Informatii despre cuplu ( torque) la un BLDC

[iop95]

Bucla de turatie aduce turatia reala la cea prescrisa... evident daca motorul are cuplul necesar sa invinga sarcina... deci n-are niciun sens sa calculezi sau sa stii cuplul pentru a implementa o bucla de turatie.

[Galagie]

Va salut,

 

ca sa nu mai deschid alt topic pe aceasta tema, m-am apucat sa lucrez pe software la partea de achizitie ADC pentru masurarea curentilor

 

Din specificatiile motorului, acesta are o rezistenta electrica de 0.24 ohm intre doua faze, conexiune stea fara nul ( fiecare bobina are 0.12ohmi)

 

O sa iau ca exemplu situatia urmatoare

 

- tensiunea de alimentare 24Vdc

- factor de umplere de 20%

- frecventa pwm-ului 25 KHZ

- motorul ruleaza fara sarcina

 

In situatia asta, curentul pe sursa de alimentare a montajului imi arata undeva la 1.12 Amperi.

 

Ma gadesc ca curentul prin motor nu este (24V*0.2)/0.24ohmi, pentru ca imi rezulta 20 de amperi, dar sursa imi arata 1.1 Amperi

 

Cum se poate calcula curentul prin motor?

Editat Decembrie 16, 2017 de Galagie

[iop95]

Intr-o infasurare care se invarte in camp magnetic se induce o tensiune, de regula proportionala cu viteza de deplasare a infasurarii (turatia in cazul unui motor standard).

Deci, din tensiunea de alimentare trebuie scazuta tensiune indusa (care in gol e destul de aproape de tensiunea de alimentare).

Avand un motor trifazat conectat in stea, curentul de linie corespunde cu cel de faza, in schimb tensiunea de faza este de 1.73 (radical din 3) ori mai mica fata de cea de linie.

Pentru cazul de fata: tensiunea de linie ar fi 0.2*24V=4.8V; cea de faza 2.77V; pentru un curent de 1.12A, rezulta tensiune de faza indusa este E= 2.77-0.12*1.12 = 2.63V

[Galagie]

Va salut,

 

deci tensiunea pe faza este practic ( 24V * 0.2)/1.73 , Dar in caz ca nu stiu curentul, cum il pot afla?

 

Stiu tensiunea pe faza, factorul de umplere si rezistenta bobinelor, curentul ar fi I=Ufaza/R?

 

 

2.77/0.24ohm = 11 amperi, ceva nu cred ca e bine

[iop95]

Ecuatia completa pe o faza este Uf=R*if + L*dif/dt + Ef

Termenul L*dif/dt e mai greu de determinat; se poate neglija cu o eroare destul de mare, functie de regim si inductanta si ramane Uf = R*if + Ef; de unde rezulta if = (Uf-Ef)/R; Ef - tensiunea indusa (eletromotoare) este proportionala cu turatia si este data de regula pentru motoare BLDC sub forma unei constante, Kv in rpm/V, adica turatia pentru care E=1V.

[Galagie]

Am atasat mai jos specificatiile motorului, legat de aceea constanta... singurul lucru pe care l-am gasit este " 3.8 Vrms/Krpm", asta ma duce cu gandul ca la 1000rpm tensiunea indusa este de 3.8V, pentru 1 rpm asta inseamna 0.0038V

 

 

Am pornit motorul cu 20% dutycycle, si rpm-ul este undeva la 468 rpm, asta corespunde unei tensiuni induse de 1.77V, din nou daca aplic formula, am asa

 

If = (2.77-1.77)/0.24 = 4.133 Amperi, tot is departe de aia 1.12 A

 

 

 

 

Am pus un link catre filmulet cu motorul in actiune https://www.youtube.com/watch?v=6VohU07UlOU

[sesebe]

Cit este inductanta de faza la motor? Nu cred ca este asa de neimportanta incit sa poata fi neglijata. La o frecventa de 25Khz la PWM curentul va fi puternit limitat de inductanta motorului.

Controlul este open loop sau close loop?

Pt situatia de open loop este cam greu de realizat ceea ce vrei tu sa faci.

Editat Decembrie 17, 2017 de sesebe

[iop95]

Poate fi neglijata inductanta pentru niste calcule aproximative...

Nu atat frecventa este importanta cat timpul de crestere, care este dat tensiunea de alimentare, impedante invertor, cabluri etc. si inductanta motorului.

In zona de curent aprox. constant acest termen dispare sau chiar e neglijabil, dar zona asta e doar o parte dintr-o perioada, mai mica sau mai mare functie de frecventa/turatie, tipul controlului si viteza de variatie a sarcinii.

 

N-am inteles care este aplicatia/care sunt cerintele.

[Galagie]

Aplicatia consta in controlul unui motor pe 3 faze

 

- controlul turatiei

- schimbarea de sens ( CW/CCW)

- comanda de start/stop

 

 

Pentru controlul turatiei, voi folosi un PID, care isi va lua feedback din valoarea curenta a rpm-ului, si o referinta presetata,

 

PID-ul v-a ajusta factorul de umplere pentru mentinerea turatiei

 

 

In ce priveste curentul, ma interesa pentru protectie la supra sarcina, si ceva scop informativ (afisare pe ceasuri).

 

 

Inductanta la motor este 0.29 mH intre doua faze

 

Deocamdata tot sistemul este open loop, am zis intai sa pun la punct toate masuratorile ( rpm, curenti), apoi trec la partea de compensare. Insa vad ca lucrurile se complica mai mult decat anticipam.

 

Deja ma gandesc daca mai are rost sa masor curentii de pe fiecare faza, sau sa optez pentru o singura masuratoare de curent pe comunul celor 3 mosfeti de pe lowside.

[sesebe]

In funcție de citirea curenților: 3 curenți vs 1 curent, open loop vs close loop (cu sau fără feedback de poziție a rotorului), algoritmul software se schimba radical. Mai exact sint algoritmi complet diferiți.

Trebuie mai intii să-ți clarifici aceste aspecte și abia apoi treci la elaborarea algoritmilor de control și apoi a codului pt ucontroler.

 

Nu-i o aplicație prea usor de realizat și în nici un caz de un incepator.

 

Iți urez succes!

Editat Decembrie 17, 2017 de sesebe

[iop95]

Pentru controlul turatiei nu e nevoie de valorile curentilor pe fiecare faza.

Pentru protectie invertor/motor, e mult mai sigura si rapida o protectie hardware pe invertor.

 

Partea de comanda a motorului e aceeasi atat pentru bucla inchisa cat si deschisa.

In bucla inchisa e nevoie un modul PID (sau alt tip) care sa trateze eroarea dintre referinta si valoarea curenta a turatiei.

[sesebe]

.......................................

 

Partea de comanda a motorului e aceeasi atat pentru bucla inchisa cat si deschisa.

In bucla inchisa e nevoie un modul PID (sau alt tip) care sa trateze eroarea dintre referinta si valoarea curenta a turatiei.

 

Close loop si open loop se refera la controlul cu feedback de pozitie a rotorului sau nu, stabilizarea turatiei este alta mincare de peste.

[iop95]

Nu. Closed loop si open loop se refera la comanda in bucla deschisa sau inchisa, indiferent despre ce marime e vorba.. turatie, pozitie, temperatura, tensiune, etc.

La BLDC trebuie cunoscuta pozitia rotorului pentru a comanda corect motorul; pentru asta se folosesc senzori Hall sau exista varianta de comanda folosind tensiunea indusa (Bemf), numita si sensorless.

[sesebe]

post gresit............

Editat Decembrie 18, 2017 de sesebe

[Galagie]

Va salut,

 

o sa modific partea de masura a curentului, in sensul ca nu mai masor pe "low side leg",

 

Voi monta shunt-ul direct pe fazele motorului, unde voi citi curentul folosind circuitul de mai jos.

 

Din ce am cictit "pe net" aceasta metoda de masura, ofera "curentul cel mai aproape de realitate".

 

De asemenea voi folosi pe noul design, niste chipuri adc de 1Msps, suficient de rapide cat sa imi construiesc forma de unda a curentului.

 

Ce parere aveti?