BLDC принципы управления.

[mike-y-k]

Для моделирования чего угодно на таком моторе стоит использовать подходящий инструмент и внимательно почитать литературу по теории…
Те же вариации TMS320 как раз под эту задачу - можно изобразить на обмотках наверное любую форму сигнала с хорошим разрешением…
Тогда все теоретические выкладки можно проверить на практике…

[laser532]

Разобраться.

Ну, давайте на пальцах. Без углов и фаз. Намотали специально двигатель так, чтобы можно было простым управлением получить практически то же, что в синхронном. Но есть небольшие ухудшения характеристик: кпд пониже, пульсации крутящего момента, т.к. есть негармоничность. Но пользоваться можно т.к. куча бонусов. И все-таки пульсации момента - это не переменный момент. Закормите синусом, вместо пульсирующего момента получите переменный и усложнение драйвера.
Мне, например, чаще важнее крутящий момент при старте и возможность торможения. А кпд и монотонность момента в меньшей мере. Да и профили токов можно менять в процессе, адаптируясь под конкретный двигатель, если знаешь, чего нужно достичь.

Тогда все теоретические выкладки можно проверить на практике…

В том-то и дело, что в первом приближении все понятно, если не считать откровенных пробелов в терминологии и конструкции, а вот нюансы могут быть интересны и специалисту, т.к. обычно для достижения задачи есть несколько решений и выбирать сложно как абсолютно незнающему так и имеющему много вариантов. Второму, мне кажется, даже сложнее.

Да и вдуть меандр тока в индуктивность без значительной погрешности не получится.

Полагаю, речь идет не о строгом прямоугольнике, а о простом прямоугольнике, в смысле упрощения относительно синуса для ключевых схем управления.

Ну, для спецприменений, когда денег не жалко, можно запариться созданием конструкции, которая обеспечивала бы более точно пост. вращ. момент двигателя.

Мы делали трехпетлевую ОС для обычного коллекторного двигателя стеклоподъемника, применив его для подъема индуктора в литейной установке. Задача была быстро поднять, но не ударить в конечном положении, а перед разгоном центрифуги быстро опустить и тоже без пролета датчика нижнего положения. На вал поставили датчик угла. Токи близкие к насыщению сердечника, сложности в некоторых положениях коллектора и т.п. Но всю траекторию формализовали и выбрали подходящие режимы управления. На что и пошел довольно шустрый dsPIC (программист просто привык к их ассемблеру).

[sat_art]

laser532, я согласен. Но кроме момента есть еще такие параметры как нагрев двигателя, потребляемая мощность.
И опять же, я же не говорю, что хорошо, а что плохо. Я пытаюсь разобраться.
И прекрасно понимаю понятие баланса между ценой и функциональностью.

К примеру:
Есть необходимость в приводе станка (о точности речь не ведем, говорим о любительском уровне). Есть вариант поставить дорогую серву и не иметь гемора. Или дешевый BLDC. Но у него свой контроллер и плюс снаружи все равно еще один который им будет управлять и контролировать. Компонуя их в один можно практически без удорожания получить гораздо лучший функционал двигателя.

Вот например народ использует такой же двигатель как я показал. Но с большими извращениями.

Двигатель с контроллером 110$, без контроллера 70$. Добавив 10-20$ за 50-60$ можно поиметь нужный функционал.
А синус или прямоугольник - ну так если в контроллере планируется ШИМ для регулировки тока, то не намного дороже сделать это для 3-х каналов а не для одного.
Опять же, повторюсь, форум предназначен прежде всего для обмена мнениями, что я и пытаюсь делать.

Те же вариации TMS320 как раз под эту задачу

От Вы неугомонный Речь о реализации в железе не идет. Вернее здесь каждый .... как хочет.

а вот нюансы могут быть интересны и специалисту,

Так речь как раз о нюансах. Все прекрасно представляют как работает двигатель, что у него есть ротор и статор, у них есть магнитные поля которые друг друга тягают.
Как раз и интересно, отличаются ли и чем ротор и статор BLDC и PMSM? Есть ли во всем этом смысл?

[mike-y-k]

sat_art, я просто себе ответил на все имевшиеся вопросы с их помощью и получил нужное управление приводами под имевшиеся задачи. Будут ещё потребности - всегда есть на чем их проверить. Заодно и вариации алгоритмов управления легко проверить.
А что там будет подключено к трём мостам на выходе - уже не сильно важно (если без фанатизма с мощностью и таки учитывать физические характеристики подключаемого).

[laser532]

Так речь как раз о нюансах. Все прекрасно представляют как работает двигатель, что у него есть ротор и статор, у них есть магнитные поля которые друг друга тягают.

Вы знаете, я немного другим занимаюсь и стараюсь не погружаться в тему глубоко, если она не требуется для текущей задачи. Причем это именно мой изначальный подход со школьных времен. Знание оно как фракталь, можно углубляться до бесконечности и так и не знать всех нюансов. Моя же задача обычно - координировать действия тех кто погружается. В некоторых вещах я тоже узкий специалист. Так вот нюансы могут быть вообще неинтересные, но обойти их нельзя в решении конкретной задачи. Как в моем примере с моторчиком подъемника. Я вообще хотел плюнуть и на пневмопривод перейти. Моторчик дешевый, к качеству не только самого мотора и его элементов претензии. Но сами мы производство такого узла не потянем, весь аппарат получится "золотым". Вот и приходится вникать в нюансы. А они там мерзкие. У нас горели интеллектуальные ключи, которые для подобных применений разработаны и именно потому и выбраны, чтобы ничего не горело. У меня вообще есть опыт работы с диагностикой неисправного оборудования, когда к моему стенду могут подключить устройство, допустим с внутренним КЗ. Или есть какая-то конфгурация, что на определенные элементы нельзя подавать питание, а пользователь может пытаться это сделать. И здесь интеллектуальные ключи хороши и спасают от коллизий. Ни один не сгорел и ничего не сжег. А вот с мотором... Таких навесок из быстрых диодов, каких-то своих датчиков пришлось делать, что легче было свой мост на дискретных элементах соорудить. Вот так они и появляются эти нюансы - ТЗ, финансы, реально существующая элементная база и т.п. порождают кучу ограничений и "костылей". Но потом это все обрастает какой-то продуманностью и характеристики оказываются вполне в ОБР.

Как раз и интересно, отличаются ли и чем ротор и статор BLDC и PMSM?

Могу сказать глупость, но, вероятно, они могут и не отличаться, т.к. всегда существуют какие-то переходные варианты между типами. И тогда отличие будет только в принципах управления: вращающееся магнитное поле или коммутация. Тут требуется какая-то школа, в которой на технических принципах формируют терминологию в зависимости, допустим, от применения.
К примеру, в цитируемом Вами документе от TI синхронный имеет распределенную обмотку, а безщеточный концентрированную. Однако, насколько я знаю, синхронные тоже могут иметь сосредоточенную намотку.

Сомневаюсь, что и специалист по двигателям ответит на Ваш вопрос. Мне кажется, он слишком пространный. Теория давно изложена, производители бьются за достижение определенных лидирующих характеристик и классифицируют продукцию по этим характеристикам. Это же по всей технической продукции наблюдается - разве не так? Пример, MOSFET оптимизированные под ключевой режим или под затянутый линейный режим.
Вряд ли я Вам чем-то помогу в Ваших исканиях, т.к. подход к углублению все же должен стартовать с хороших основ или детальным изучением конкретной модели (мотора) множеством технических средств - прямые измерения, построение моделей.

[sat_art]

laser532, Все дело в том, что я себе именно так и представлял задачу. (это я про описания Вами нюансов).
Это не коммерческий проект. Скорее хобби для понимания процесса. И здесь так, получится - хорошо, надоест - брошу. Вернее, получится оно однозначно, вопрос в каком варианте. Меня устроит даже самый примитивный, он все равно будет лучше дешевого китайского конвейера, и заточен под мои задачи.
Тема создана для получения дополнительной информации.
Будут результаты - поделюсь здесь же.
В любом случае, спасибо за проявленный интерес.

[verdana]

т.к. подход к углублению все же должен стартовать с хороших основ

Ага-ага.

Умение писать код для МК, совершенно не отменяет необхоимости
знать основы электроники и электротехники.
А с точностью до наоборот, требует более глубокого их понимания.

Например в BLDC, можно компенсировать реакцию якоря программно.
(За что, силовые ключи скажут огромное спасибо)
Но для этого, как минимум нужно знать о существовании онной...

А это в свою очередь, требует понимания принципов работы коллекторного ДПТ,
а не деклараций - "Все прекрасно представляют как работает двигатель" ©

[laser532]

"Все прекрасно представляют как работает двигатель" ©

Двигатель работает так: "Жжжжжж".©

Все сказано и к сказанному добавить нечего. В процессе экспериментов и болтовни ни одно живое существо не погибло. Ждем результатов ТС? Или забудем...

[verdana]

Ждем результатов ТС?

А чё там может быть?

В лучшем случае, "жалкое подобие левой руки" ©
То бишь, родного контроллера.

А скорее всего, как обычно, весь пар в гудок уйдёт...

[genao]

в чем принципиальное различие статоров и роторов этих моторов?

Формально различий нет, так же как и у четырехтактных бензинового двигателя и дизельного (если не брать в расчет ГРМ, впрыск топлива, принципа зажигания, степени сжатия).
Но также как у этих двигателей внутреннего сгорания есть основное отличие - степень сжатия, так и у BLDC и PMSM есть "степень" форсировки момента вращения.
Поясняю:
В PMSM есть проблема увеличения возбуждения поля статора, которое может размагнитить магниты ротора, поскольку полюсы соосны. Чтобы это можно избежать то "прячут" магниты в железо ротора (делают инкорпорированными), и сразу растет вес, инерция вращения.
В BLDC же из-за перпендикулярности полюсов статора и ротора размагнитить магниты сложнее

Другими словами, есть отличия в расчете железа, магнитов, номинального возбуждения (запас по насыщению), распределения обмотки статора по зубцам, для явнополюсных статоров еще форма полюсного наконечника/зубца.
Еще нужно рассматривать то, что для BLDC обмотку статора можно выполнять проще.
Для синхронной PMSM вольности с обмоткой статора уже не допустимы из-за требования синусоидальной формы противоэдс, создаваемой вращающимися постоянными магнитами статора.