Контроль и управление моментом коллекторного двигателя, Контроль и управление моментом коллекторного двигателя Опции

[Alex-cat]

Доброго время суток.
Есть привод на ДПР с энкодером.
Нужно контролировать и плавно изменять момент на валу двигателя дабы не скрутить исполнительное устройство (Различные редуктора).
Так же интересует защита двигателя при заклинивании редуктора.
Как это можно реализовать?

На сколько понимаю, это можно реализовать контролем тока совместно с датчиком скорости вращения двигателя.

[MaslovVG]

Доброго время суток.
Есть привод на ДПР с энкодером.
Нужно контролировать и плавно изменять момент на валу двигателя дабы не скрутить исполнительное устройство (Различные редуктора).
Так же интересует защита двигателя при заклинивании редуктора.
Как это можно реализовать?

На сколько понимаю, это можно реализовать контролем тока совместно с датчиком скорости вращения двигателя.

Если возбуждение независимое достаточно контролировать и регулировать ТОК якоря. Так как ток- есть момент на валу.

[Iptash]

...Есть привод на ДПР с энкодером.

Что это такое?

[Alex-cat]

Как ток контролировать?
МК AVR....
Двигатель ДПР....

[MaslovVG]

Как ток контролировать?
МК AVR....
Двигатель ДПР....

А конкретней нельзя. Полная марка двигателя. Чем питается, чем управляется. Приведите хотя бы блок схему.

[Alex-cat]

Двигатель - ДПР-32-Н1-8
Питание - стабилизированный импульсный блок питания.
Управление Atmega 16
А вот за блок схемой хотя бы обращаюсь... Как ток контролировать и управлять? Ток то в двигателе тоже меняется при пуске и в работе=(

[Iptash]

...
А вот за блок схемой хотя бы обращаюсь... Как ток контролировать и управлять? Ток то в двигателе тоже меняется при пуске и в работе=(

В двух словах вряд ли что то здесь можно обьяснить, нужно почитать литературу по приводам(в инете полно), взять документацию по аналоговым промышленным приводам
которого на предприятих также можно найти да и в интернете. Почему аналоговый, потому, что здесь очень хорошо можно понять весь процесс работы привода в железе.

[Alex-cat]

Аналог понятен, как это привязать к цифре с минимальной теплоотдачей?
Есть ли схемы на полевиках или другие варианты? перекопал очень много по инету, нету регулировки момента.... именно по току, все скорость вращения...

[dinam]

Не смотрел на какие токи и напряжения ваш движок, но я применяю для ШД драйверы фирмы Allegro. Для вашего случая она тоже выпускает готовые драйверы. Я думаю это самый простой способ сделать силовую часть.

[Alex-cat]

Благодарю, похоже именно то, что искал. Буду пробовать=)

[Alex-cat]

Не могу разобраться с управлением A4954. Может кто поможет и расталкует?

[Alex-cat]

Да, микросхема подходит, но вопрос найти аналог более распространенный, так как в Киеве не могу найти, кто приевзет=(

[Iptash]

Да, микросхема подходит, но вопрос найти аналог более распространенный, так как в Киеве не могу найти, кто приевзет=(

Если разобрались как работает драйвер, то на дискретных не составит труда.
А ДПР32 разве не коллекторный двигатель?. Драйвер для шагового двигателя, хотя можно и постоянник прикрутить. А контролировать ток можно с вывода например LSS12, а
задавать рабочий ток выводом Vref12

[One]

Да, микросхема подходит, но вопрос найти аналог более распространенный, так как в Киеве не могу найти, кто приевзет=(

старый, проверенный временем - L298 и ШИМ управление

[Alex-cat]

Да, коллекторный. L298 с шимом пробовал. Не то... +очень греется...

[Tanya]

Да, коллекторный. L298 с шимом пробовал. Не то... +очень греется...

Вам в одну сторону крутить? Вам подойдет полудрайвер для шагового двигателя TEA3718 с добавочной индуктивностью. Он как раз ток регулирует, что Вам нужно для регулировки момента. Они дешевые и доступные.
Я так думаю. Или делать свой точный контроль тока на интеграторе. Вопрос необходимой точности.

[_Pasha]

Да, коллекторный. L298 с шимом пробовал. Не то... +очень греется...

Вопрос немного спорный. Выходы параллелили?

[Alex-cat]

Крутить нужно в две стороны, выходы не паралелил. Частоту ШИМ менял, эфект есть, но не тот...

[dinam]

Вообще-то драйверы коллекторных движков делают с десяток разных фирм. Зайдите на сайт DigiKey и выбирите себе какой понравиться и сможете купить. Если хотите чтобы мало грелся выбирайте на полевиках и с синхронным выпрямлением.

[Tanya]

Вообще-то драйверы коллекторных движков делают с десяток разных фирм.

И почти все они не регулируют ток (момент). ШИМ... Фактически регулируют напряжение (скорость при стационарной нагрузке).
А ТС что-то писал о тонком контроле момента. Не очень подробно.

[dinam]

Вы когда последний раз применяли подобные драйверы?
Глянул по диагонали datasheet на пару драйверов на которые я давал ссылку, в них упоминается Internal PWM Current Control. Если проводить аналогии с драйверами ШД по которым я стараюсь отслеживать новинки, то других уже давно не разрабатывают.

[Tanya]

Вы когда последний раз применяли подобные драйверы?
Глянул по диагонали datasheet на пару драйверов на которые я давал ссылку, в них упоминается Internal PWM Current Control. Если проводить аналогии с драйверами ШД по которым я стараюсь отслеживать новинки, то других уже давно не разрабатывают.

Пользуюсь относительно старыми запасами драйверов от Аллегро. Как для шаговых, так и для коллекторных. Для последних - A3950.
Вот только что посетила страничку этих драйверов. ШИМ у всех. И это закономерно. Мало кого интересует момент, а не скорость. Пассивная стабилизация.

[ELEKTROS]

Так в чём проблема управлять моментом? Регулятор похожий чем то, момент высчитывается из мощности и скорости, ведь формулу связывающую момент, мощность и скорость вращения еще никто не отменял.

[MaslovVG]

Так в чём проблема управлять моментом? Регулятор похожий чем то, момент высчитывается из мощности и скорости, ведь формулу связывающую момент, мощность и скорость вращения еще никто не отменял.

Ещё раз. У коллекторных двигателей с постоянными магнитами Момент - ток коллектора пропорциональны и коэффициент пропорционалности от скорости не зависит.
Ограничение момента есть ограничение тока. Топик стартер взял для своей системы слишком мощный двигатель. Для обеспечения целосности редуктора и механизма Нужно жесткое токоограничение как на разгон так и на торможение. Проскальзывающая муфта тоже не помешает.

[ELEKTROS]

Про постоянные магниты никто не говорил во первых (да и какая разница есть они там или нет), во вторых в любой эл-й машине чем больше тока тем больше момента на валу (есть нюансы с фазами управления у некоторых двигателей). И в третьих как ограничивать момент не зная его величину -> вычисляете мощность делите на скорость (в соответствующих единицах) и получаете момент, а потом уже током добиваетесь нужного момента (с этим справляется регулятор). Может в посте выше, что я написал это не совсем очевидно.

[Tanya]

Может в посте выше, что я написал это не совсем очевидно.

Все это очевидно для многих... Но мне неизвестны практические реализации.
Также очевидно, что нужно измерять мощность и скорость, что можно сделать только с задержкой.
Ток измерять проще и быстрее. А его все равно нужно знать для измерения мощности. А при пассивном торможении, какое будет напряжение. И как его измерить?

[dinam]

Что-то я не понял зачем вы создаете себе трудности, я же написал что большинство драйверов, в том числе и тот который выбрал автор, регулируют ток.

[Tanya]

Что-то я не понял зачем вы создаете себе трудности,

Это Вы кому пишите?

[MaslovVG]

Также очевидно, что нужно измерять мощность и скорость, что можно сделать только с задержкой.
Ток измерять проще и быстрее. А его все равно нужно знать для измерения мощности. А при пассивном торможении, какое будет напряжение. И как его измерить?

Во всех современных приводах одним из основных параметров является ток ограничения. На двигателях постоянного тока в системе управления напряжение двигателя если измеряют то только в случае отсутсвия другого датчика скорости. Контур регулирования по току всегда самый внутренний в много петлевой обратной связи системы управления. Обычно задание координаты- скорость - ток якоря.
При пассивном торможении на якоре напряжение будет пропорционально скорости. А ток - тормозящему моменту. А уж мощность в управлении не участвует вообще.

[Tanya]

Во всех современных приводах одним из основных параметров является ток ограничения. На двигателях постоянного тока в системе управления напряжение двигателя если измеряют то только в случае отсутсвия другого датчика скорости. Контур регулирования по току всегда самый внутренний в много петлевой обратной связи системы управления. Обычно задание координаты- скорость - ток якоря.
При пассивном торможении на якоре напряжение будет пропорционально скорости. А ток - тормозящему моменту. А уж мощность в управлении не участвует вообще.

Ну не всегда нужен момент. Напряжение же задает скорость при некоторых условиях. То, что Вы пишете понятно всем в этом топике, кроме ELEKTROS.
Это же я ему писала.

[ELEKTROS]

Спорить не собираюсь, что думаю сказал.

[Herz]

При пассивном торможении на якоре напряжение будет пропорционально скорости. А ток - тормозящему моменту. А уж мощность в управлении не участвует вообще.

Хотелось бы уточнить тогда: что такое пассивное торможение?

[Tanya]

Хотелось бы уточнить тогда: что такое пассивное торможение?

Закорачивание обмотки. Двигатель (он же - генератор) нагружается сам на себя. Эффективно, но опасно - вся механическая энергия (в первом приближении) самого двигателя и того, что к нему приделано превращается в тепло в обмотке. И еще очень большие (разрушающие) силы возникают.

[Alex-cat]

Ушел в эксперементы, много правельных мыслей подсказали, Пасиб.
По выполнению или не выполнению отпишусь.
Для понимания цели.
Задача конечная: Притирка и калибровка РАЗНЫХ редукторов... Новый редуктор может в разных "фазах" по разному нагружать двигатель (шестерни не идеальны, да и соосность никогда не бывает идиальной). В процесе притирки желательно максимальная скорость без вреда редуктору. Так как редуктора новые, возможны сколы зубцов с последующим заклиниванием (соответственно изменяется и момент), так можно делов наделать с хорошими шестернями... Муфта хорошо, но подстраивать ее под каждый редуктор не улыбается по времени.
По факту получаем автоматизированный станочек для прогона редукторов=) Поставил и забыл. Механнику не обсуждаем, слишком много тонкостей с теоретической и практической стороны.

Алгоритм прост:
1. Подключаем редуктор, постепенно увеличиваем момент.
2. По достижении оптимального момента фиксируем его и гоняем редуктор.
3. Реверс в обратном направлении по той же схеме.
4. После прогонки известен реальный КПД редуктора и можно использвать в почти точной механнике.
Остается вопрос только быстродействия отсечки...
Двигатель выбран из расчета доступности, дешевезны и максимального момента.

Для осознания полезности, притирка одного редуктора может занимать от 1 до 3 суток, с разборками, промывками и смазкой.

[Tanya]

Ушел в эксперементы, много правельных мыслей подсказали, Пасиб.


2. По достижении оптимального момента фиксируем его и гоняем редуктор.
3. Реверс в обратном направлении по той же схеме.

Для осознания полезности, притирка одного редуктора может занимать от 1 до 3 суток, с разборками, промывками и смазкой.

Тогда, наверное, можно вместо драйвера обойтись одним транзистором и ручным или релейным переключателем полярности + схема ограничения тока.

[Alex-cat]

Сорри, что в этой же теме, вопрос по МК.
Для максимального быстродействия можно использовать компаратор. По прерыванию отключать двигатель.
Если подключать паралельно компаратор и АЦП МК, на сколько это черевато?

Можно, но характеристики редуктора тоже сразу хочеться получить + после сборки редуктора вожможны варианты с браком деталей и соотвественно на нелинейности момента. Определить сразу брак в качестве сборки и возможный не определенные ранее брак деталей. Редуктор сразу на переборку=)

[Tanya]

Сорри, что в этой же теме, вопрос по МК.
Для максимального быстродействия можно использовать компаратор. По прерыванию отключать двигатель.
Если подключать паралельно компаратор и АЦП МК, на сколько это черевато?

Непонятно, о чем Вы пишете. Если использовать драйвер с ограничением тока, то ему нужно давать напряжение, по которому он будет ограничивать ток (момент). Сам.
Если делать самостоятельно, то я бы тоже сделала ограничение тока в обход микроконтроллера.

[Alex-cat]

Да, сорри. Компаратор лишний, так как максимальный допустимый ток двигателя ограничеться заранее

[MaslovVG]

Закорачивание обмотки. Двигатель (он же - генератор) нагружается сам на себя. Эффективно, но опасно - вся механическая энергия (в первом приближении) самого двигателя и того, что к нему приделано превращается в тепло в обмотке. И еще очень большие (разрушающие) силы возникают.

Коллекторный двигатель с постоянными магнитами тормозить корочением обмотки - уничтожить двигатель. Ввиду очень малого сопротивления ротора (менее 1 ома для маломощных) ток для двигателя огромен. Практически происходит удар. Разрушение не тепловое а механическое Ломает ось разбивает подшибники вырывает из пазов обмотки. При наличии нагрузки с большим моментом инерции особенно. Тормозят либо управляемым током, либо нагрузкой на резистор обеспечивающий достаточное ограничение тока.

:Алгоритм прост:
1. Подключаем редуктор, постепенно увеличиваем момент.
2. По достижении оптимального момента фиксируем его и гоняем редуктор.
3. Реверс в обратном направлении по той же схеме.
4. После прогонки известен реальный КПД редуктора и можно использвать в почти точной механнике.
Остается вопрос только быстродействия отсечки...
Двигатель выбран из расчета доступности, дешевезны и максимального момента.

Для этих целей наиболее подходящим является регулируемый источник напряжения с регулируемым ограничением тока. Такими являются многие лабораторные источники.
Покупаете источник добавляете в схему амперметр (наглядно наблюдать колебания момента на двигателе). Одной ручкой регулируете скорость другой допустимый момент.
При одном экземпляре устройства это наилучший вариант

[Tanya]

Коллекторный двигатель с постоянными магнитами тормозить корочением обмотки - уничтожить двигатель. Ввиду очень малого сопротивления ротора (менее 1 ома для маломощных) ток для двигателя огромен. Практически происходит удар. Разрушение не тепловое а механическое Ломает ось разбивает подшибники вырывает из пазов обмотки. При наличии нагрузки с большим моментом инерции особенно. Тормозят либо управляемым током, либо нагрузкой на резистор обеспечивающий достаточное ограничение тока.

А я торможу... Или я торможу? Но не сразу с большой скорости. Очень тороплюсь, вот и торможу.

[Guest_@Ark_*]

А я торможу... Или я торможу? Но не сразу с большой скорости.

Коллега слегка драматизирует ситуацию. Для небольших по мощности двигателей, скажем порядка до 100Вт, и не сильно "нагруженных" внешней механикой - все не так страшно. Удар есть, конечно, но нередко сам пользователь предпочитает именно такой способ остановки. Все определяется тем, какую мощность приходится рассеивать при таком торможении и как долго...

[Tanya]

Коллега слегка драматизирует ситуацию.

Вы меня успокоили. Спасибо.