[Arlleex 137]

Всем привет.

В университете был курс электропривода, но в тонкости физических реализаций мы не входили, была чистая математика процессов. В связи с этим есть некоторые вопросы.

У меня есть BLDC от HDD-накопителя. Информации по нему в интернете я не нашел, к сожалению. Из него торчит 4 провода, и, судя по всему, как пишут многие товарищи, внутри обмотки соединены звездой. Какое номинальное напряжение на него подавать-то?

 

Схема включения силовых ключей стандартная:

 

Переключать транзисторы нужно по такой схеме:

 

Вроде понятно.

А вот теперь, когда я хочу крутить двигатель с минимальной скоростью, мне нужно плавно вращать вектор магнитного поля. Т.е., насколько я понял, не железно переключать транзисторы из состояния в состояние, а делать плавный переход между ними ШИМом.

А какой транзистор то ШИМировать, верхний или нижний, и почему? Ведь по идее будет вполне достаточно ШИМа одного плеча инвертора, чтобы подать на соответствующую обмотку синус с размахом питающего напряжения. Но в интернетах везде разделено ШИМ-управление верхними и нижними ключами.

Назревает еще один вопрос: а если управление осуществляется ШИМированием всех 6 транзисторов, то как лучше организовать фазировку ШИМов - т.е., другими словами, к одному таймеру привязать три канала ШИМ нижних транзисторов, а на другой таймер повесить три канала для ШИМирования верхних; или другой вариант - использовать три таймера с двухканальными ШИМ-выходами, по таймеру на соответствующую пару транзисторов верхнего и нижнего плеч.

[Abell 0]

У меня есть BLDC от HDD-накопителя. Информации по нему в интернете я не нашел, к сожалению. Из него торчит 4 провода, и, судя по всему, как пишут многие товарищи, внутри обмотки соединены звездой. Какое номинальное напряжение на него подавать-то?

Если 4 провода и звезда, то скорее всего четвертый провод тоже куда-то подключается? Приведенная схема управления больше подходит для треугольника. Может, схему взять с той же платы HDD? Моторы HDD питаются обычно от 12 В.

Назревает еще один вопрос: а если управление осуществляется ШИМированием всех 6 транзисторов, то как лучше организовать фазировку ШИМов - т.е., другими словами, к одному таймеру привязать три канала ШИМ нижних транзисторов, а на другой таймер повесить три канала для ШИМирования верхних; или другой вариант - использовать три таймера с двухканальными ШИМ-выходами, по таймеру на соответствующую пару транзисторов верхнего и нижнего плеч.

"Шимировать" все не обязательно - достаточно, например, нижних ключей, а верхние ключи просто коммутировать.

P.S. Не забудьте про защитные диоды.

Изменено 26 декабря, 2015 пользователем Abell

[olegs_d 0]

Для начала почитайте это.

https://www.google.lv/url?sa=t&rct=j&am...8TA&cad=rja

 

[man with no name 0]

Практика показала, что ШИМить надо каждой парой ключей, иначе обмотки будут насыщаться и будет дёрготня движка. К тому же, код потом можно будет переносить на схемы с бутстрепом в управлении верхнего ключа.

[Lomax 0]

А вот теперь, когда я хочу крутить двигатель с минимальной скоростью, мне нужно плавно вращать вектор магнитного поля. Т.е., насколько я понял, не железно переключать транзисторы из состояния в состояние, а делать плавный переход между ними ШИМом.

 

насколько минимальной? тут вас ожидает куча нюансов! ;)

 

 

[iiv 18]

Подниму тему с небольшим ньюансом.

 

Хочется ШИМировать BLDC двигатель в большом диапазоне частот, а именно от примерно 1Гц (старт) до 1400Гц (максимум по паспорту). Напряжение в максимуме оборотов 19В, ток там же 9А.

 

Полномостовые, хорошо зарекомендованные временем и годами проверенные на повышающих трансформаторах самопально собранные схемы имеются. Плиской сделать синус на частотах ШИМа до 1МГц умею и много раз делал.

 

Правильно ли я понимаю, что

 

* частота ШИМа в диапазоне частот вращения 1-500Гц должна быть одинакова, а в диапазоне 500-1400Гц надо делать как у ТС?

 

* как выбрать частоту ШИМа, если про мотор известно, что он новый, но техническую документацию на него по независимым от меня причинам я достать не могу, прозвонить, померить обмотки могу, номиналы буду знать как придет, ожидаемо на следующей неделе. У самого меня есть две идеи, как выбрать частоту ШИМа, покритикуйте, пожалуйста:

 

1. выбрать минимальную частоту шима, например 10КГц, тогда на частотах до 500Гц в синус будет помещаться 20 и больше ШИМ периодов, а от 500Гц переключаться с ШИМа на включение-выключение обмоток?

 

2. выбрать заведомо больше частоту, например, 100КГц (и какую правильно?), тогда на оборотах с частотой 1400Гц в одном периоде синуса будет 70, а на меньших частотах иметь существенно большее число включений-выключений на период.

 

PS: мотор от турбомолекулярки, на 85тыс об минуту в единичном экземпляре, сбылась мечта идиота, и теперь хочется турбомолекуляркой немного поиграться, все остальное для глубокого вакуума уже тоже имеется, поэтому, от затеи не отговаривайте, все равно буду экспериментировать.

 

Спасибо!

 

ИИВ

[amaora 22]

BLDC, синус, все перемешалось. Вам блочную коммутацию или векторное управление?

 

Мощность небольшая, напряжения низкие. Что Вас заставляет отказаться от простого решения взять большую частоту? Даже не очень большую, достаточно ~40 кГц.

[iiv 18]

BLDC, синус, все перемешалось. Вам блочную коммутацию или векторное управление?

ага, вот мало напишешь, замучают дополнительными вопросами, много напишешь, тоже замучают :(

 

Мощность небольшая, напряжения низкие. Что Вас заставляет отказаться от простого решения взять большую частоту? Даже не очень большую, достаточно ~40 кГц.

при частоте вращения мотора 1400Гц и частоте ШИМа 40кГц будет только 28 шагов ШИМа на один синус. Понимая, что желательно иметь симметрию, надо выбирать число кратное 6, ибо три фазы. Итого, дискретность будет плохая, 24, 30, 36, ..., то есть переключение если 24 интервала ШИМа будут соответствовать 1400Гц вращения, то 30 интервалов - уже 1120Гц, что не есть очень хорошо. Переход на ШИМ 100кГц конечно улучшит ситуацию, но не сильно. Поэтому-то я и вопрошаю.

[ZVA 0]

...при частоте вращения мотора 1400Гц и частоте ШИМа 40кГц будет только 28 шагов ШИМа на один синус. ..... Переход на ШИМ 100кГц конечно улучшит ситуацию, но не сильно. Поэтому-то я и вопрошаю.

Ни чего не понял. Слишком заумно. Что за шаги?

Обычный частотник, при частоте шим 8 кГц обеспечивает регулировку(установку) частоты выходного напряжения 0...400Гц с точностью 0,1 Гц. Т.е. можно установить частоту 399,5 Гц и 399,6 Гц.

 

ЗЫ. вспомнил. тут важна не сколько несущая самого ШИМ, сколько его разрядность.

Изменено 26 февраля, 2016 пользователем ZVA

[iiv 18]

Ни чего не понял. Слишком заумно. Что за шаги?

мне тоже не понятно, что же тут заумного.

 

Попытаюсь еще раз переформулировать вопрос:

 

при скорости вращения двигателя 85000об/мин при 6 проводах с двигателя (3 отдельные обмотки) нужен ли ШИМ, или правильнее то, что у ТС на картинке в первом сообщении, а, если таки нужен ШИМ, то на какой частоте?

[amaora 22]

Попытаюсь еще раз переформулировать вопрос:

 

при скорости вращения двигателя 85000об/мин при 6 проводах с двигателя (3 отдельные обмотки) нужен ли ШИМ, или правильнее то, что у ТС на картинке в первом сообщении, а, если таки нужен ШИМ, то на какой частоте?

 

На картинке диаграмма переключений, если сделать в соответствии и не регулировать напряжение, то двигатель будет неуправляемым. Без нагрузки будет набирать скорость на которой ЭДС равно напряжению питания. Если переживет пульсацию тока на старте. Можете регулировать питающее напряжение, тогда ШИМ не нужен.

 

при частоте вращения мотора 1400Гц и частоте ШИМа 40кГц будет только 28 шагов ШИМа на один синус. Понимая, что желательно иметь симметрию, надо выбирать число кратное 6, ибо три фазы.

 

Это и дальше я не понимаю. Если нет жестких требований к чистоте формы тока, то и кратности 12 хватит, а для блочной коммутации еще меньше. И совершенно все равно целое число получается, кратное 6 или 5.

[AndreyChip 0]

мне тоже не понятно, что же тут заумного.

 

Попытаюсь еще раз переформулировать вопрос:

 

при скорости вращения двигателя 85000об/мин при 6 проводах с двигателя (3 отдельные обмотки) нужен ли ШИМ, или правильнее то, что у ТС на картинке в первом сообщении, а, если таки нужен ШИМ, то на какой частоте?

ШИМ нужен, проще всего управлять , и при управлении двигателем частота ШИМ важна, но в данном случае важно как вы меряете ток и положение ротора. Для более точного понимания можно смотреть у Ti и Freescale. Там очень много документации и примеров, также можете посмотреть систему Delta tau. На практике все использовал, станки работают.