Arduino.ru

Подпишусь, т.к. хочу почитать, что специалисты напишут. Общую идею расчёта я понимаю, но могу ошибаться, лучше спецов послушать. По любому, кроме тока, Вам надо ещё знать количество оборотов - ёмкость конденсатора от неё в первую очередь зависит (не от неёёё самой, а от частоты прерываний на щётках, но это одно и тоже)

Фиг его знает какие на нем обороты, посокольку на выходе стоит коробка передач под названием "gear" :) , которая эту скорость переводит в 300RPM

Celestron,  Главная характеристика двигателя -его тип. Из вашего описания не понятно к чему его отнести, если это бесщёточный -то ему не нужен конденсатор. Если коллекторный, то снова же смотря как вы им управляете. Если через ШИМ, то ёмкость обычно не ставят. В некторых моделях ёмкость уже стоит в двигателе, и установка дополнительной никакого рояля не играет..

для коллекторного вешают часто керамику 0,1-10мкф 3 шт: 1 между выводами, еще 2 между каждым выводом и корпусом

Была у меня эпопея недавно с этим. Схема с автономным питанием 3шт 18650, грубо говоря 12В. От них dc/dc  в 7В, от них на стабилизатор ардуино мини. Ардуина через транзисторные ключи управляет 2-я релюхами, которые включают довольно мощный движек в реверсивном включении 12В из линейного привода силой 350Н, там ток под нагрузкой до 3А. На столе имею проблему, при остановке движка нафиг ребутится контроллер, и это без какой либо нагрузки. Победил только этим конденсатором, паралельно движку 3,3мкф. Обычный вариант с диодами для реверсивного привода не прокатит. Вот такой бросок дает двигатель при коммутации, 2 стабилизатора не помогало! Может правда по земле или еще как проходило, но ребутало при останове часто, процентов в 30 при работе в одну сторону и процентов 10 в другую. Почему неравномерно - тоже не понятно.

dimax, согласен, не сказал, прошу прощения: коллекторный, управляется чистым напряжением (подтверждено осциллографом), которое выходит от драйвера, который, в свою очередь, управляется по ШИМ от ардуины Mega.

jeka_tm, спасибо, но вот хоца понять и посчитать, какой конкретно и главное какие иные характеристики должны быть при указанных параметрах двигателя, чтобы не разорвало или перегрело (имею ввиду конденсатор).

не знаю я таких расчетов. опытном путем

т.е. смотреть в щели: есть искра/нет искры?

искры будут в любом случае. это же щетки. щетка отходит от контакта, но ток не может мгновенно перестать течь в катушке, возникает индукция

а вообще тут смешно пишут от катушке и токе))))

Это ссылка как бы с намеком что на коллекторе искры - не искры, вот искра

да нет. попробуй понять из того текста что правда, а что нет

и как включение и отключение катушки (щетка скользит по контактам) равно импусьсный сигнал подается на катушку

Поясните мне темному каким образом конденсатор избавит от искрения коллектора? Физика в чем? Теоретически конденсатор на роторе паралельно катушкам мог бы снизить искрение, работал бы как снуббер по кажению всплесков самоиндукции. Но на коллекторе как? Все что генерят катушки ротора должно сначала пройти коллектор (с искрением) и только потом погасится конденсатором

маленькие емкости как описано выше работают как фильтр высокочастотных помех, но не влияют на искрение

еще ставят большие электролиты, но их смысл в другом - они должны компенсировать провал напряжения при старте мотора когда ток максимальный. Это позволяет увеличить крутящий момент на старте и уменьшить низкочастотные помехи. Здесь кондер работает как блокирующий, буферный. На искрение не влияет, скорее наоборот, чем больше стартовый ток тем выше искрение

в вашем случае сами реле тоже нехилые помехи генерят, как катушки так и контакты которые наверняка искрят при старте такого движка. Лучше использовать полномостовой полупроводниковый драйвер. В них обычно есть защитные диоды в каждом плече. Можно еще на питание ставить диод в обратном включении или быстрый или шотки. Он будет гасить прилетающую самоиндукцию обратной полярности. Tvs в прямом включении тоже не помешает - гасить всплески прямой полярности. Саму ардуину надо отделить от силовой части LC фильтром и правильно развести землю - от ардуины свой провод до минуса батареи, от силовой части свой

Понял, спасибо! Помехи меня пока мало интересуют, а вот про старт двигателя если можно по-подробнее. Что считается большой емкостью?

речь про тысячи и десятки тысяч микрофарад

расчитать его сложно, много переменных часть из которых может быть не известна (например стартовая кривая двигателя). Но если есть осциллограф то не сложно оценить достаточно микрофарад или нет. На емкость сильно влияют стартовый ток мотора, внутреннее сопротивление источника питания и сопротивление подводящих проводов. Важно. Конденсатор надо ставить до управляющего ключа, а не после. На момент запуска конденсатор должен быть полностью заряжен. Если поставить после ключа эффект будет обратный - кондер часть тока заберет на себя. Провода до мотора при том должны быть максимально короткие и достаточного сечения

От искрения может и не избавит, а вот переменную составляющую, возникающую в момент рацепления контактов, через себя замкнет. Помеха будет гасится поблизости от места возикновения, а  не путешествовать по  цепям питания.

С релюхами все четко - на обмотках диоды висят.

При старте проблем не наблюдалось.

Диоды защитные - вешал много и разных, не помогало. Получается что при таком включении, (я предполагаю - мы друг друга понимаем каком :)  - движок к переключающим контактам реле, обычнозамкнутые контакты, пусть на землю, разомкнутые на питание) замкнуть токи самоиндукции не через питающие цепи не получается, а через питающие - фигня с ребутами выходит.

Драйвер хороше - но проблема обнаружилась уже на готовой плате, я даже не предполагал о ней сразу. Но подозреваю что его защитные диоды не помогли бы, т.к. направляли бы помеху в питание.

Вести 2 земли не пробовал - конструкционно не выходило, раземы уже запаяны,...

Про LC - думал, но дело не дошло, плату резать не хотелось. 

Но кондер помог, причем явно и принципиально, о проблеме забыл вообще.

Еще был занятный момент. Аналогично ребутило при реверсе движка. Этот момент после кондера не пропал, но исправился програмно, паузой всего в 50мсек. Т.е. выключаем движек, делаем паузу, включаем в другую сторону, был удивлен что такая малая пауза оказалась значимой.

про кондер как фильтр помех я пишу в своем посте чуть ниже вашей цитаты, но это, с вами согласен, не про искры

Про ключ мысль понятна, хоть и не сразу врубился! СПАСИБО! Постараюсь попробовать. По емкости, к сожалению, я так и подозревал. Стоят уже не копейки, хотя и не заоблачно.

Logik защитные диоды при мостовом включении (в вашем случае через реле) вешаются на каждое плече, т.е. 4 штуки

да, при этом они коротят всплески на источник питания. при правильной разводке силовых проводов это нормально. у мощной нагрузки должен быть источник с низким внутренним сопротивлением, для него помехи не проблема, он их "коротит" на себя

помехи лучше минимизировать, чем просто бороться с их последствиями

Спасибо кеп!!

 Я ж и пишу:

Диоды защитные - вешал много и разных, не помогало.....замкнуть токи самоиндукции не через питающие цепи не получается, а через питающие - фигня с ребутами выходит.

Возможно конечно диод+отдельное питание+раземы другие+провода новые+может вторую АКБ и тоже помогло бы. Но один кондер как бы лучше со всех сторон.

+1.

Причем минимизировать возле места возникновения. Вот кондер на движке это и делает.

Еще момент, если не реле а мост транзисторный, то с кондером надо быть аккуратным, он ключи нагрузит сильно, а реле потерпят.

На всякий случай уточню - т.н. superfast и ultrafast диоды тоже пробовали? То есть, не простые выпрямительные, а быстрые с малым временем открытия?

Я позволю себе несколько простых теоретических рассуждений о подборе конденсатора.

Все рассуждения будут не сильно количественными и базироваться будут на формулах из школьного учебника физики и здравом смысле.

1. Конденсатор помехозащитный. Нужно знать частоту, амплитуду и ток помех.

2. Нельзя поставить очень большой конденсатор, так как двигателем нужно управлять. Это ограничение "снизу".

Природа помех у ЭДПТ (Электро-Двигателя Постоянного Тока) в переключении обмоток на щеточном узле.

Напряжение на катушке, при изменении тока =L * dI/dt. Частота переключений это число оборотов в секунду умножить число ламелей коллектора.

К счастью частоту можно оценить почти ничего не зная. Число ламелей пропорционально диаметру двигателя... не стану объяснять почему - долго и не нужно. Диаметр обратно пропорционален числу оборотов(строго говоря не диаметр, а объем, но тоже опустим для простоты). Поэтому взяв типичные значения в 12 ламелей и 3000 об/мин получим частоту в 12*50=600Гц. То есть наша частота, по порядку величины, а точнее нам не нужно, лежит в диапазоне от 100 до 1000 Гц. dI/dt никак не больше, чем I умножить на эту частоту (потому, что щетка имеет размер и уходит с ламели - плавно, а не скачком).

Индуктивность обмотки одного зубца якоря - неизвестная величина, но, по соображениям сохранения энергии может быть оценена исходя из того, что энергия магнитного поля равна L * I^2 / 2. Не стану мучить читателя расчетами - L, по порядку величина оценивается как 2*U / (I * f), где f - уже оцененная частота.

Мы уже все знаем: Индуктивность не больше 12*2/200=120мГн. Следовательно амплитуда помех не выше 0.120*2*1000=240В.

То есть по напряжению конденсатор должен быть на 300-400В. Достаточно.

Емкость оценим так: за время 1/f *k (k=отношение ширины бороздки к ламели) в током I, конденсатор должен зарядиться до напряжения не выше питания U. Итак: I * (k/f) / C < U   =>  C > I *k/(f*U). C > 2*k/(1000*12) > k*160 мкФ. Вот k нам совсем не известно, а помеха длится пока край щетки проходит расстояние между ламелями - -то есть борозду. Потом помеха тоже продолжается, но уже с незначительной амплитудой, и связана с тем, что следующая обмотка не параллельна предыдущей. Так что «от балды» можем взять 0.01. Тогда С > 1.6 мкФ.

Вот Логик писал, что у него на 3 А движке помогло 3.3 мкФ, что очень похоже на расчет.

Ограничение сверху состоит в том, что при отключении питания нужно хотя бы за один оборот (t=10/f) остановить двигатель: C < 1600 мкФ.(такие только в старых АТС бывали ;))

Чем больше емкость — тем хуже управляемость. Тут сами решаете, но получается так (для 12В, 2А, остальное - неведомо):

НЕ электролит (полярность помех разная) от 200В, 2.2 мкФ. Если скорость управления не столь важна, то лучше пусковой кондер взять. Они, собственно, для этого и придуманы. Там и емкости порядка 100мкФ и выше. Но будут заметные задержки в управлении.

Не люблю я этих маркетинговых понтов - superfast и ultrafast. Шотке ставил, импульсные, достаточно быстрые.

Уверен что дело там не в супербыстродействии, т.к. спасший кондер - неполярный электролит.

wdrakula, я поступал проще, но похоже:

ДПТ на пост. магнитах, китайский "130-й мотор" имеет 3 обмотки, коллектор из 3 пластин (кстати, отношение ширины зазора к ламели у него не более 1:15, и кмк у остальных моторов соотношения похожие, а не 0.01 как у вас), обороты ХХ в районе 15-20тыс rpm, токи потребления в режиме КЗ около 2А. Напряжение питания 6-12В.

Я исходил из того, что в режиме оптимального хода имеем примерно 0.75 оборотов от ХХ, то есть в районе 12-15 000 rpm, что дает частоту вращения якоря около 200гц, и частоту переключения обмоток (3шт, да дважды!) = 200*6 = 1200гц. Оценка индуктивности обмотки у меня почему-то оказывалась в районе 0.5Гн .. её и пользовал.

А далее считал емкость кондера исходя из условия резонанса КК из обмотки и конденсатора .. получал что-то типа 330нф.

Как итог своего эксперимента: за примерно 6 часов эксплуатации такого мотора с токами потребления в 0.5А на абсолютно новом коллекторе образовалась проточка около 0.2мм и щетки начали активно свистеть, теряя соединение с коллектором. В связи с чем, конденсатор был уменьшен до 33нф и после полировки коллектора моторы работают "как часы" уже несколько месяцев.

Вот такая вот "фигня" у меня приключилась. Может это только у меня такое произошло.. не знаю.

А чтобы моторы не перезагружали дуньку, надо просто правильно разводить цепи питания и ставить нормальные фильтры.

А зачем Вы контур в резонанс настроили? 

И проблемы на коллекторе вполне ожидаемы - резонанс токов. Ток циркулирующий в LC контуре максимальный.

Хотелось получить большую выходную мощность заюзав "резонансный режим" .. мелкие они, однако. В целом, что хотел - то получил. Подробнее тут: http://forum.easyelectronics.ru/viewtopic.php?f=14&t=24003

P.S. Перечитал свои посты.

Уточнение по выходной мех. мощности: в оптимальном режиме работы с макс. КПД выходная мех. мощность оказалась в районе 3 ватт. что меня более чем устроило, но мех. характеристика мотора мягче и заметно, в сравнении с типовыми 3-х вольтовыми моторами с малым сопротивлением якоря.

Нужно запитать от 3s батареи коллекторный двигатель 12в, который имеет пусковой ток 10ампер. На поверку bms сборки уходит в защиту от такого тока. ВОзможно ли уменьшить пусковой ток, подключив питание через конденсатор? И еще вопрос, до этого коллекторника стоял бесколлектроный двигатель с тремя проводами, как я понимаю один из которых управляет оборотами. Возможно ли задействовать этот вывод устройства для управления пришедшего на замену коллекторника с двумя выводами? Может внутрь его на обмотки куда нужно подкинуть?

так тебе не конденсатор, а дроссель нужен по идее

к драйверу бк хочешь подцепить коллекторный? я правильно понял

Нет, драйвер находится внутри б/к двигателя, и он питался по трем проводам от платы пылесоса, который регулировал обороты соответственно своей логике. Я понимаю что есть шим модули, но они регулируются вручную, а мне нужно чтобы двигатель запустился от слабого bms hcx-d119 и дальше вышел на свои максимальные обороты. Ну и хорошо бы задействовать регулировку оборотов от пылесоса. Хотя кондер то тоже нужно как то отключать после пуска.

Ну либо увеличить обороты двигателя https://tda2000.ru/pic/foto/d/d001001/dn001176.pdf который мне купили не посоветовавшись. Глушь понимаете ли, и почта у нас не работает.

А от чего так, двигатель по линку выше на холостом ходу имеет пусковой ток 0,25 А и 0,16 номинал, а более скоростной пусковой 4 А и 1,22 А номинал (это без рабочей нагрузки, с нагрузкой вырастает до 10-11 А)? Коэффициенты разные.

А коллекторный можно запитать от драйвера б/к? И эти драйверы есть в продаже? Я заметил б/к двигатель запускается с плавным увеличением оборотов, может это решить мою задачу уменьшения пускового тока?

Бесколлекторные двигатели не совместимы с коллекторными, они управляются по совершенно другому принципу. Поэтому управляющие драйверы тоже не совместимы.

P.S. Это что за пылесос такой? Маленький автомобильный?

Можно взять ардуину или "голый" микроконтроллер AVR и сделать автоматическую регулировку ШИМ. К ардуине/микроконтроллеру подцепить мощный полевой транзистор (MOSFET), а к нему уже коллекторный двигатель.

Зачем его отключать после пуска?

Кроме электролитического конденсатора большой ёмкости (который нужен для компенсации просадки напряжения при пуске), желательно поставить ещё керамический конденсатор малой ёмкости (0,1 мкФ) для подавления высокочастотных помех от двигателя. И какой-нибудь быстрый диод (superfast, ultrafast) в обратном включении для защиты схемы от противоЭДС при обесточивании электродвигателя (на выбеге).

UPD: Вчитался внимательнее. Если сборки уходят в защиту из-за большого пускового тока, то электролитический конденсатор тут не поможет. А в дросселях я не силён.

Просто диод или мост? Извините, я чайник, может глупость спросил.

Просто диод. Параллельно контактам электродвигателя. Катодом к плюсу, анодом к минусу.

Получится закрытый диод подключенный параллельно, на мой взгляд чайника - все одно если бы там ничего не стояло или во время работы двигателя могут возникать фокусы с потенциалами? Можете на пальцах объяснить как это работает, пожалуйста?

А Вы поставьте два светодиода носами в разные стороны параллельно любой катушке, хоть тому же двигателю (лишь бы она (катушка) подключение Вашего источника выдерживала). Включите - горит "правильный". Выключите - ненадолго вспыхнет "неправильный". Вот и убедитесь.

Спасибо. Я не болел, а вот учитель физики да. В момент выключения питания двигатель на короткое время превращается в генератор, я правильно понял?

Касательно вашей ссылки, подача рассказчика ужасная, я смотрю материал как мультфильм с телепузиками.

P.S. вставил в цепь последовательно лампу накаливания, двигатель запустился с нагрузкой, bms не вырубилось, но лампа будет гореть все время. Как бы это реализовать без ненужного отъема энергии, может через транзистор возможно?

Ну, в генератор-то он превращается, но суть не в этом. Я же Вам говорил, эксперимент можно поставить на любой катушке, совершенно не обязательно на двигателе. Диод ставят параллельно любой индуктивности (всему, где есть катушка) - двигателю, электромагниту, обмотке реле и т.п. Полуглите про самоиндукцию, ну хоть вот здесь посмотрите.

Парни, axill, dimax, a5021 и вообще, кто разбирается, помогите, пожалуйста с этим грёбанным конденсатором. Меня собственно не искрение волнует, а как раз:

Эти высокочастотные помехи – одно из моих первых детских воспоминаний. Жили мы в воинской части, там все квартиры в один коридор выходили, а мне подарили машинку с пультом на проводочке. Я радостно гонял её по коридору, чем вызывал дикий батхерт соседей, которые не могли смотреть телевизор. Потом, молоденький лейтенант-киповец дядя Витя позвал меня к себе, и припаял на движки конденсаторы. Даже мне дал потыкать паяльником, чему я был охрененно горд :) Батхерт как рукой сняло.

В общем, ставил я всегда на движки керамический конденсатор от 0,2 до 1 мкф (какой попадётся под руку) и горя не знал. А тут вот решил «надуть щёки и изобразить из себя умного», только получилось «как всегда» :( Выручайте, ребята.

Значит, на борту будут два коллекторных двигателя 6V, 6000 об./мин., ток без нагрузки – 0.8-1.0 А, максимальный ток 6А. Замерил индуктивность обмотки на выводах – 435 микрогенри. А также будет приёмо-передатчик nRF24L01 – 2,44ГГц.

Ну, и решил я значит (коль щёки уже всё равно надуты, и умность морды зашкаливает) поставить не какой попало конденсатор для подавления каких попало высокочастотных помех, а такой, чтобы подавить напрочь задушить помехи как раз на моей любимой частоте 2,44ГНz.

Рассуждал так. Конденсатор с обмоткой образуют параллельный колебательный контур. Сопротивление параллельного контура максимально на резонансной частоте. Стало быть, если я подберу конденсатор, чтобы резонансная частота была  равна 2,44ГГц, то все помехи на этой частоте умрут на большом сопротивлении контура, и не полезут ни в какие питающие моторы провода-антенны.

Ну, типа, нам уже не четыре года, мы «умные», формулу Томсона мы знаем, ща типа посчитаем! Посчитал. 1*10^-17 фарады! Хрена се! Во-первых где я возьму такую ёмкость, а во-вторых, насколько ж там отлична от нуля будет добротность такого контура!!!

Подскажите пожалуйста, какие выводы я должен сделать? Неверный расчёт и сама идея расчёта? Или мотор с такой индуктивностью не может срать в мою частоту, даже если захочет?  Или … ну, не знаю. Поставить как всегда 0.3-1 мкф и забыть о своей «умности» до более походящего случая?

Что бы Вы посоветовали?

Для начала исправить мегагерцы на гигагерцы.
Потом поставить варистор вольт на 30 на двигатель.
Обеспечить прохождение тока мощьной нагрузки не по тем проводам по которым питается "слаботочка".

Исполнено, сэр!!! :))) Спасибо, поправил.

Я думаю что заставить мотор излучать помеху
на частоте 2.4 гигагерца у вас не получится.

Так что себе помеху не создадите.
Разве что перегрузка входи из-за его малого динамического диапазона
Вот соседям возможно.
Часто ставятся дросселя по питанию.
С кондёрами на корпус мотора.
И ферриты на пару проводов.
https://www.google.ru/search?q=помехи+от+электродвигателя&newwindow=1&prmd=ivn&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwios474qZzaAhXqNJoKHem5B6sQ_AUIESgB&biw=360&bih=559&dpr=2

Почитай для интереса

https://www.rlocman.ru/review/article.html?di=158838

По моему больше влияния будет общего шума от всего подряд, тех же моторов поблизости. Просто забивают вход радиомодуля, теряется чувствительность. Но входной конденсатор 1.5пф неплохо фильтрует. Куча точек WiFi может больше проблем создать

может я чего пропустил, но вот еще совет паять 3 кондера треугольником с корпусм электродвигателя. подобное обсуждалось здесь пост 7. паяйте не пожалеете.

Да, не, ну я ж пишу. что я всегда их паял и паяю (ёмкости - какие попадутся). Вопрос-то был собственно, может ли движок срать в эфир на интересующей меня частоте и какие нужны ёмкости, чтобы задушить помеху именно на этой частоте.

нет. не может, максимум 100 МГц  это если супер повезет, а вот нагадить в промежуточную - запросто. Самая большая грязь до 10 МГц (очень примерно).

Согласен с "Гриша". В гигагерцовый диапазон коллекторнику гадить проблематично. Слишком высокая частота. Какие либо фильтры на этот диапазон вряд ли могут потребоваться. А вообще проблема помех решается проработкой вопроса искрогашения. К кондерам иногда добавляют индуктивности, последовательно с каждой щеткой. Но тут тоже надо взвесить нужно/не_нужно для конкретного случая.