Jump to content

    

Нужна модель изменения сопротивления для коллекторника переменного тока

https://github.com/speedcontrols/ac_sc_grinder/tree/master/doc#motors-resistance-r-calibration

 

Делаем регулятор с бездатчиковой стабилизацией оборотов. Пока для коллекторников переменного тока (бормашинки, дрелики и т.п. без магнитиков). Обнаружился довольно мутный эффект - у мотора реально меняется активное сопротивление, в зависимости от оборотов и нагрузки. Именно активное, я не ошибся.

 

А поскольку от сопротивления мотора зависит вычисляемая скорость на низких оборотах, начинаются всякие нехорошие эффекты. В итоге в ПИ-регуляторе приходится расслаблять коэффициенты. Когда пытались на глаз сделать коррекцию сопротивления (почти от балды), то интегральный коэффициент уменьшился в разы. Хотелось бы подвести под это дело научную базу. Я конечно могу с умным видом потрындеть про искры в щетках, но нарисовать формулы и расписать алгоритм калибровки это не помогает.

 

Кто-нибудь разбирался с подобным эффектом?

Edited by p_v

Share this post


Link to post
Share on other sites

Активное сопротивление, активная мощность... 

Энергия из розетки уходит в нагрузку и тепло...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вы это к чему? У меня вполне конкретные вопросы - почему меняется активное сопротивление мотора и какой формулой можно это описать.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, p_v said:

Вы это к чему? У меня вполне конкретные вопросы - почему меняется активное сопротивление мотора и какой формулой можно это описать.

Так вам же сказали. Поделите мощность на напряжение.
Напряжение знаете.
А мощность складывается из мощности электрических потерь и мощности на механической нагрузке включая потери на трение. 
Мощность потерь считаете измерив сопротивление обмоток статора и ротора.
Потери на трение как функцию скорости и проч. факторов  должны были узнать эмпирически, тут формул не бывает. 
Мощность на нагрузке измеряют динамометром и тахометром. 

Однако закон сохранения энергии и никакой магии.
 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если вы для эксперимента запитаете коллекторный двигатель по отдельной системе, то есть отдельно ротор и отдельно статор, то при постоянной температуре ротора и статора ваше открытие закроется.

Активное сопротивление - это сопротивление обмоток ротора и статора, они изменяются с изменением температуры. Все остальное - "магия и волшебство"

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, iliusmaster said:

Активное сопротивление - это сопротивление обмоток ротора и статора, они изменяются с изменением температуры.

Про щетки забыли. Проблема в том, что у бормашинки активное сопротивление меняется на 10-20% при одинаковой температуре. Если померяете на минимальных оборотах и на максимальных, оно будет разным. Такая вот фигня.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Терзают меня смутные сомнения в методике измерения. Можете привести осциллограммы?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Кроме тех что по ссылке - сходу не смогу. Там сейчас сопротивление меряется только для остановленного мотора - просто импульс одиночный подается. Тоже странности есть, в зависимости от длины.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот слушаю вас, молодое поколение и самозванных гуру, аж волосы дыбом.

В советском техникуме, в курсе "Электрические машины и трансформаторы" все настолько разжевано, что дальше некуда.

Rякоря для данного ДПТ - величина ПОСТОЯННАЯ. Точка. И участвует в формулах наравне со входным напряжением, моментом и напряжением самоиндукции.

А при торможении последнее знак меняет. Отсюда "честно измеренное" изменение Rякоря. Измерять еще нужно уметь.

Читайте первоисточники. Вообще постановка вопроса странная, если не сказать бредовая. Жертва ЕГЭ?

http://bourabai.kz/toe/empost.htm

Рис.13 Уравнение (3) называется основным уравнением двигателя.  Вот от него и пляшите.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 minutes ago, Gorby said:

А при торможении последнее знак меняет. Отсюда "честно измеренное" изменение Rякоря. Измерять еще нужно уметь.
Читайте первоисточники. Вообще постановка вопроса странная, если не сказать бредовая. Жертва ЕГЭ?
Рис.13 Уравнение (3) называется основным уравнением двигателя.  Вот от него и пляшите.

Толку от этих уравнений если в них входят неизмеряемые величины. Сами подумайте. 
 

Share this post


Link to post
Share on other sites
36 minutes ago, AlexandrY said:

Толку от этих уравнений если в них входят неизмеряемые величины. Сами подумайте. 
 

Некоторые видят толк даже в уравнениях. Не забываем, что у ТС двигатель с последовательным возбуждением.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 10.11.2018 в 22:57, iliusmaster сказал:

Терзают меня смутные сомнения в методике измерения. Можете привести осциллограммы? 

Тут пожалуй может быть некоторая путаница в терминах. При текущем способе вычисления скорости, активным сопротивлением будет все, что вызывает потери. Помимо прямого сопротивления обмоток, будут еще частотные потери на гармониках, гистерезисе, вихревых токах, щетках, трении и т.п.

 

Понятно, что все померить не реально. Но хочется хотя бы понять, что может вносить наибольший вклад после сопротивления обмоток, которое показывает тестер. Например, если дело в гармониках, то можно попробовать на калибровке мерить сопротивление не один раз, а для нескольких фаз тиристора. И потом по табличке компенсировать.

 

 

ADMIN: Высказываемся культурно, по теме и на провокации не поддаемся. Нарушения правил будут караться предупреждениями.

 

Edited by makc
Убрано хамство

Share this post


Link to post
Share on other sites

В другом месте предложили правдоподобную гипотезу

 

https://www.stmicroelectronics.com.cn/content/ccc/resource/technical/document/application_note/64/81/e9/3e/78/b8/44/16/CD00003975.pdf/files/CD00003975.pdf/jcr:content/translations/en.CD00003975.pdf

3.3 HARMONICS AND POWER DRAWN FROM THE MAINS

Quote

For example, a vacuum cleaner operating in phase angle mode at reduced speed (i.e.

conduction phase angle at around 90°), produces a very high level of even harmonics (Figure 5.).

The harmonics do not represent real or active power, but nevertheless they lead to substantial

copper and iron losses. Consequently, the power supplied to the vacuum cleaner for the same

mechanical output power is twice as high using phase angle control as it is when the chopping

control method is used.

То есть потери (фактически, интересующее нас сопротивление) очень сильно зависят от гармоник (фазы симистора). Возможно, это объясняет странный факт, что на импульсах разной длины вычисленное активное сопротивление отличается в полтора раза. И получается что надо строить табличку активного сопротивления для всех фаз симистора, чтобы на ходу выбрать актуальное значение. Будем проверять.

Edited by p_v

Share this post


Link to post
Share on other sites

Кто любит километровые выкладки из формул, можно еще почитать (AN863) Improved sensorless control with the ST62 MCU for universal motor. Там принцип стабилизации на пальцах совсем простой - меряем ток на zero cross и пытаемся его стабилизировать. Совсем простой алгоритм, вписывается даже в 8-битный контроллер. Но есть другие проблемы:

  • Нужно обмерять мотор и строить таблички компенсации на отдельном стенде (причем, подавая нагрузку на вал).
  • Надо диапазон скоростей бить на полосы, и строить отдельную табличку для каждой.
  • Нужно намного сильнее заморачиваться с предварительной фильтрацией (потому что в формулах есть производные, которые намного чувствительнее к шумам).

Если проводить параллели с тем что у нас, то можно сказать что мы меряем скорость не в одной точке (zero cross), а во всех, и усредняем результат. Из-за этого шумы намного меньше. А если копать глубже (см. ссылку в первом посте) - то просто формулы раскрыты иначе, и в итоге не надо считать ни индуктивность и производные (потому что меряем не в одной точке, а непрерывно, и считаем свертку). Ну и важный момент - не надо обмерять мотор на стенде (можно откалиброваться автоматически). Вот только с активным сопротивлением похоже что накосячили, но это решаемо (надеюсь).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Никаких выкладок.

1. ЭДС на обмотке есть функция от оборотов. Точнее, функция от скорости изменения магнитного потока, что в общем почти одно и тоже.

2. Ток в обмотке есть функция потребного момента на валу.

3. При рабочем токе часть напряжения приходится на активное сопротивление потерь обмотки плюс сопротивление искрового промежутка коллектора. Этим, обычно, ограничиваются ток и момент.

4. Есть холостой ток, который растет от оборотов вместе с разнообразными потерями. Перемагничивание сердечника, гидросопротивление, трение качения. Эти параметры, до кучи, зависят от температуры.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now