Управление моментным двигателем, Вопрос к практикующим инженерам Опции

[AlexandrY]

Кто-нибудь из неравнодушных может ради интереса проделать эксперимент с тремя блоками питания на похожем движке?

Самый похожий который у меня есть -


12 зубцов
16 полюсов

Обратная ЭДС такая -


Подойдет?
Правда он outrunner. Немного другое распределение полей.

[Stepanich]

AlexandrY, спасибо за отклик.

Думаю, подойдёт. Вы чувствуете "шаги" при вращением пальцем?
Методика примитивна:
1. Токами выставляете ротор в электрический угол 0 градусов.
2. Оцениваете момент (динамометрическим ключом, если нет - просто пальцами).
3. Токами (сумма такая же, как в п. 1) выставляете ротор в электрический угол 30 градусов.
4. Повторяете п. 2.

Спасибо!

[amaora]

Попробовал на модели BLDC, вот от сюда. Задаю постоянный ток, несколько вариантов, вектор направлен на 0 либо на 30 электрических градусов. Нагрузки сначала нет, затем подаю колебания (ступенчатое изменение нагрузки, несколько раз с разным знаком) которые отклоняют ротор на некоторых угол, по величине отклонения оцениваю момент, меньше или больше. Так вот если ЭДС синусоидальная, то от угла амплитуда до которой раскачивается ротор не зависит, а если подмешать нечетные гармоники (приблизив форму к BLDC) то на 30 градусах ротор раскачивается больше, то есть "момент удержания" меньше. Если будет еще время, задам идеальную трапециевидную ЭДС, или скопирую из графика в начале темы. Но для меня уже ясно, что достаточно той формы ЭДС, для того чтобы получилось описанное ТС-ом. Ведь ничего более сложного модель не учитывает, а эффект проявляется.

Код

static double
blm_BEMF_Shape(double x)
{
    double        s1;

    /* Almost sinusoidal shape.
     * */
    s1 = - (sin(x) + sin(x * 5.) * 0.2);

    return s1;
}

На графиках электрический угол, для 0 и 30 градусов направления вектора тока.

[Stepanich]

amaora, спасибо за участие.

Хочу уточнить:
1. 0 электрических градусов - это: Ia = sin(0) = 0; Ib = sin(0+120) = 1.86; Ic = sin(0+240) = 0.14?
2. 30 электрических градусов - это: Ia = sin(30) = 0.5; Ib = sin(30+120) = 0.5; Ic = sin(0+240) = -1?

В таком случае наши результаты расходятся: T@0ed = max; T@30ed = min, не смотря на формирование токов по синусоидальному закону.

Не заметил Вашего сообщения #29:
1. Ток который подаете на обмотки синхронизирован с положением ротора?
Нет, система разомкнута (как было упомянуто в первом сообщении).

2. Датчики положения не используются?
Нет, не используются (в данном эксперименте, как было упомянуто в первом сообщении).

3. Если нагрузки нет, ротор следует за полем статора, о каком моменте тогда речь (двигатель всегда в области ~0 момента), уточните.
Нагрузка создаётся динамометрическим ключом (или рукой для беглой оценки).

4. Если нагрузка есть, допустим ротор зафиксирован и вы измеряете момент двигателя, тогда ток надо задавать в соответствии с положением ротора (пусть он и неподвижен), иначе некорректное управление двигателем, и момента от него ждать не надо.
Это тот самый ответ, который я ждал. Иными словами: у данного двигателя момент будет минимален каждые 60 электрических градусов, если не обеспечить замкнутое управление.

Кстати, интересное видео:
Anticogging: Torque Ripple Suppression, Modeling, and Parameter Selection

[amaora]

Это тот самый ответ, который я ждал. Иными словами: у данного двигателя момент будет минимален каждые 60 электрических градусов, если обеспечить замкнутое управление.

Нет, то что вы измеряете при разомкнутом управлении слабо связано со способностью двигателя обеспечить момент во всех положениях ротора. Посмотрите еще раз на форму ЭДС. В любой точке одна из фаз имеет плато. Провал момента мог быть если бы в некоторых точках по всем фазам наблюдалась низкая ЭДС.

Cogging torque это другое, он проявляится и без тока в обмотках.

[Stepanich]

amaora, в предыдущем посте я пропустил важную частицу НЕ; должно было быть так: у данного двигателя момент будет минимален каждые 60 электрических градусов, если НЕ обеспечить замкнутое управление.

[Tanya]

AlexandrY, так я и хотел услышать подобный ответ: у этого двигателя есть углы, получаемые путём формирования неизменных токов в фазах, при которых момент нулевой. И это не стёб. Согласен на перенос моего вопроса в раздел для начинающих.

Вот случайно заглянула к вам... Странные вещи... Что тут моделировать...
При постоянных токах в обмотках момент как функция угла обязательно будет кое-где равен точно нулю, так как средний момент равен нулю, а эта функция непрерывна. Простая такая математика.

[AlexandrY]

Вот случайно заглянула к вам... Странные вещи... Что тут моделировать...
При постоянных токах в обмотках момент как функция угла обязательно будет кое-где равен точно нулю, так как средний момент равен нулю, а эта функция непрерывна. Простая такая математика.

Нет, все гораздо серьезней.
Мы тут конечно путаемся в определениях, терминах и проч. ,
но главную мысль я понял так - есть позиции ротора где какую бы комбинацию токов вы не применили вы не получите сколько нибудь значительного момента преодолевающего трение.
Это противоречит, конечно, самой идее синхронного мотора, но кто его знает эти заморочки с моторами.
Может ноу-хау какое, и разработчики рассчитывают на запуск в асинхронном режиме на самоиндукции.
Может у них cogging настолько сильный.
А может просто брак типа неправильного намагничивания.
Такое нам китайцы доставляли.
Или может у автора конструкция специфичная.

Я сейчас как раз делаю стенд для исследованя когинга.

[варп]

... Простая такая математика.

Tanya, скажите Ваше мнение - момент в коллекторном двигателе может быть равным нулю при каком-то положении ротора?

Сообщение отредактировал варп - Dec 29 2017, 13:05

[Tanya]

Tanya, скажите Ваше мнение - момент в коллекторном двигателе может быть равным нулю про каком-то положении ротора?

Нет, а почему Вы спрашиваете?

есть позиции ротора где какую бы комбинацию токов вы не применили вы не получите сколько нибудь значительного момента преодолевающего трение.

Да уж, не верится.

[варп]

Нет, а почему Вы спрашиваете?

Tanya, спрашиваю потому, что идёт какая-то бесконечная путаница в понятиях.... Вот смотрите...

При постоянных токах в обмотках момент как функция угла обязательно будет кое-где равен точно нулю, так как средний момент равен нулю, а эта функция непрерывна. Простая такая математика.

То есть, момент, вроде как где то будет равен НУЛЮ ...
я переспросил -
...Tanya, скажите Ваше мнение - момент в коллекторном двигателе может быть равным нулю про каком-то положении ротора?...
Вы ответили -

Нет, а почему Вы спрашиваете?

Вот я и пытаюсь дать понять, что коллекторный и BLDC двигатели по сути одинаковы... То есть - момент в них не может быть равен нулю...
В коллекторном двигателе подключение нужных обмоток при вращении ротора происходит АВТОМАТИЧЕСКИ (щётками по ламелям коллектора) , а в BLDC нужные обмотки подключаются ВНЕШНИМИ силовыми ключами определённым образом ориентируясь на сигналы с датчиков Холла, которые отслеживают положение ротора... Но оба двигателя, что коллекторный, что BLDC - способны "тянуть" с нулевых оборотов..., независимо от положения ротора... Да, момент может больше, или меньше, смотря на положение ротора... , но момент будет ВСЕГДА...

Сообщение отредактировал варп - Dec 29 2017, 11:32

[Tanya]

Вот я и пытаюсь дать понять, что коллекторный и BLDC двигатели по сути одинаковы... То есть - момент в них не может быть равен нулю...

Читайте внимательно, что было написано. Там было про BLDC с фиксированными токами в обмотках.
В коллекторном двигателе посредством коллектора ток меняется.

[варп]

....В коллекторном двигателе посредством коллектора ток меняется.

... а что, если вал коллекторного двигателя ЗАКЛИНИТЬ (не дать ему вращаться ), момент у него исчезнет??? Ни куда момент не денется...
------------
... а обсуждать BLDC с фиксированными токами в обмотках, да ещё без контроля положения ротора - просто бред...
BLDC двигателем ВСЕГДА нужно управлять.... Тогда и момент всегда будет...
Не надо "лошади отрывать ноги, а потом спрашивать - почему она не бегает..."

Сообщение отредактировал варп - Dec 29 2017, 11:46

[Tanya]

... а обсуждать BLDC с фиксированными токами в обмотках, да ещё без контроля положения ротора - просто бред...

Так не участвуйте в этом.
Этот двигатель - шаговый с малым числом полюсов. Нет?

[варп]

Этот двигатель - шаговый с малым числом полюсов. Нет?

Нет..., НЕ шаговый ВООБЩЕ.... И полюсов может быть 36 и больше...


Сообщение отредактировал варп - Dec 29 2017, 13:15