Регулятор хода со стабилизацией оборотов для бормашинки

p_v · 07.05.2019, 23:03

https://github.com/speedcontrols/ac_sc_grinder

схема-плата-детальки

Сделали со знакомым регулятор скорости для коллекторников переменного тока. Хотелось на примере "чего-нибудь" разобраться, как делать опенсорсную электронику ближе к людям

.

Многие пользуются недорогими бормашинками и знают, что на низких оборотах они совсем не держат нагрузку, а на средних держат просто плохо. Данные регулятор позволяет решить эту проблему. Стабилизация идет за счет BackEMF, ни каких дополнительных датчиков ставить не надо.

Регулятор универсальный, но плата разведена под Hilda 180W, становится взамен штатной
В отличие от аналоговых регуляторов (например на U2010B), этот подхватывает скорость в широком диапазоне.
Девайс настраивается "сам" (есть автокалибровка).
Плата и детальки заказываются в полтора клика, через EasyEDA.

Для особых ценителей - в папке "doc" подробно расписана математика и комментарии по алгоритмам. Там же - ссылки на другие проекты подобного рода и дополнительные статьи.

Пара человек уже собрала. Хотелось бы побольше статистики набрать.

nitrix · 08.05.2019, 01:11

Сообщение от p_v

на низких оборотах они совсем не держат нагрузку, а на средних держат просто плохо.

R11 для низких оборотов хватает?

p_v · 08.05.2019, 01:23

Здесь всего хватает. Стандартный шунт с усилителем, чтобы не грелось. Без усилителя, напрямую, для 220v было бы впритык, а на 110v шунт бы уже прилично грелся.

igor1000 · 08.05.2019, 11:15

На девольтовских болгарках такая "приблуда" тоже есть, собрана на меге328 и в ней кроме стабилизации реализована функция отключения при "закусывании" диска.
Информация для размышления и возможно в дальнейшем для реализации.

p_v · 08.05.2019, 11:31

Для 200-ватных бормашинок это не актуально. Как и плавный пуск. А так - исходники открыты, любой может дописать то что считает правильным.

Pajatel · 26.05.2019, 15:57

Чёт не вьехал..
Регуляторы\стабилизаторы сделанные по принципу EMF, обычно этот самый EMF измеряют на коллекторе мотора в момент времени когда коллектор отключен от питающего напряжения. Если посмотреть на схему, то отвод на цепь измерения выходит до симистора. Т.е. всегда мереем входную напругу и неважно открыт или закрыт семистор. И где тут измерение EMF ????

p_v · 26.05.2019, 16:10

А когда ключ открыт, EMF в моторе исчезает

? Вы говорите о прямом способе измерений. Но он работает только на моторах "с магнитиками" и не очень точен на низких скоростях. Здесь опосредованные измерения. Формулы подробно расписаны в папке с документацией.

Pajatel · 26.05.2019, 16:30

Честно скажу, никогда не задумывался даже... Эт чтож, получается синусоида сети отличается сама от себя с подключенным и отключенным коллекторником. Если это так, то тогда на измерение будет сказываться даже длинна\сечение провода до резетки ? Опять же мощность - чем она меньше, тем опять же меньше влияния мотора на форму синусоиды сети ? И вы на основе этой разницы делаете выводы о оборотах мотора ?

p_v · 12.06.2019, 15:54

Синусоида не отличается. Зато отличается ток. Давайте вы все-таки формулы посмотрите https://github.com/speedcontrols/ac_...ree/master/doc. Специально же записали подробнейшим образом, чтобы не объяснять одно и то же каждому.

Кстати, если тут есть разработчики приводов, хотелось бы обсудить странный провал в середине на графике "измеряемой" скорости (все картинки есть в папке документации). Пока его тупо забили сплайном, чтобы ПИД не расслаблять.

Никак не получается подвести под это дело какую-то правдоподобную теорию. Частотные потери из-за обрезки синусоиды вроде как скомпенсированы (активное сопротивление меряется для разных фаз симистора), но они все равно имеют значение только для начальной 1/3 графика. Компенсации фазы симистора из-за сдвига тока нет, но это вроде имеет значение только на максимальной скорости, где характеристика данного вида моторов почти плоская - нет смысла заморачиваться.

В серийных девайсах моторчик обмеряется на стенде, и все забивается в таблички. Это скрывает любую кривизну. Но у любителей, понятное дело, ни каких стендов нет, поэтому приходится изобретать правдоподобную модель и мудрить с калибровкой.

В общем, если померить тахометром - получается что-то вроде логарифма. А если вычислять по описанным формулам - выходит довольно точное совпадение, но с приплюснутостью в середине. И все что пробовали придумать, такого неравномерного искажения дать не может даже в теории. Однако с результатами не поспоришь.

Еще было бы здорово, если бы калибровку ПИД-а поревьючил кто-нибудь шарящий в разработке подобных алгоритмов.

Подогнали "правильное" видео с демонстрацией работы регулятора:

Видео:

Дабы не грузить вас каждым чихом - прочие мелочи можно посмотреть в истории коммитов на гитхабе. Ничего принципиального не изменилось, просто полируются всякие мелочи и подкручивается документация.

Вот более подробное видео (не мое):

Видео:

Последний раз редактировалось mike-y-k; 12.06.2019 в 17:51.

p_v · 28.06.2019, 23:59

Обновил железки и документацию.

В железе подправил блок питания, сделал его ближе к рекоммендациям из app notes. Поменялась пара конденсаторов. Еще пустил землю аккуратнее. Насколько стало лучше (и стало ли) - не проверял, просто зачистил явные сопли.

Мануал по сборке разросся, уехал в отдельный файл и пополнился красивыми фотками https://github.com/speedcontrols/ac_...oc/assembly.md

. Из не раскрытого - использование альтернативных лаков для защиты. Как доедет все что можно с алиэкспресса - проверю и дополню.