[Elsystems 0]

так ток через ключи имеет импульсное значение и момент перехода через 0 всегда равен нулю , получается в случае ключей без интеграции не обойтись ?

Так быть не должно. Какой у вас двигатель? L, R обмоток какое? Приведите все характеристики. Какая частота ШИМ?

 

это в каком примере?

http://www.emcu.it/SILICA-MCU-SolutionSumm...ion_Control.pdf

стр. 9.

[Lomax 0]

Так быть не должно. Какой у вас двигатель? L, R обмоток какое? Приведите все характеристики. Какая частота ШИМ?

ну как не может если так должно быть

http://www.powerguru.org/sensorless-field-...icrocontroller/

http://www.emcu.it/SILICA-MCU-SolutionSumm...ion_Control.pdf

стр. 9.

спасибо

[khach 31]

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?

 

[@Ark 0]

Подскажите пожалуйста, как распередлять ресурсы процессора на каждый контур?

... как часто надо вызывать обсчет контура скорости и контура положения?

Быстродействие вложенных контуров должно отличаться, примерно, на порядок.

Внутренний всегда быстрее внешнего. То есть контур скорости должен работать в 10 раз

быстрее контура положения, а контур ускорения (момента) - в 10 раз быстрее контура скорости.

Конечно, это не "догма", а лишь простое правило для первого приближения.

Далее можете уточнять и корректировать, по ходу решения конкретной задачи.

 

[olegs_d 0]

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.

[amaora 19]

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

 

А величина пульсации тока как же? Ограничение скорости? И точность замеров будет ниже на низкой частоте, если делать мгновенные выборки в центре периода. Из-за того, что форма "пилы" пульсации не линейна.

 

так ток через ключи имеет импульсное значение и момент перехода через 0 всегда равен нулю , получается в случае ключей без интеграции не обойтись ?

 

По схеме с двумя датчиками, выборку удобно делать когда открыты все нижние ключи, в центре периода. В момент когда ток идущий через них равен фазному, уже завершился переходный процесс переключения и ток пересекает свое среднее значение.

 

Можно поискать другие окна между переключениями, подстраиваться под каждый период, но это заметно сложнее и измеренное значение уже нельзя будет считать достаточно близким к среднему, в нем будет еще и пульсация.

[Tanya 4]

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

ШИМ -неШим... Задача контура тока (момента) непрерывно следить за интегралом разности (ток - задатчик тока) и занулять его. В идеале, к которому нужно стремиться.

[olegs_d 0]

А величина пульсации тока как же?

Величина пульсации не уменьшится если с одинаковой поправкой в место одного запустить десять периодов.

 

ШИМ -неШим... Задача контура тока (момента) непрерывно следить за интегралом разности (ток - задатчик тока) и занулять его. В идеале, к которому нужно стремиться.

Этого я не отрицаю.

[khach 31]

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?

[@Ark 0]

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.

 

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

 

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.

Изменено 22 июня, 2016 пользователем @Ark

[olegs_d 0]

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 0]

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.

 

 

 

[khach 31]

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.

Если защита реализована аппаратно-то действительно разницы почти нет. Но если реализация программная- то к концу цикла ШИМ, когда измеряется ток по таймеру, защищаться от КЗ может быть уже поздно. Разве что в сервоусилителе стоят дросселя на выходе силы на двигатель- тогда скорость нарастания тока при кз будет еще не катастрофической. А если ограничителей тока кз нет, то надо мерять ток два раза в начале цикла ШИМ и по производной тока принимать решение о КЗ. В реале такую защиту редко реализуют. При маломощных приводах оно не надо, а при мощных можно уйти в защиту например по датчику сатурации IGBT.

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

[olegs_d 0]

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 31]

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.