для такой частоты (10 кГц) подойдет любой с минимальным сопротивлением канала и удобным корпусом.
параллельно нагрузке - сапрессор помощнее на 30..40В.

Интересны Ваши рассуждения. Только разрешающую способность ШИМа Вы закладываете явно излишнюю. Не почувствует Ваш ДПТ разницы не то что в квант, а и в десять. На стенде не пробовали изменять напряжение с такой точностью/дискретностью?
Да и мысль "4 дискреты ШИМ на 1 бит АЦП. Чтобы не было автоколебаний, вызванных наложением двух дискрет" не укладывается как-то. Думается, это тоже лишнее. Как и 2Гц модуляция. Момент инерции движущихся частей представляете? Заметите колебания оборотов на этой частоте?



Так это только частота повторения. А минимально желаемую автором длительность импульса тоже любой обеспечит?

Тут скорее дело не в том, что почувствует ДПТ, а в том, что дискрета позволит использовать небольшие амплитуды синусоиды мощности. Будет именно синусоида, а не меандр. И автоколебания (а они будут, без них никуда в дискретных системах) регулятора будут малы.

Давным-давно я занимался разработкой быстродействующих транзисторных приводов подач. Там использовались синхронные двигатели с возбуждение от постоянных магнитов, но всё приводилось к ДПТ НВ. Так реальное быстодействие было более 40 Гц. И это несмотря на ужасающие х-ки высоковольтных транзисторных модулей производства г. Молодечно.
А бензонасос имеет достаточно неплохое соотношение момент/инерция. Другое дело, что напряжения может не хватить, если индуктивность у него большая...
А колебания оборотов надеюсь заметить, т.к. бензонасос, по звуку, при включении (т.е. безо всяких форсировок) выходит с 0 на установившийся режим (5000 об/мин?) примерно за секунду. Ради интереса можете сами включить зажигание (не заводя двигатель) и послушать. Причём и давление за это время успевает поднять.

В реалии минимальной длительности не будет. Я же написал, что регулирование начинается минимум от 0.5 входного напряжения. Т.е. скважности больше 2 не будет... И эксперименты с реальными насосами это подтвержрают. Не качают они толком при более низких напряжениях...
А также при низких напряжениях и, соответственно, низких противо-ЭДС и схема ШИМ с одним транзистором и диодом неработособна. Ток быстро уменьшить невозможно. Пришлось бы мост использовать.

Реально я не знаю, когда этим делом смогу занятся, ибо это хобби. Но в недалёком будущеи мы собираемся заказывать опытную партию плат. Поэтому можно и платки для этого дела в этот заказ включить. Как мультиплату заказать, чтобы за подготовку лишний раз не платить.

при нуле мотор и не включтся. как минимум 5..6 В. наносекунды ему до лампочки...

Сообщение отредактировал ukpyr - Jan 6 2010, 04:50

Хорошо, синусоиду малой амплитуды Вы получите, но о чём она Вам скажет, если реального её влияния на обороты не произойдёт? Сомневаюсь, что эта амплитуда может быть сколь угодно малой, но Вам виднее. Какой же Вы хотите её получить, что для частоты 2Гц требуется квант в 1/20МГц = 50нс? И это при индуктивности обмотки и рассеяния порядков миллигенри или даже больше?

Что-то мы о разном говорим, поэтому давайте посчитаем.
Исходные предпосылки:
1. Частоту ШИМ меньше 10 кГц делать нежелательно из-за 1а. Уменьшения общего быстродействия. 1б. Возможности попадания в режим прерывистых токов (особенно в динамике, при скачках нагрузки), где регулирование будет геморройным.
2. Для определённости предположим, что двигатель имеет
2а. Обороты под нагрузкой, при напряжении питания 13В - 6000 об/мин = 100 об/сек. Реально обороты нас не интересуют, это так для привнесения реальности.
2б. Ток, при отсутствии разряжения во впускном коллекторе, 5А.
2в. Сопротивление вместе с проводами, идущими к нему, 0.6 ом.
2г. Тогда противо-ЭДС его составляет 10 В (13В - 0.6ом*5А = 10В). Т.е. 10 об/сек на вольт. Мощность (для справки) потребляемая 65Вт, на валу 50Вт.
3. Производительность насоса строго пропорциональна оборотам, а давление моменту.
4. Давление от производительности не зависит (при открывании регулятора давления топлива (РДТ) излишний бензин течёт в обратку).
5. Момент инерции мал, и ток=момент нужный для раскручивания в динамике условно принимает =0. Реально это не так, но тут будет что-то вроде потребления реактивной мощности. Т.е. за период синусоиды энергия потреблённая на раскрутку и энергия возвращённая при замедлении компенсируются.


Допустим сейчас у нас в режим регулирования, и напряжение на двигателе 8 В, а ток 4 А (имеется разряжение - давление меньше). Тогда обороты будут (8В - 0.6ом*4А)*10 = 56об/сек (3360 об/мин). Мощность потребляемая (КПД ШИМ = 100%) 8В * 4А = 32Вт, мощность на валу 5.6В * 4А = 22.4Вт (и та и другая мощность средние за период). Предположим, что в обратке есть течение (РДТ открыт) и давление=ток постоянно. Т.е. меняются только обороты. Мы накладывает на мощность на валу синусоиду амплитудой 1Вт, а регулятор её отрабатывает. Т.е. противо-ЭДС будет меняться +- 0.25 В (1Вт / 4А = 0.25В), а обороты (для справки) +- 2.5 об/сек = +-150 об/мин.
Дискрета напряжения, при питающем ШИМ напряжении 13В, будет 13В/2048~6.35мВ. Т.е. на 0.25В мы имеет ~78 дискрет.
Вы считаете, что это излишне много? А на мой взгляд хотелось бы побольше.
Причём, если рассмотреть случай с изменяющимся током (особенно при большой противо-ЭДС), то там дискрета напряжения будет нужна в разы меньше. Ток, для изменения мощности на валу на 1Вт при противо-ЭДС 8В, должен меняться на 0.125А (1Вт / 8В = 0.125А). Для этого напряжение нужно изменить на 0.6ом * 0.125А = 0.075В т.е. примерно 12 дискрет. А для рассмотренного случая с 5.6В противо-ЭДС - 0.107В или ~17 дискрет. А синусоида с 12 градациями по амплитуде это уже как-то не очень...

Спасибо за подробности, было интересно. Я продолжаю считать, что подобная дискретность избыточна, особенно, когда её невозможно поддержать соответствующей реальной точностью. Кстати, как Вы понимаете, для формирования синусоиды амплитудой 0,25В не 78 дискрет по 6,35мВ на полуволну потребуется, иначе получится пила. Ну да ладно, хозяин-барин, как говорится. Мне понятно желание иметь "побольше", но реальность Вас поправит, я думаю. И если вам реально нужны такие градации, то дешёвым транзистором решить задачу не получится. Дело не только в том, что НЧ-транзистор медленно включается/выключается, дрейф этих времён, в том числе температурный, не будет нормирован. Кроме того, пункт 2в. Сопротивление вместе с проводами, идущими к нему, 0.6 ом.(и с шунтом, наверное) потребует невысокого (и главное, стабильного!) напряжения насыщения транзистора, иначе вся морока с временами пойдёт коту под хвост... А добиться этого в автомобильных условиях будет, имхо, совсем непросто и недёшево...

Эти пункты сомнительны. Насос центробежный? Надо учесть еще неразрывность бензина и сопротивление линии.

Надеюсь, что за 0.5 секунды (период) сильно не убежит. Точнее, даже не за 0.5 секунды, а за 0.0002 секунды (период при частоте 10 кГц * 2 т.к. АЦП нужно измерять поочерёдно ток и напряжение и чаще оно не успеет). Т.к. следующее значение, записываемое в ШИМ уже пересчитается исходя из реальных, измеренных АЦП данных.

Я наверное, из-за недостатка опыта, что-то недопонимаю. Почему так сильно будет влиять сопротивление ключа? На мой взгляд гораздо сильнее будет влиять нестабильность напряжения питания. Но напряжение не будет изменятся быстро, не говоря уж о сопротивлении ключа, и регулятор вполне успеет отработать.
Я рассуждаю так:
Если за один период ШИМ АЦП будет измерять ток, а за другой напряжение (измерять чаще - быстродействия встроенного АЦП не хватит, а внешнее ставить не хочется, но если без него не обойтись - поставлю) то уже через 2 периода (0.0002 S) будет известно куда и примерно на сколько изменять период ШИМ чтобы скомпенсировать разницу между желаемыми и реальными значениями тока и напряжения. Т.е. дрейф времени включения транзистора и дрейф его сопротивления будет скомпенсирован. Ну пусть неточно, но за 0.002 S (10 периодов измерения = 20 периодов ШИМ), нормально настроенный регулятор успеет отработать даже скачёк напряжения сети или сопротивления ключа.
Что в моих рассуждениях неправильно?

Я понимаю, что в реальности эти пункты, не только сомнительны, но и не верны. Насколько не верны не знаю. Понимаю, что от этого зависит осуществимость всего проекта...
А про строгую пропорциональность и независимость, это я только для того, чтобы объяснить предполагаемый принцип работы написал. Можно было написть так: насос, трубопроводы и клапан считаем идеальными.
Насос роликовый. Это как пластинчатый, но для уменьшения трения пластинки заменены роликами. Ролики поджимаются только за счёт центробежной силы.
Кавитации и аэрации там, при нормальной работе, нет. Это означает неразрывность бензина? Или под неразрывностью подразумевается дискретность качания? Дискретности там нет т.к. бензин одновременно втекает и вытекает из насоса. Причём и то и другое больше, чем из одной секции сразу.
О какой линии идёт речь?

Вот никогда раньше не слышала про роликовые насосы. А Вы про неразрывность? Суть такова - сколько влилось, - столько же и вылилось... В трубе произведение скорости на сечение есть константа (Ну интеграл там от скалярного произведения...). Это (если это учесть) приведет к увеличению эффективной массы насоса и невозможности сразу изменить поток в каком либо месте... Чему жидкость будет сопротивляться посредством гидроудара. А сопротивление линии - гидродинамическое сопротивление - почти такое же, как то, которое вы знаете. И закон течения типа закона Ома. Поток=Давление/Сопротивление. Однако, сопротивление может довольно резко изменяться при изменении характера течения (ламинарное - турбулентное).
А Вы попробуйте ручками на себе - в поле, подальше от людей. Себя не жалко, - их пожалейте. Сделайте ручной ШИМ без обратной связи. Езжайте на малой скорости, убавляйте мощность на моторчик насоса... газуйте...
А вот интересно.. Такая переделка может привести к... юридическим последствиям?

Ну вот... и Таня появилась после праздников. автор вопроса, может быть имел (ввиду? в виду?) перистальтический насос? Напомнили мне молодость... Критерии подобия. Гидродинамика- это было нечто. Как экзамен сдал- сам не осознаю. На одной интуиции.

На вашем месте, предже чем так кардинально менять систему питания, я бы собрал статистику - понаблюдайте за потребляемым током моторчика в различных режимах, оцените скорость/объём бензина перекачивающегося по обратке. Стоит ли игра свеч?
Ваше стремление - уменьшить объём рециркулирующего топлива.
Установите датчик давления к питающей магистрали и ШИМите движок для поддержания 2 атмосфер. В таком режиме обратный топливопровод не понадобится. Если проводить управление по другому алгоритму, например считать количество срабатываний форсунок, то можем ошибиться с производительностью - форсунок или насоса (производительность насоса падает с уменьшением ресурса).
Транзисторов для управления 10 кГц ШИМом просто уймища, рекомендую зайти на сайт терраэлектроники и воспользоваться параметричесчким поиском. Напряжение транзистора для автоприменнеий берите от 60 В и защитите сапрессором/стабилитроном 30-40 В.

П.с. Я заменял реле прерывателя поворотников на электронную схемку. В качестве ключика там 2 года проработал BUZ11 защищался он советским стабилитроном на 30 вольт. После, реле замеил на оригинальное для данного авто

Гидроклапан регулирования давления в рампе перед форсунками _ вещь вполне быстродействующая, способная отреагировать на изменение давления достаточно быстро , чего не скажешь об инерционной системе через бензонасос да еще с 2 Гц модулирующего сигнала ОС. Очень вероятно что медленная ОС через двигатель будет иметь неудовлетворительный переходной процесс при резком открытии дроссельной заслонки ( и резком падении давления в рампе). имхо

Продолжим? поболтаем про устойчивость?

Гы . Ничего хорошего не выйдет , имхо. Интуиция