Контур тока (момента) при управление двигателем, Какое назначение ? Опции

[Lomax]

Подскажите, какое назначение контура тока (момента) в случае управления скоростью двигателя?

Задача, поддержание постоянной скорости вращения, вне зависимости от нагрузки, источник питания стабильный.

[khach]

Подскажите пожалуйста, как распередлять ресурсы процессора на каждый контур? Обсчитывать все три петли на каждый тик PWM невозможно. Петлю тока приходится обсчитвать тоже не на каждый тик, обычно на 4-8 тиков один обсчет ( в зависимости от сложности алгоритма). А как часто надо вызывать обсчет контура скорости и контура положения?
т.е предположим частота ШИМ 32 кгц, ток меряем в каждом периоде и отдаем в контур тока или средний за 4-8 периодов, или последний. Контур тока вызывается с частотой 8 кгц, т.е полоса максимум 800 гц ( в 10 раз меньше периода). с какой частотой надо вызывать контур скорости? 800 гц , больше или меньше?

[oleg_d]

т.е предположим частота ШИМ 32 кгц, ток меряем в каждом периоде и отдаем в контур тока или средний за 4-8 периодов, или последний. Контур тока вызывается с частотой 8 кгц, т.е полоса максимум 800 гц ( в 10 раз меньше периода).

Нет смысла частоту ШИМа делать больше частоты получения достоверных данных о токе и расчета поправок, только динамические потери увеличиваются.

[khach]

Нет смысла частоту ШИМа делать больше частоты получения достоверных данных о токе и расчета поправок, только динамические потери увеличиваются.

Скажите это низкоиндуктивным сервам постоянного тока. Если сделать частоту ШИМ низкой, то ток успевает вырасти до неприличных значений.
А считывание АЦП тока на каждом периоде ШИМ связано с особенностями таймера. Кстати, программная проверка на токовую перегрузку выполняется на каждом периоде и если два последовательных отсчета первышают уставку, уходим в защиту.
Конечно можно поставить компараторы на выходы токовых датчиков и уходить в защиту аппаратно. Это кстати реализовано внутри STM32F3, но серия как то не прижилась пока.
Токовые датчики по возможности надо ставить в диагональ моста ( последовательно с мотором с обеих сторон)- спасало от кругового огня на коллекторе и пробоя на корпус в двигателе. Резисторы после Н-моста на такое не среагируют.
Так что токовый конутр нагружен вычислениями и сравнениями весьма сильно, надо его оптимизировать.
Кстати, может кто подскажет, если планируется управление сервоприводом по интерфейсу типа CANOpen, как наиболее корректно представить величины из токвого контура в словаре CANOpen?
Сделать буферизацию? А если передполагается управление с feedforward, когда величина из словаря CANOpen влияет на установку контура?

[oleg_d]

Скажите это низкоиндуктивным сервам постоянного тока. Если сделать частоту ШИМ низкой, то ток успевает вырасти до неприличных значений.

У Вас случаи такой у кого та другой, я рассказывал что в них общее, а не то какая должна быть частота.

По моим представлениям, оптимум частоты ШИМ для подобных задач - где-то в диапазоне 10...20 кГц.
Выше - увеличиваются динамические потери, как уже говорили. Ниже - появляется неприятный слышимый звук.
Когда повышаете частоту, есть еще один нехороший эффект - время переключения ключей становится сопоставимым с периодом ШИМ.

Где то так.

Для регулятора, вообще-то, нужно усредненное значение тока, за цикл. Как его лучше получить - обрабатывая мгновенные значения АЦП, или аппаратным интегрированием - это вопрос отдельный.

Может быть в каких то ситуациях усреднение за период сделать получится, но если применяется трехфазный (или многофазный) векторный ШЫМ (не путать с векторным управлением) ничего ни получится, по причине вражденой шумности.

Мгновенное значение тока тоже нужно отслеживать (причем, непрерывно) - для реализации токовой защиты ключей. Усредненное значение для этих целей, как правило, не годится. Мгновенные значения АЦП - тоже. Пороговый токовый компаратор, аппаратно отключающий драйверы (и/или ключи) - наверное, единственно возможное решение. Требования по быстродействию к этой цепи могут быть очень высокими.

Токовую защиту от КЗ надо делать аппаратно, как Вы пишите делается зашита от превышений тока, например в случае сбоя регулирования.

[@Ark]

Может быть в каких то ситуациях усреднение за период сделать получится...

Я написал, не за период (ШИМ), а за цикл.
Цикл работы регулятора тока, т.е. , как правило, несколько периодов ШИМ.

Токовую защиту от КЗ надо делать аппаратно, как Вы пишите делается зашита от превышений тока, например в случае сбоя регулирования.

В чем Вы видите различие защиты от КЗ и защиты от превышения мгновенного значения тока заданного порога?
С моей точки зрения, это одно и то же явление. И защита здесь может быть только одна - реализованная аппаратно.

[oleg_d]

Я написал, не за период (ШИМ), а за цикл.
Цикл работы регулятора тока, т.е. , как правило, несколько периодов ШИМ.

Кабы и так, как выше писал от этого только вред.

В чем Вы видите различие защиты от КЗ и защиты от превышения мгновенного значения тока заданного порога?
С моей точки зрения, это одно и то же явление. И защита здесь может быть только одна - реализованная аппаратно.

Разница принципиальная, после срабатывания по КЗ ситуация считается аварийной, инвертор надо выключать, после превышения стоит пробовать пере загрузится.

Вообще то очень бы хотелось посмотреть на схему силовой части сервопривода постоянного тока со всеми возможными защитами.

Что Вы считаете сервоприводом постоянного тока.

[khach]

Что Вы считаете сервоприводом постоянного тока.

Сервопривод на щеточных двигателях постоянного тока. Тип возбуждения статора обговаривается отдельно. Проблема в том, что щеточные сервоприводы надо немного по другому защищать, чем синхронные BLDC или PMSM- у последних не бывает проблем с коммутатором, да и индуктивность обмоток безщеточных двигателей вряд ли изменится в процессе эксплуатации. А я вот недавно нарвался на разрушение и коррозию постоянного магнита статора в щеточном сервомоторе. Редкоземельный магнит из за разрушения защитного гальванического покрытия засыпал внутренности мотора кучей магнитной проводящей пыли, коммутатор в том числе. Для сервопривода это закончилось печально. Варианты зависших щеток тоже надо рассматривать и регистрировать. Или обрыв в тахогенераторе.

[oleg_d]

Сервопривод на щеточных двигателях постоянного тока.

Такими моторами серьезно не занимался, так что не советчик.

[@Ark]

Разница принципиальная, после срабатывания по КЗ ситуация считается аварийной, инвертор надо выключать, после превышения стоит пробовать перезагрузится.

А как будете отличать - КЗ, или не КЗ, или не совсем КЗ?
Пусковой режим, в тяжелых условиях, под нагрузкой - для привода мало чем отличается от КЗ, если, вообще, отличается. Или резкое торможение, например... Поэтому, режим КЗ, как и перегруз, - не повод, чтобы сразу бросать работу, и считать ситуацию аварийной.

[oleg_d]

А как будете отличать - КЗ, или не КЗ, или не совсем КЗ?

Почитайте про способ защиты, в народе называемый DESAT, и все Вам станет ясно.

Пусковой режим, в тяжелых условиях, под нагрузкой - для привода мало чем отличается от КЗ, если, вообще, отличается.

Это не про моторы с электронным управлением.

[@Ark]

Это не про моторы с электронным управлением.

Понятно. Вы не в теме.

[oleg_d]

Понятно. Вы не в теме.

Когда замещение реальных знаний домыслами, никого не убеждает, применяется супер оружие "да Вы же не в теме"

[@Ark]

Когда замещение реальных знаний домыслами, никого не убеждает, применяется супер оружие "да Вы же не в теме"

Менее всего хотелось бы продолжать дискуссию в подобном духе...
Давайте конкретно - где Вы увидели, якобы "домыслы", не соответствующие Вашим знаниям?
Вам не знакомы подобные режимы работы электродвигателей? Никогда с ними не сталкивались?