Комбинированное управление BLDC Опции

[uriy]

В серийном изделии изучал схемотехнику управления BLDC мотором.
Двигатель содержит датчики холла и есть схема замера напряжения на обмотках.
Опыта работы с BLDC нет. Из того что я прочитал к текущему времени я понял что датчиков холла достаточно для полноценной работы.
Схемы замера напряжения используются в двигателях без датчиков и не работают на низких оборотах.
В этом изделии важно иметь высокий крутящий момент при старте. Требуется работа на низких и относительно высоких оборотах.
Дергание при старте для определния положения ротора не допустимы.
Вращение в обе стороны.
Чем в таком случае может быть полезна схема замера напряжения на обмотках?

[amaora]

Для компенсации погрешностей (и отказов) датчиков Холла, задержка сигнала, неточная установка.

[uriy]

Разве при отказе хотя бы одного датчика холла еще получится работать в области малых оборотов? Меньше одного оборота в минуту.
И особенно стартовать.

[amaora]

Разве при отказе хотя бы одного датчика холла еще получится работать в области малых оборотов? Меньше одного оборота в минуту.
И особенно стартовать.

Не делал такого и не интересовался, точно не скажу, но например, получится безопасно остановиться при отказе на высокой скорости.

Отказ (постоянная выдача 0 или 1) одного датчика Холла кажется можно определить и компенсировать даже без дополнительного источника информации о положении. Но на низких оборотах это будет с потерей момента и увеличенной пульсацией, ну и возможным это станет уже после того как нашли неисправный датчик.

[uriy]

получится безопасно остановиться при отказе на высокой скорости.

Вот это очень правдоподобно. Спасибо!

[ELEKTROS]

amaora, есть алгоритм определения неисправного датчика холла? Допустим их вышло из строя не одни а два, как пропалить такое? Имею ввиду, если есть только три датчика Холла и ничего больше.

[AlexandrY]

Допустим их вышло из строя не одни а два, как пропалить такое? Имею ввиду, если есть только три датчика Холла и ничего больше.

Если вы работаете по холлам, то автоматом определяете их аварийные состояния. Тут никакого алгорима не надо.
А чтобы определить какие достаточно асинхронно прокрутить мотор на один электрический оборот.

[amaora]

amaora, есть алгоритм определения неисправного датчика холла? Допустим их вышло из строя не одни а два, как пропалить такое? Имею ввиду, если есть только три датчика Холла и ничего больше.

Алгоритм появится если будет поставлена задача, я только заметил, что есть такая возможность. Надо точно обозначить в каком режиме работает мотор, какие предположения возможны, что называем отказом датчика, и т.д.

[ELEKTROS]

AlexandrY , ну погодите, что значит асинхронно прокрутить мотор? Допустим мотор приводит в движение подъёмный механизм, что будет, если мотор выпадет из синхронизма во время подъёма груза, в таком случае думаю знаете и хорошо если тормоза удержат. Определить что неисправно в узле датчика положения ротора (ДПР) можно (одинаковый уровень с трёх холлов), а как определить сколько элементов холла вышло из строя, вопрос то именно в этом.
Напрашивается только такой вариант (у меня во всяком случае): знаем время между фронтами ДПР в предыдущем замере и считаем если следующий фронт не наступил через это же время умноженное на коэффициент (коэффициент подбирается в каждом применении привода свой впроль до величины - 0.1), то ошибка этого датчика холла. Также допускаю всякие комбинации этого варианта с двумя другими элементами холла.

amaora, режим повторно кратковременный с пусковыми моментами больше номинального, диапазон регулирования скорости от 0 до номинала, отказ элемента холла - залип в нуле или единице.

Сообщение отредактировал ELEKTROS - Oct 6 2017, 09:53

[AlexandrY]

AlexandrY , ну погодите, что значит асинхронно прокрутить мотор? Допустим мотор приводит в движение подъёмный механизм, что будет, если мотор выпадет из синхронизма во время подъёма груза, в таком случае думаю знаете и хорошо если тормоза удержат.

amaora, режим повторно кратковременный с пусковыми моментами больше номинального, диапазон регулирования скорости от 0 до номинала, отказ элемента холла - залип в нуле или единице.

При работе с холами есть только 6-ь рабочих состояний из 8-и возможных и у каждого состояния есть только два допустимых перехода.
Этого более чем достоточно чтобы зафиксировать ошибку.

В асинхронном режиме BLDC вполне себе работают.
Я видел как лифт с грузом запускали в асинхронном режиме BLDC, без холов и без всяких обратных связей.

[ELEKTROS]

AlexandrY, синхронный мотор асинхронно работать не может в принципе, наверное вы имеете ввиду так называемое скалярное управление (ковыряю частотник данфос время от времени, и как раз для мотора с постоянными магнитами - режим U/f без датчика), но если разобраться по сути обычный шаговый режим с заданным временем смены шага, но с формированием синусоиды и номинальными токами во всех режимах (будь то холостой ход, будь то нагрузка) чтоб мотор не выпал из синхронизма (КПД в этом случае привода снижается, но всё вроде бы крутиться и работает если не перегружать номинал мотора), но это так отступление. Вопрос конкретнее задам: вы пробовали оценку неиспраности ДПР (причём не останавливая мотор, если остался рабочий хотя бы один из элементов холла) как предлагаете, у себя в каком нибудь изделии?

[AlexandrY]

вы пробовали оценку неиспраности ДПР (причём не останавливая мотор, если остался рабочий хотя бы один из элементов холла) как предлагаете, у себя в каком нибудь изделии?

Что такое "ДПР" я не знаю.
Но по холлам в моей исследовательской платформе ведется специальная статистика, а не посто фиксируется неисправность.
Прямо сейчас у меня на столе движок с неисправным холлом
Вот как выглядит его работа в моем отладочном движке


Неисправности холлов очень редко выглядят как простые обрывы или замыкания.
Это чаще брак изготовления или дребезг сигналов, который приходится диагносцировать.

[ELEKTROS]

Датчик положения ротора (ДПР). У себя используем не холлы, а оптические датчики, проблемы похожие и у них. Спрашиваю не просто так - поболтать, меня интересует именно работа с неисправными элементами, а то возможности покрутить на столе у меня редко бывает, а когда привод на объекте там не до этого обычно. Пробывал табличный метод оценки (по сути то о чём вы и говорили), но до ума довести не успел.

Код

    // status_dpr_old - строка,status_dpr - столбец
    static int16 table_status[8][8] ={
                                  { I0, I0, I0, I0, I0, I0, I0, I1 },
                                  { I0, S,  E,  P,  E,  N,  E,  I1 },
                                  { I0, E,  S,  N,  E,  E,  P,  I1 },
                                  { I0, N,  P,  S,  E,  E,  E,  I1 },
                                  { I0, E,  E,  E,  S,  P,  N,  I1 },
                                  { I0, P,  E,  E,  N,  S,  E,  I1 },
                                  { I0, E,  N,  E,  P,  E,  S,  I1 },
                                  { I0, I1, I1, I1, I1, I1, I1, I1 }

Получается всё равно попадаю на одинаковое сочетание в какой то момент (I0, I1), вводить доп. условия по предыдущим состояниям к этому "бутерброду" как-то громоздко кажется. Вот и спрашивал алгоритм может готовый есть.

[AlexandrY]

Получается всё равно попадаю на одинаковое сочетание в какой то момент (I0, I1), вводить доп. условия по предыдущим состояниям к этому "бутерброду" как-то громоздко кажется. Вот и спрашивал алгоритм может готовый есть.

Что-то я не понял.
Вы хотите алгоритм для управления мотором в условиях неизвестных отказов датчиков в цепи обратной связи?
Либо это абсурд, либо вы неявно предполагаете какой-то узкий круг отказов.
Вот с последним я не согласен. Бесполезно предугадывать отказы.

Другое дело диагностика отказов. В принципе работа мотора может быть продолжена при одиночных редких сбоях.
Но обязательно это надо фиксировать для развития собственной эвристики алгоритма диагностики.

[ELEKTROS]

Не не, именно работа мотора при отказе хотя бы одного элемента из трёх (причём как кратковременный так и долговременный).