Возможно встанет задача сотворить что-то вроде самобеглой коляски. В качестве двигателя заказчиком выбран BLDC мотор, 36В 250Вт, с редуктором (это вся информация о моторе, которой я располагаю на данный момент).
Вопросы:
1) На чем делать выходной каскад: IGBT или полевиках и почему?
2) Использовать модуль 3-фазного моста или набирать из дискретных транзисторов? Подозреваю, что модуль дороже, но насколько сложнее заставить работать "россыпь"?
3) На каких производителей модулей обратить внимание?
4) На что еще (в техническом плане) обратить внимание, прежде чем соглашаться участвовать в разработке?

На полевиках дискретных коненчо. Посмотрите апноуты AVR447 и AVR449 - всё уже сделано. Еще проще на mc33035. Если он без датчиков то соседние апноуты помогут.

Привет Сергей! Меня то же "шаговая болезнь одолела" Сейчас занимаюсь разработкой контроллера.
На твой вопрос:
Судя по мощности ток в обмотках будет 7А. На такой ток специальных контроллеров нет. Поэтому прийдется делать на внешних ключах. Ключи до 200В лучше брать МДП - у них меньшее сопротивление канала и сответственно меньше потери/выделяемая мощность. тем более в твоем случае 36В - можно подобрать что то с 0,01 Ома. МДП проще управлять (для IGBT требуется +/- источник напряжение, минус для запирания). IGBT выгодно ставить только при высоких напряжениях коммутации 200В и выше. По поводу контроллера -я бы присоветовал его сделать микропрограммным на микроконтроллере, конкретно на DsPIC - в нем все есть. Такой подход даст больше гибкости в обеспечении параметров управления шаговиком.
Вдогонку, если ты спрашивал про модуль имея ввиду гибридную микросборку, то связываться с ними точно не советую - дорого, неремонтнопригодно. (накушался с SEMIKRON)

Да и 0.003 не проблема



BLDC это не "шаговик" - это вентильный мотор по-русски.
Шаговиком он бывает при старте если он без датчиков положения ротора.

Какие аргументы в пользу полевиков?
448 смотрел, там применяется как раз IGBT. Посмотрев параметры первого попавшегося большого мотора мощностью 133Вт обнаружил у него пиковый ток в обмотке 17.6А. Значит у моего будет 35-40А. Упомянутый в 448 драйвер держит 15А пиковый ток.
Датчики у двигателя есть.

Ну я же написал - выше КПД, значительно меньше потери на ключах. Схема управления ключами проще.
Пиковый ток у современных МДП транзисторов может многократно превышать Irms. Причем чем меньше Rds тем больше допустимый ток. Взгляни продукцию International Rectifier
http://www.irf.com/


Согласен, но сути не меняет - у Microchip есть неплохая аплиуха по контроллеру BLDC на DsPIC

Я поэтому и советовал вам AVR447 и AVR449




Их апликухи выше всяких похвал.

Технических подсказок Вам уже дали и дадут ещё.... Но прежде я бы задался вопросом: а почему это заказчик не возьмёт готовый драйвер, которых на любую мощность полно? Наверное, хочет же сэкономить, а не наоборот - деньги разбазарить. Разработка же заново чего-то уже существующего - обычно дороже покупки готового. Стало быть, готовое чем-то не устраивает. Чем? Ценой, функциональностью, доставабельностью, чем-то ещё? А то ведь выяснится, что от Вашей работы ждут чего-то особенного, нестандартного. Тогда и стандартные советы не очень-то помогут.
Иными словами, прежде, чем изобретать велосипед, хорошо бы смысл понять затеи.

Концептуально - опираться на International Rectifier.
Транзисторы IRFI540N - дешево, сердито, гут.
Главный плюс, который может облегчить топологию - это управляемое время выключения mosfet, в отличие от IGBT, в котором время выключения практически слабо управляемо. Со временем включения -что там,что сям - все управляемо. Это я о значении номинала резистора в затворе.
Едем дальше
Такие токи уже будут создавать перенапряжения на паразитных индуктивностях, поэтому рекомендую драйвер IR21381Q. Загляните сюда

Вообще, по силовой части если хорошо курить их notes - инфы должно хватить.
Остальные вопросы - в процессе решим.

И еще. Один раз был случай. Топология соединения транзисторов в полумакете (самое главное - как можно ближе исток(эмиттер) верхнего к стоку(коллектору) нижнего. Так вот, я однажды в макете развел толстым(очень,10мм2) проводом оную связь. Отрезочки длиной до 50 мм. И вдруг - о чудо. Все время горит один и тот же транзюк. Помучался, оказалось - проводочек отличался от остальных тем, что был с изгибом. Вот такая байка про топологию.
Удачи!

На полевиках. У них на низких напряжениях больше приемущевств чем у IGBT.


На россыпе делать. Но на модуле проще макетировать. Короче это религия.


На приборы.

1. У вас должен быть хороший цифровой скоп.
2. У вас должен быть токовый пробник, которым к примеру можно померять ток, с верхней частотой в несколько мегагерц как минимум. Типа такого http://www.tek.com/site/ps/0,,60-16458-INTRO_EN,00.html
3. У вас должен быть собственно двигатель, и не в единичном экземпляре.
4. DsPIC вам уже посоветовали, еще можно посоветовать почитать про TMS320F28.
5. Системы защиты: Они должны вырубать ВСЕ если ток превысит какой-то предел. Делать это быстро и вне зависимости от процессора.
6. Начать макетирование с пункта 5.
7. Не забыть что двигатель может работать генератором.



Не понял.


Это байка не про топологию, а про отсутствие приборов.

"коляска" вроде скейтборда, с колесом/мотором по центру?

Если Вы мягкое выключение с Rg>=500 Ом считаете "управляемостью", то не удивительно, что не поняли. Если внимательно посмотреть на типичную характеристику времен вкл/выкл от Rg то на выкл - почти параллельно оси Rg в довольно широких пределах. Впрочем, если будете возражать и упорствовать, найду дословную цитату. Не лень

Однако, забыл о самом главном. Это IRAMX20UP60B. Самое оно, и без гемора. Только правильно питание подвести.
Электролиты рассчитывайте как (2*250)/((Vmax^2 - Vmin^2)*100)= 5/(Vmax^2 - Vmin^2)
Vmax = 1.4*36 = 50, Vmin = 50 - 10% = 45
Получаем 10000 мкФ *63В(лучше 100В) - обратите внимание это не минимум, а оптимум.

Я даже больше скажу - лучше питание сразу ему 42В АС (60В ДС) заложить

Ну и как она окажется "самой главной" при питании 36В ? Надо, чтобы она лежала рядом и вдохновляла создателя девайса?



Сергей Борщ, посмотрите у infineon - там целая куча драйверов и мосфетов специально для автомотивных применений. Возможно, даже есть аппнот про верчение bldc вентилятора радиатора. При минимальной доработке вполне подойдет.





http://www.infineon.com/cms/en/product/cha...112bdd1c8cd0047


http://www.infineon.com/cms/en/product/cha...112ab69b9ad02dd

А может , лучше не делать ? Наберите "регулятор хода"- там столько вывалится. Если конечно , Вы не серийно делать собираетесь. Правда, с напряжениями там, напряжно.

Ну Вы, блин, даете...

А вот это буду узнавать. Пока разговор шел в форме "хочу ляляку". Вполне вероятно, что заказчик не знает о существовании готовых. Гугление по запросам BLDC motor driver выдавало в лучшем случае аппноты на управление двигателем вентилятора CPU или авиамодели и даташиты на микросхемы с током до 3А.


Да.

Товарисч! Человек делает самобеглую коляску с питанием 36 DC (возможно, три аккумулятора леад- ацЫд последовательно.

А вы - электровоз или трамвай переменного тока



И предлагаете какую-то херь в данном случае с VCE(ON) 2.10 V typ. Да к тому же очень слабую по току

Понятно. Значит выбор однозначно в сторону полевиков.Спасибо. Алгоритм примерно понятен

МОSFET в открытом состоянии имеет миллиомы сопротивления, IGBT только для высоких напряжений ~600V, значительное падение напряжения и с быстродействием плохо...

Там еще один ключ надо будет - который резистор тормозной включать будет к верху и низу моста. И еще один ключ - отключать в это время питание.

Или, если уж замахиваться, то сразу на рекуперативное торможение тож



Так что ключики надо выбирать на 100 А примерно

Предложите вместо "ляляки" составить ТЗ для начала.
Отразите в ТЗ физическую задачу - требования к параметрам перемещения.
Выберите тип двигателя и редуктора, обеспечивающий потребные скорость и ускорение.
Определитесь с напряжением источника питания, на этом этапе возможны итеррации с типом двигателя и кинематической передачи.
Ищите прототип электропривода, их навалом.
Опредилите сроки и стоимость этапов проекта.
Все запишите в ТЗ и утвердите у заказчика.
Дальше все будет очень просто.
ДБУ260-120-60 (мотор-колесо) ИВБЕ.525742.001ТУ для инвалидной коляски.

Типа заряжать аккумуляторы а если заряженны куда девать...

Тогда Вы теряете время. У парня в голове и главное в кошельке ветер гуляет. Он предполагает "погулять" по разработчикам (зарубежным), собрать идеи. Далее собрать за три рубля этот скейт и затем только попытаться его продать.
Задайте ему любой финансово/менеджментовый вопрос как человеку имеющему конкретный бизнес план.

ЗЫ. гироскопы он нашёл?

В резистор

Контроллеры Hulong для мотор колес на 250 и 600 вт для великов и скутеров известны и сделаны на mc33035 и по AVR447 - полевики ST на 75 вольт и 80 ампер. Драйверы на транзисторах в SOT23

Комплект - моторколесо или мотор ступица с контроллером и ручкой газа 6000 руб стоит ВСЕГО !

Какя цена, такой и мотор.
Ватты небось тоже китайские.

Авиамодельные регуляторы хода (бездатчиковые) на ток 30А стоят 2500-3000р.

Если вам надо обязательно стартовать с нуля и ехать с малой скоростью с большим моментом- тогда однозначно датчиковый мотор. или бездатчиковый, но с редуктором.
Если применять редуктор, (минимальные обороты будут выше) комплект- мотор-регулятор ( например 24V 15A) обойдется вам тысяч в 5-6. Посмотрите в интернет магазинах, например www.rcmag.com
Сделать бездатчиковый контроллер с нормальными алгоритмами старта, опережения и пр.- около полугода примерно. Я сделал это в 2002г, кажется, но до конца "правильный" старт так и не довел, Часть результатов отдал Марку Зайцеву, он теперь лепит контроллеры на продажу (marcusrc.com. кажется.)

Но у него до производства опытных образцов ушел почти год...
А датчиковый мотор- это проще не куда, можно и на простой логике собрать

А в хабзе говорили, что моторы делают из железа, меди и магнитов.

А тем в инете уйма по велоэлектроприводу. Для комфортной езды надо 0,5 кВт на сотню живого сдаточного веса

evgeny_ch, вот сын у мну подрастет чуток, я ему буду машинку мастерить. бэледэцэ от стиралки как раз хватит, если перемотать на пониже статор

К стиральному движку надо будет мастерить пирадачу какую-нить.
С внешним ротором можно напрямую крутить. Вот такие мы делали движки, 2 тонны на метр усилие. Можно на танк ставить.
http://www.torque-drives.com/html/rotary_20000.html

Ну, дыг, блдц имеется ввиду от директ драйв

Почём у вас там магниты из редких земель? У меня товарищ в Калугу как-то ездил на тамошний магнитный завод.
Предприятие довольно инертное, до сих пор никак не получу прайс и параметры того, что уже кто-то заказывал. мне смысла нет городить новую оснастку, проще под магнит сделать.

Пользовал китайские, по 40-60 бяксов за кг, в зависимости от В. Через московскую контору, если надо, найду адрес.
Порошки российские производители в Китае берут, однако.
Сейчас цены могли измениться, было это в 2005г.

Неспешно надо. Ветрячок хочу безжелезный помакетить. Без водяного охлаждения

Плата за скорость в безжелезных - меньший удельный момент на ед. зазора (ток).
Сложно будет распределенные катушки делать, да и крепить то их к чему-то надо, не вижу существенных преимуществ такого решения.
Масса меньше будет, так она неподвижная, вращаться будут магниты.

Тут немного не так. Ветер - субстанция халявная, а эффективность воздушного движителя лежит в довольно узких пределах скорость потока/скорость вращения/форма профиля (утрированно - крейсерская скорость ВС с воздушным винтом). Чистая аэродинамика

И вот думается, что при малом ветре ветрячок просто будет стоять потокосцепившись "магнит-железо", в то время как безжелезный будет вращаться и при наличии грамотного инвертора с него удасться снять хоть полкопейки.

Распределенные катушки мотать не сложнее "нераспределенных" - на разъёмном фторопластовом каркасе. Намотал, пропитал, просушил, снял каркас, приклеил катушку на место...

Рекуперация там по идее должна получиться "сама по себе".


А если заряженные, то гасить резистором: По минимому, это стабилитрон+транзистор + радиатор. Заодно будет и ограничитель заряда. В литий ионовых оно по любому нужно будет, для баллансинга

Не получится "сама по себе" - body diode будут включены им. тов. Ларионова и весь сгенерённый ток будет идти в аккумулятор.

Вот про литий как раз вовремя - без "отсекающего" ключа бабах может быть

Кстати, последовательно полевику в отсекающий ключ надо шоттки ставить по той же самой бодидиодной причине

Согласен, но у "гладкого" железного движка (генератора), cogging не превышает 3-5% от синхронизирующего момента. Опять же, если "медный" генератор нагружаешь, тут же появляется момент на валу.
При незначительных токах нагрузки, ПМСМ, выигрыш будет.
Если не ошибаюсь, аэродинамическое качество винта влияет только на высоких оборотах.
Или как?
P.S. Снимать тепло с "медного" генератора сложнее, но это из опыта, неохота в дебри тепловых расчетов.


Что-то не пойму я, как (зачем) рекуперировать в генератор.
Или подразумевается другое?

Только после того как эта штука очень сильно разгонется. Если синусом управлять, то должна рекуперация получиться на любой скорости.


Кислотным оно тоже не помешает.


Тормоз тележке нужен? В любом случае, это явление придется или использовать, или бороться с ним.

Понял, немного отвлеклись на генераторы.
Рекуперация из двигателя в источник питания сама не происходит, процесс требует измерения тока через каждый ключ моста.

Я не спорю, а то б сразу патентовать побёг вечный двигатель




Апят нэ согласен! Если сделать обмотку из трубки и пустить по ней ОЖ. Так как не будет стали магнитопровода, то и потерь в ней не будет

Нанотрубки - баюс даже предлагать, тс-сссс...

А двигатели Ваши красивы, evgeny_ch

Она произойдет сама по себе, когда магнитный вектор ротора, будет опережать вектор статора. Когда двигатель будет пытаться крутиться быстрее чем его крутит контроллер.

Обороты относительно скорости ветра. Ветер не умеет измерять rpm.

В общем, можно взглянуть на калибровочные кривые какого-нибудь чашечного анемометра, если уж быть совсем дотошным.

На высоких оборотах "ультразвуковые" явления добавляются

Спасибо, уже не мои - соскочил с этого паровоза.
Нанопонабегут, не отобьемся.
Стратегия управления мостом (бывают разные) в режиме рекуперации (regenerative braking).


Вектор ротора ниасилил.

Я тоже ниасилил.

Двигатель http://www.linengineering.com/site/BLDC/BL24A.htm имеет параметр, характеризующий back emf, Back E.M.F. (V/KRPM) и для двигателя BL24A22-02
составляет 6.6 V на 1000 об/мин. Так? Если контроллер крутит двигатель 1 килооборот в минуту а двигатель механизмом разгоняется, скажем, до 1200, то, имхо, он в источник питания 36 В ничего не нагенерит без буста.

Или я ошибаюсь?

Совершенно верно. Но бустом в данном случае могут выступать теже самые транзисторы, которые его и крутили, если будут продолжать выдавать PWM.

Нарисовал, представил - Вы правы



Но получится ли это "само-собой"? без соответствующего алгоритма, в смысле.

Железо всё есть в наличии, а вот "простой" контроллер при повышении оборотов с датчиков просто перестанет открывать ключи.

Не то чтоб попугать хотелось, но почитайте, подумайте.
Вы ведь должны ехать, а не дергаться. Транзисторы пальнете, да и механику поломать можно.
КПД хорошего PMSM мотора - 95%, как в режиме генератора, так и в двигательном.

Я уже все подобное читал.


Я через это уже проходил. Только в моем случае был не двигатель, а емкостная/индуктивная нагрузка.


В зависимости от алгоритма. В некоторых (самых простых) именно "само собой".

Задумался, стоит ли задавать тот же вопрос во второй раз.
Ну ладно, когда поедете, порадуйте результатом.
Удачи.