение с запасом, ничего больше усложнять не нужно.

Наверное может как-то пригодится эта самая постоянная средняя точка, только непонятно как ))

2. Более сложный метод, "прилепляем" одно из напряжений фаз к максимальному или минимальному, и вектора немного ужимаются, видно что 300В у нас с запасом остается, весь размах питающего напряжения остается не востребован.



метод "прилепливания" что с 3й гармоникой, что програмным смещением всех напряжения на некоторую величину по сути одно и тоже.

Третья подмешанная похоже просто обеспечивает вращение центра векторов с частотой в 3 раза выше основной частоты вращения и "вертушка" лучше впишется в отведенное место. Но лучше всего смещать программно, тем более это очень просто.

Вот картинки чуть покрасивее, чем в предыдущем сообщении (там точек было мало и excel что-то перекосил всё). Формирование сигнала, при "напряжении" пусть 2.0, так проще потом пересчитывать в имеющееся напряжение



сигнал по простой формуле y:=sin(fi)+1;

вариант с простым формированием фаз, всё просто и понятно, требуется 2.0 вольта питания

"прилепили" синусоиды к минимальному уровню



сигнал по формуле y:=sin(fi)+1-du;

напряжение требуемое снизилось до 1.732, что и требовалось, цифра взята просто из графика

если вычесть фаза1-фаза2 получится обычная синусоида неожиданно



Ну и еще интересно, если обрезать верхушки у модифицированного сигнала. Например если питание уменьшилось. Разностный сигнал искажается достаточно интересно, обрезаются верхушки ровно до напряжения питания (на картинке 1.65) и искажается форма синусоиды по бокам.

SIM31 писал(а):Ну с этим просто, даже плавающей запятой в вычислениях не нужно

Векторное управление подразумевает постоянный мониторинг потокосцепления ротора, а в динамике ещё и очень быстрое его изменение, раздельное управление фазами стоек ключей, на выходе может быть разная картина напряжения, чего нет при классической скалярке.

SIM31 писал(а):"прилепляем" одно из напряжений фаз к максимальному или минимальному, и вектора немного ужимаются, видно что 300В у нас с запасом остается, весь размах питающего напряжения остается не востребован..

Нет, так к одной стороне напряжение меньше получается. На выходе разность должна иметь амплитуду питающего напряжения.

А вообще это всё образно, включая и плавающую среднюю точку. Вектора напряжений выглядят иначе. В реальности создаётся "перекос угла фаз", а магнитный поток в двигателе смещается по среднему значению. Вектор напряжения может иметь одну амплитуду и двигаться по окружности, а может иметь изменяющуюся амплитуду и двигаться по сложной кривой. Но сумма всех векторов остаётся равной 0. Поработал немного "мультипликатором". Представлю графически работу моей программы при выдаче максимального выходного напряжения на 50Гц в том самом векторном режиме:


А тут выходные вектора представлены в звезде, для наглядности вращения. Так- то двигатель при 300В треугольником подключаем.

DC-AC писал(а): Но сумма всех векторов остаётся равной 0. Поработал немного "мультипликатором". Представлю графически работу моей программы при выдаче максимального выходного напряжения на 50Гц в том самом векторном режиме:

доброго здравия.
что то я не разберусь в ваших мультипликациях = это трёхфазный двигатель таким ужасом запитывается или это мультипликация для однофазного?
не закралась ли в ваш треугольник ошибка при мультипликации? = центр вращения должен находится в центре треугольника, а не на соединении двух векторов...

s987654321 писал(а):не закралась ли в ваш треугольник ошибка при мультипликации?

За точку вращения была принята одна из выходных фаз, поэтому так непонятно и вертелось . Подправил сообщение, теперь всё относительно шины питания