Регулятор скорости трехфазного двигателя

GarikD
Offline
Зарегистрирован: 24.11.2018
Доброго времени суток, Господа.
 
Собрал трехфазный синхронный двигатель https://www.youtube.com/watch?v=WGPBHrs5S9s
 
Необходима помощь в подборе простого регулятора оборотов (частоты) для тестирования 
Тот что на видео регулирует напряжение и частоту, не подходит.
Суть в том что бы двигатель выдавал максимальный крутящий момент с минимальных оборотов, контроллер должен регулировать частоту, а напряжение должно оставаться постоянным.
 
Буду признателен за помощь.
qwone
qwone аватар
Offline
Зарегистрирован: 03.07.2016

Как помочь человеку, если у человека отсутвуют знания ТОЭ(теоретических основ электротехники).

GarikD
Offline
Зарегистрирован: 24.11.2018

Помогите как можете

qwone
qwone аватар
Offline
Зарегистрирован: 03.07.2016

Видео Катушка индуктивности в цепи переменного тока https://www.youtube.com/watch?v=vu1sKl7hNBI

Катушки двигателя это индуктивности. А сопротивление индуктивности растет с частотой. Вот и получается для роста вращения двигателя подымать и частоту и напряжения , что бы сохранить одинаковый момент вращения.

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

GarikD пишет:

Суть в том что бы двигатель выдавал максимальный крутящий момент с минимальных оборотов, контроллер должен регулировать частоту, а напряжение должно оставаться постоянным.
 
Буду признателен за помощь.

самое простое для вашей задачи это частотный преобразователь

купить готовый

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

axill пишет:

купить готовый

Истинно. Темы с подобными вопросами открывали не раз, воплощенных в железо, не припомню.

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

GarikD пишет:

Доброго времени суток, Господа.
 
Собрал трехфазный синхронный двигатель https://www.youtube.com/watch?v=WGPBHrs5S9s
 
Необходима помощь в подборе простого регулятора оборотов (частоты) для тестирования 
Тот что на видео регулирует напряжение и частоту, не подходит.
Суть в том что бы двигатель выдавал максимальный крутящий момент с минимальных оборотов, контроллер должен регулировать частоту, а напряжение должно оставаться постоянным.
 
Буду признателен за помощь.

чтобы двигатель выдавал максимальный крутящий момент при различных оборотах, контроллер должен регулировать частоту И напряжение. 

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

bwn пишет:

axill пишет:

купить готовый

Истинно. Темы с подобными вопросами открывали не раз, воплощенных в железо, не припомню.

возможно, переход от протеуса к реальным 380в. оказывается для разработчиков летальным     :-(

 

GarikD
Offline
Зарегистрирован: 24.11.2018

qwone пишет:

Видео Катушка индуктивности в цепи переменного тока https://www.youtube.com/watch?v=vu1sKl7hNBI

Катушки двигателя это индуктивности. А сопротивление индуктивности растет с частотой. Вот и получается для роста вращения двигателя подымать и частоту и напряжения , что бы сохранить одинаковый момент вращения.

Да, понимаю что момент на высоких оборотах меньше.
Я не отрицаю того что у меня не хватает теоретических знаний...
На максимальных оборотах около 1,5А, если попытаться остановить то вырастает до 6,2А, если просто пропустить напряжение через две фазы 8,4А
Важнее момент на минимальных оборотах, поэтому необходимо постоянное напряжение.
 
Возможно есть какое-либо готовое решение, чисто для тестирования, что бы контроллер последовательно подавал постоянное напряжение на фазы.
А итоговый контроллер с програмным управлением будем разрабатывать после...
 
axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

GarikD пишет:

 
Возможно есть какое-либо готовое решение, чисто для тестирования, что бы контроллер последовательно подавал постоянное напряжение на фазы.
А итоговый контроллер с програмным управлением будем разрабатывать после...

готовое решение называется частотный преобразователь. выше об этом написано

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

на видео плохо видно, у вас симметричная конструкция? магнитов и катушек одинаковое количество?

GarikD
Offline
Зарегистрирован: 24.11.2018

axill пишет:

готовое решение называется частотный преобразователь. выше об этом написано

Если можно дайте ссылку, напряжение планируется не более 48В

GarikD
Offline
Зарегистрирован: 24.11.2018

Гриша пишет:

на видео плохо видно, у вас симметричная конструкция? магнитов и катушек одинаковое количество?

24/22

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

GarikD пишет:

контроллер должен регулировать частоту, а напряжение должно оставаться постоянным.

 

Чтобы так работало, необходимо поднять напряжение, а каждую фазу ШИМить в зависимости от частоты. Я такие контроллеры не знаю, ну кроме как от HDD. Не знаю, как вы обвязали фазы, но при таком раскладе, чтобы уменьшить напряжение фазы все ее катушки нужно параллелить.

GarikD пишет:

Необходима помощь в подборе простого регулятора оборотов (частоты) для тестирования 

 

Простой регулятор не получится, это факт. Я мало знаю о таких движках, но знаний достаточно, чтобы понять сложность проекта... Но Вы когда начали проект наверняка что-то изучали? Ведь не с потолка взяли геометрию, размеры магнитов и катушек. Количество пар полюсов здесь на  десятом месте...

ну собственно загуглил: ШИМ модулированное трехфазное напряжение и получил https://www.radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=758002     Ваш случай мало чем отличается...

 

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Драйвер привода HDD или ESC от коптеров-самолетиков.
Недавно кто-то тут свой разрабатывал.

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

GarikD пишет:

Если можно дайте ссылку, напряжение планируется не более 48В

искать и подбирать по напряжению, току и частоте

например https://ru.aliexpress.com/item/CoolClassic-ZW-AT2-1500W-Frequency-conver...

этот я нашел поиском по словам "частотный преобразователь"

а дальше надо изучать что за устройство, искать ее описание, смотреть диапазоны использования

они как правило настраиваются по диапазону напряжения, частоты и тока

у меня подобный стоит на чпу станке для трехфазного шпинделя с напряжением до 75в

GarikD
Offline
Зарегистрирован: 24.11.2018

trembo пишет:
Драйвер привода HDD или ESC от коптеров-самолетиков. Недавно кто-то тут свой разрабатывал.

А напряжение, потянут 48В?

GarikD
Offline
Зарегистрирован: 24.11.2018

Гриша пишет:

Простой регулятор не получится, это факт. Я мало знаю о таких движках, но знаний достаточно, чтобы понять сложность проекта... Но Вы когда начали проект наверняка что-то изучали? Ведь не с потолка взяли геометрию, размеры магнитов и катушек. Количество пар полюсов здесь на  десятом месте...

ну собственно загуглил: ШИМ модулированное трехфазное напряжение и получил https://www.radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=758002     Ваш случай мало чем отличается...

Да, все не спотолка.

Даже заложена сумма на разработку схемы и прошивки по моему ТЗ. Просто прежде чем разрабатывать контроллер, надо понимать будет ли соответствовать сам двигатель требованиям

По сути нужен сильный низкооборотистый двигатель, по характеристикам примерно как Гимбал-мотор для камер . Думаю попробовать купить такой модуль https://www.youtube.com/watch?v=Kw2GYcAl5pI, но не понятно что там с прошивкой и другие тонкости...

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

GarikD - а в чем претензии к контроллеру на видео?

Насколько я понимаю суть регулировки таких моторов - ваша проблема в том, что контроллер на маленьких оборотах слишком сильно ограничивает напряжение? - какой там принцип регулировки, может достаточно будет поднять входное напряжение на моторе, чтобы на малых оборотах повысился момент? -

Только, конечно, надо меру знать, чтоб не попалить все нафик

GarikD
Offline
Зарегистрирован: 24.11.2018

b707 пишет:

GarikD - а в чем претензии к контроллеру на видео?

Насколько я понимаю суть регулировки таких моторов - ваша проблема в том, что контроллер на маленьких оборотах слишком сильно ограничивает напряжение? - какой там принцип регулировки, может достаточно будет поднять входное напряжение на моторе, чтобы на малых оборотах повысился момент? -

Только, конечно, надо меру знать, чтоб не попалить все нафик

Попробовать можно, только он расчитан до 36вольт)

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

То есть от 36 Вольт мотор совсем не работает?

GarikD
Offline
Зарегистрирован: 24.11.2018

trembo пишет:
То есть от 36 Вольт мотор совсем не работает?

И на 12 работает, просто если допустим я поставлю на мин обороты и пущу а контроллер больше 36, что бы  напряжение на фазах соответствовало необходимому, контроллер сгорит.

И вообще если просто увеличить напряжение, то просто увеличатся максимальные обороты, на минимальныхоборотах напряжение останется то же.

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

GarikD пишет:

И вообще если просто увеличить напряжение, то просто увеличатся максимальные обороты, на минимальныхоборотах напряжение останется то же.

значит в контроллере зависимость напряжения от оборотов жестко зашита? - я думал, напряжение меняется относительно входного...

Вы не написали модель контроллера... - на видео вроде не самоделка, а покупная плата... это тайна?

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

То есть вы точно знаете что 36 на сгорит, а 37 уже сгорит.
А вам нужно именно 48 чтобы увеличить обороты или крутящий момент?

В кино видно что мотор крутится.
Вам надо чтобы что?

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

trembo пишет:
То есть вы точно знаете что 36 на сгорит, а 37 уже сгорит. А вам нужно именно 48 чтобы увеличить обороты или крутящий момент?

кстати, чтобы поднять с 36 до 48в - весь контроллер менять не надо, достаточно перепаять выходные транзисторы.

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Естественно!
Но это не главное.
Главное как-то это регулировать.
А не просто напряжение повышать.

Кстати не понял фразу:
"что бы напряжение на фазах соответствовало необходимому".
Необходимому кому, чему?

vvvf на 400 вольтовый мотор может и 50 вольт подавать.
Так как он считает это необходимым.

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

trembo пишет:
vvvf на 400 вольтовый мотор может и 50 вольт подавать. Так как он считает это необходимым.

ну, собственно вопрос то именно в этом - как контроллер регулирует напряжение - в абсолютных единицах или в процентах от входного.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

trembo пишет:
vvvf на 400 вольтовый мотор может и 50 вольт подавать. Так как он считает это необходимым.

vvf - это векторный частотный преобразователь, а не ник :))))))))))) хотя с таким ником тоже можно.... вообще можно все, вопрос в количестве попыток :)))

и таки да   -L dI/dt вот за этим током векторник и следит... 

и все же мне не совсем понравилась геометрия мотора... Магнитика мелковатые и далеко отстоят друг от друга. Предполагаю, что каждый магнит 50% времени вообще не участвует в процессе вращения т.к. находится вне магнитного поля или это влияние мизерное. 

b707 пишет:

ну, собственно вопрос то именно в этом - как контроллер регулирует напряжение - в абсолютных единицах или в процентах от входного.

по току и его косинусу, при этом в частотнике уже прописаны значения для разных двигателей для максимальной эффективности. Если же движок не прописан - КПД сильно падает.

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Векторное или open loop или по энкодэру это выбирается юзэром.
А vvvf это регулировка и напряжения и частоты.

https://www.metroid.net.au/engineering/vsd-vfd-vvvf-whats-difference/

GarikD
Offline
Зарегистрирован: 24.11.2018

b707 пишет:

значит в контроллере зависимость напряжения от оборотов жестко зашита? - я думал, напряжение меняется относительно входного...

Вы не написали модель контроллера... - на видео вроде не самоделка, а покупная плата... это тайна?

Не тайна конечно, дешевый китайский контроллер: https://ru.aliexpress.com/item/350W-5v-36V-DC-Brushless-motor-Controller-BLDC-Three-phase-Driver-board-12V-24V-with-heat/32818983406.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.200b33ed1TdvOK

Проще говоря если установить на 0 то напряжение равно 0, ески выкрутить на максимум, то напряжение равно 100%

trembo пишет:
и все же мне не совсем понравилась геометрия мотора... Магнитика мелковатые и далеко отстоят друг от друга. Предполагаю, что каждый магнит 50% времени вообще не участвует в процессе вращения т.к. находится вне магнитного поля или это влияние мизерное. 
[/quote]
 
 
Все там в порядке с геометрией двигателя)) изнутри он подругому выглядит, потом скину фотки...
ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

Так крутится жеж )))

GarikD
Offline
Зарегистрирован: 24.11.2018

axill пишет:

искать и подбирать по напряжению, току и частоте

например https://ru.aliexpress.com/item/CoolClassic-ZW-AT2-1500W-Frequency-conver...

этот я нашел поиском по словам "частотный преобразователь"

а дальше надо изучать что за устройство, искать ее описание, смотреть диапазоны использования

они как правило настраиваются по диапазону напряжения, частоты и тока

у меня подобный стоит на чпу станке для трехфазного шпинделя с напряжением до 75в

Вот этот вроде регулирует частоту и напряжение, как думаете пойдет?

https://ru.aliexpress.com/item/DMC880-VFD-0-75/32858342445.html?spm=a2g0...

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

GarikD пишет:

Не тайна конечно, дешевый китайский контроллер: https://ru.aliexpress.com/item/350W-5v-36V-DC-Brushless-motor-Controller-BLDC-Three-phase-Driver-board-12V-24V-with-heat/32818983406.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.200b33ed1TdvOK

Проще говоря если установить на 0 то напряжение равно 0, ески выкрутить на максимум, то напряжение равно 100%

Ключи, судя по геометрии платы. на обороте. маркировку не посмотрите? - конечно. скорее всего предельное напряжение определяется именно ключами. но вдруг?

И что, даже при выкрученном на максимум потенциометре напряжения на малых оборотах не хватает?

В принципе, подобный контроллер можно и самому собрать. Детали там недорогие. Но мороки много...

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

 

Я б для начала посмотрел маркировку ключей на том контроллере, что уже есть - если действительно напряжение ограничено ими - просто перепаять ключи на большее напряжение. Это будет и быстрее. чем ждать из китая - и в десятки раз дешевле :)

GarikD
Offline
Зарегистрирован: 24.11.2018

b707 пишет:

Ключи, судя по геометрии платы. на обороте. маркировку не посмотрите? - конечно. скорее всего предельное напряжение определяется именно ключами. но вдруг?

И что, даже при выкрученном на максимум потенциометре напряжения на малых оборотах не хватает?

В принципе, подобный контроллер можно и самому собрать. Детали там недорогие. Но мороки много...

 

Еще раз объясню) потенциометр регулирует напряжение, а вместе с ним и частоту. если выкрутить на максимум вырастают обороты и напряжение, на минимум падают и напряжение и обороты...

В принци для синхронного двигателя и требутся переменное напряжение три фазы, обороты должны регулируются частотой, а не напряжением+частотой

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

GarikD пишет:

Еще раз объясню) потенциометр регулирует напряжение, а вместе с ним и частоту. если выкрутить на максимум вырастают обороты и напряжение, на минимум падают и напряжение и обороты...

так и должно быть. Как это противоречит моему предложению поднять напряжение? - подадите на вход больше - будет больше напряжения на тех же оборотах. У меня такое впечатление, что вы не очень понимаете, о чем говоорите

Цитата:
В принци для синхронного двигателя и требутся переменное напряжение три фазы, обороты должны регулируются частотой, а не напряжением+частотой

с чего вы это взяли? обороты регулируются частотой, но для сохранения момента на валу нужно поднимать напряжение пропорционально частоте, что ваш драйвер и делает. Обыкновенное правило рычага...

GarikD
Offline
Зарегистрирован: 24.11.2018

Может не верно выражаюсь

Мне не надо подымать напряжение, оно должно быть при любых оборотах 48В

Как по вашему обороты регулируются у трехфазного двигателя кроме как частотой?

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

GarikD пишет:

Мне не надо подымать напряжение, оно должно быть при любых оборотах 48В

Тогда наиболее правильно делать частотник самому, так как у дешевых китайских  вы запросто можете нарваться снова на зависимое (напряжение-частота) управление, как у этого. Можно ли как-то разобраться заранее по лоту на Али, как будет работать частотник - я не уверен.

Может более опытные подскажут.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

GarikD пишет:

оно должно быть при любых оборотах 48В

первое - справедливо только для напряжения питания.

второе - чем вы измеряете? обычным вольтметром? он true RMS? тогда про какое напряжение вы говорите?! про амплитудное или среднеквадратичное?... да  без осциллографа даже говорить неочем - с ШИМом никакой другой прибор, кроме осцилла правды не плокажет.  

GarikD пишет:

Мне не надо подымать напряжение

вам необходимо контролировать ТОК и не средний, а мгновенный тобиш амплитуду тока. 

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Написано красиво:
0-380 Вольт трёхфазное и 0- 650 Герц из однофазного 220В.
И не понятно какие  есть настройки в меню .
И на чём делать обратную связь.....
Вот только мне кажется будет гальваническая "завязка" с розеткой.

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

Почему так кажется? Мощность то невысокая

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Забыл слово "кажется" в кавычки поставить....

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

ua6em пишет:

trembo пишет:

Вот только мне кажется будет гальваническая "завязка" с розеткой.

Почему так кажется? Мощность то невысокая

а почему кажется? Там не должно быть никакого трансформатора, это не компьютерный блок питания или сварочный инвертор. Там цепь заряда - выпрямитель - накопитель (конденсатор) - блок силовых ключей и все это на нагрузку... Аналогично как на картинке

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

Ясно!

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Все как обычно:
Выпрямляем.
Заряжаем.
ШИМим.( 3 канала )
Фильтруем.
Правила ШИМа - вот это самое сложное.
А выпрямить хоть 36, хоть 48, хоть 400 нет проблем

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

trembo пишет:
Все как обычно: Выпрямляем. Заряжаем. ШИМим.( 3 канала ) Фильтруем. Правила ШИМа - вот это самое сложное. А выпрямить хоть 36, хоть 48, хоть 400 нет проблем

а заряжаем зачем?

По-моему. само сложное- это как раз борьба с импульсными помехами и перегрузкой мотора. А правила ШИМа - что там особенного, чистая математика.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

b707 пишет:

а заряжаем зачем?

А попробуйте посчитать ток выпрямителя при заряде конденсатора от 0 до 350 В, вот и выделяют цепь заряда в отдельный блок. Эту цепь, после окончания заряда, закорачивают и ток с моста уже напрямую течет на конденсатор.   

nevkon
Offline
Зарегистрирован: 20.01.2015

Крайне советую почитать про частотные преобразователи с векторным управлением - это максимально приближено к тому что вы хотите. Лучше пока не придумали. Если нужны малые обороты, то и мотать двигатель надо на малые обороты.

Еще можете обратить внимание на сервоприводы - у них тоже во всем диапазоне скоростей примерно одинаковый развиваемый момент.

GarikD
Offline
Зарегистрирован: 24.11.2018

nevkon пишет:

Крайне советую почитать про частотные преобразователи с векторным управлением - это максимально приближено к тому что вы хотите. Лучше пока не придумали. Если нужны малые обороты, то и мотать двигатель надо на малые обороты.

Еще можете обратить внимание на сервоприводы - у них тоже во всем диапазоне скоростей примерно одинаковый развиваемый момент.

Про него говорите?

https://ru.aliexpress.com/item/DMC880-VFD-0-75/32858342445.html?spm=a2g0v.search0604.3.188.b9ce18dc0d5wKp&ws_ab_test=searchweb0_0%2Csearchweb201602_2_10065_10068_319_5735015_317_5730215_5734915_10696_10924_453_10084_454_10083_10618_10920_10921_10922_10307_10301_5729715_537_536_10059_10884_10889_10929_10887_100031_5735215_321_322_10915_10103_10914_10911_10910_5735115-10889%2Csearchweb201603_51%2CppcSwitch_0&algo_pvid=8451bae7-db7f-42ed-89a4-f58708f5ef32&algo_expid=8451bae7-db7f-42ed-89a4-f58708f5ef32-28

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011
b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

только нужно учитывать. что по ссылке - не более чем модель, хотя и действующая. Автор сам указывает, что его цель была - доказать, что это можно делать и на ардуине. А если отвлечься от спортивного интереса, то на STM32 или даже на самом дешевом stm8 это делается в разы проще, чем на атмеге328