Jump to content

    

Схемы измерения тока двигателя. Какая лучше?

Есть такая схема измерения токов в фазах двигателя:

image.png.3c7637737cec346511b8cb7c1f25204d.png

И есть такая 

image.png.b29af4c1e2a2b3ecaeba94df1fc63759.png

Вопрос.
Какая лучше, если надо управлять и 6-step методом BLDC моторами с трапецеидальной ЭДС и векторным методом PMSM моторами с синусоидальной ЭДС и с частотой модуляции более 20 КГц? 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Большой принципиальной разницы нет. Выбор зависит от других критериев. Важный - это безопасность, отсюда проверка работы на критических нагрузках и аварийных ситуациях. Выбор полевиков и метода векторного PMSM основной. Также важна разводка платы и методы защиты.   

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 minutes ago, Aner said:

Большой принципиальной разницы нет. 

А то что в первой схеме большой размах импульсных синфазных напряжений не беспокоит? 
Кстати речь идет о приводах с напряжением до 48 В, но с большим диапазоном токов, от 100 мА до 50 А

Share this post


Link to post
Share on other sites

Схемный выбор компаратора, операционника и их защиты итд никак не проблема. Есть еще аспект для серийного выпуска это патенты. Поле этих решений плотно заполнено патентами. Можете попасть на чей то патент. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
38 минут назад, AlexandrY сказал:

Какая лучше...

 

Вторая схема увидит пробой ключа, я бы выбрал её.

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 minutes ago, LII said:

Вторая схема увидит пробой ключа, я бы выбрал её.

Про пробои ключа говорить не будем.
Этим занимается микросхема драйвера. Там есть  средства контроля за пробоем и качеством управления ключами.  Есть отдельно цепи контроля потребления всего модуля и температуры драйверов. Все защищено. 
Вопрос патентов тоже пока не интересует. 
Больше интересен вопрос точности регулирования. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

В чем вопрос точности? Обычно точность регулирования этот вопрос к самой программе в DSP, и реализации предикторов, предсказателей фаз. У TI до 4..5 Гц только из дешевых.

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 hours ago, Aner said:

В чем вопрос точности? Обычно точность регулирования этот вопрос к самой программе в DSP, и реализации предикторов, предсказателей фаз. У TI до 4..5 Гц только из дешевых.

Проблема в том что усилители напряжения с токовых шунтов имеют неспецифицированную длительность выбросов на скачок напряжения как дифференциального так и синфазного.  Вернее выбросы специфицируют, но мутно и для частот выше 20 Кгц при определенных видах модуляциях такая ненадежность не катит.
Я же ищу универсальное решение, которое позволило бы применить любые типы модуляций.
А эстиматоры как-то плохо работают когда получают шум больше в несколько раз полезного сигнала. 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Какое то словоблудие у вас. Это же никому не понять - ... неспецифицированную длительность выбросов. А что такое специфицированная ..? Откуда эта спецификация? Там используют спектральный анализ. И нехилые DSP алгоритмы. А дифференциальный и синфазный оставьте студентам, для изучения азов, для любителей коптеров, дронов, скутеров и тп.  Не получится найти решение под любые типы модуляций, на дешевых не DSP чипах. Добавьте еще и различные перегрузки и их вариации. Вы прикиньте, что там в спектрах творится. Докторские до сих пор защищают, на западе. Интересно, а на каких симуляторах вы прогоны делали или нет? Модель у вас есть?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Неспецифицированно - это когда показывают вот так:

image.png.aa51a4f3981e07b4551a7635882b1d13.png

Теперь скажите по этой картинке какая длина и амплитуда у выброса Vout.
Но если и скажете, то в жизни будет не так.

Мне кажется мой вопрос не сложный, не требует ломать головы над спектрами, перегрузками и моделями.
Просто нужен практический опыт.      

Share this post


Link to post
Share on other sites

Откуда это? В какой "жизни" будет не так? Вы саму жизнь не показываете. Что у вас там? Вопрос сложный и комплексный, без верной теории никакая практика не работает. Облом за обломом будуте получать. Как понимаю без модели вы и без моделирования что то пытаетесь понять.

Вот интересно откуда вы можете знать о сложности вопроса? Вы же просто не в теме. Вы же точно не учились, в магистратуре, докторантуре к примеру в датском университете на курсе робототехники. А там такие основы проходят.

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 часов назад, Aner сказал:

Поле этих решений плотно заполнено патентами

Т.е. запатентовано включение в какую-либо цепь резистора? Можно поподробнее?

Share this post


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

 Вы саму жизнь не показываете. Что у вас там? Вопрос сложный и комплексный, без верной теории никакая практика не работает.

Не хочу вызывать эффект фрейминга своими отдельными наблюдениями или проводить ликбез.  
Давайте думать шире, какая схема лучше чисто по опыту. 
Если вы всегда использовали только одну из них, то можете рассказать почему не хотите ее изменить. 
Но только без отсылок к сложности вселенной. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Чисто по опыту, в каждой схеме есть свои плюсы и минусы.

а) шунт на фазе

применим при низком питающем напряжении, нужно 2 шунта на 2х фазах. Защиту от КЗ на нем не сделаешь. Из плюсов - позволяет земерять ток в любой момент времени.

б) датчик холла на фазе

Для больших токов оптимальный вариант. Единственный недостаток - есть небольшой гистерезис.

в) 3 шунта на минусе

Позволяет сделать защиту от КЗ, из минусов - на низких оборотах фазный ток течет через 2 шунта, что греет шунты.

г) 1 общий шунт на минусе от 3х фаз

Позволяет сделать защиту от КЗ, из минусов - нужно делать дельта-модуляцию и несколько хитрить с ШИМом на высоких оборотах. Но на низких оборотах ток течет между ФЕТами напрямую, минуя шунт. Также точки измерения токов в разных фазах смещены по времени и при большой дельте тока в рамках одного ШИМ импульса будет давать некую ошибку тока. Его можно частично скомпенсировать математикой, но далеко не идеально.

Варианты В и Г для частот выше 30-40 кГц подходят не очень хорошо, ибо нужно время для стабилизации показаний на шунте. Ну и требует АЦП с возможностью захвата в нужных временных точках.

 

Чтоб посоветовать лучшую схему для конкретной задачи, надо знать напряжение, фазный ток, индуктивность мотора, обороты.

Share this post


Link to post
Share on other sites

UPD: Да, если управлять только 6-step трапецией, то один общий шунт на минусе вполне подойдет.

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