Двигатель DC/BLDC предельное напряжение через ШИМ

[djoni]

Господа, просьба, поделитесь практическим опытом.
Есть двигатель BLDC на 24 вольта, естественно все эти погремушки куплены в Китае и никаких даташитов на них нет, вопрос какое можно подать превышающее напряжение от заявленного, при том что ШИМ на частоте выше 100Кгц. Уверен, что при таких данных можно спокойно подавать 50 вольт и обмотка не пострадает. Вопрос можно ли делать это от 100 вольт или от 300 вольт постоянного тока(300 более интересно). Но что-то мне подсказывает, что даже кратковременная подача 300 вольт на 1 микросекунду, просто убьёт обмотки изоляция просто не выдержит.
Хочется услышать о Вашем опыте.

[Eddy71]

подача 300 вольт на 1 микросекунду, просто убьёт обмотки

Обмотки == индуктивность. На сколько успеет возрасти ток за 1 мкС в индуктивности обмоток Вашего двигателя?

[djoni]

В данном случае на BLDC моторе индуктивность около 100uH. Для меня остается открытым вопрос и качества изоляции этих обмоток, которую явно не рассчитывали на 300 вольт.

[Yuri222]

Eddy71, ТС имхо спрашивал про напряжение изоляции.
Я бы 24-вольтный питать от 300-вольтного источника не рисковал. Даже от 100-вольтного тоже, если нет никакой информации.
Тут недавно была картинка про PoE - прикрутили обычную сетевую вилку к ethernet кабелю. Ради интереса загуглил - аж целую минуту изоляция таких кабелей должна выдерживать емнип 300В

[djoni]

Eddy71, ТС имхо спрашивал про напряжение изоляции.
Я бы 24-вольтный питать от 300-вольтного источника не рисковал. Даже от 100-вольтного тоже, если нет никакой информации.
Тут недавно была картинка про PoE - прикрутили обычную сетевую вилку к ethernet кабелю. Ради интереса загуглил - аж целую минуту изоляция таких кабелей должна выдерживать емнип 300В

Да мне самому как то стремно от 300 вольт питать, тут и ключи нужно рассчитывать на такой вольтаж и делители напряжения нужно пересчитать и еще огромнейшая куча нюансов. Плюс этой идеи будет в том, что не нужен источник питания 24 вольта на 60ампер

[Yuri222]

Плюс этой идеи будет в том, что не нужен источник питания 24 вольта на 60ампер

Т.е. Вы считаете, что ставить кучу 380-400 вольтных банок конденсаторов (300В постоянки, как понимаю, собираетесь получить из сети переменного тока 230В +-10% ?), способных выдать 60А в импульсе - это хорошая идея? И к тому же обеспечить отсутствие помех

на частоте выше 100Кгц

...

[mike-y-k]

djoni, таки у мотора есть номинальная и максимальная мощность, провода имеют определенное сечение, от корпуса до обмоток есть определенное тепловое сопротивление, у контроллера BLDC должен быть контроль тока каждой обмотки, список можно расширять дальше…
Вы таки начните с Адама - для чего Вы хотите поднять напряжение в 12.5 раз?
Расчет на соответствующее увеличение мощности?
Можно сделать таки что угодно - результат будет в изменении MTBF. Даже без учета качества изоляции в обмотках, такое действие вызовет уменьшение MTBF на ≈3 порядка…
Практически питал BLDC на 24V напрямую от 48V с соответствующей коррекцией датчиков тока. При MTBF от производителя 50000 часов - отработали уже ≈10000 и нет признаков деградации… Мощность выросла примерно на 20…25 процентов (ограничение по макс току и температуре не дает больше), начальный крутящий момент на 56%…
Но это совсем не пример для подражания - там решение было вызвано изменением в ТЗ и очень сжатыми сроками до начала стендовых испытаний…
Второй прототип был уже на 48V BLDC…

А нужный блок питания просто купить от meanwell и не париться, цена вопроса будет сопоставима с обеспечением 1.5kW 300VDC питания и схемы управления от него для BLDC мотора…

Может асинхронный на эту мощность и частотник к нему будет сильно проще поставить? Последний можно даже собрать…

А 100kHz это будет не частота чередования для мотора?

[Eddy71]

У моделистов те же BLDC моторчики с Алишки классифицируются по KV - тысяч оборотов на 1 вольт приложенного напряжения. Гляньте, мож и на Вашем моторчике есть эти цифры. И дальше уже плясать можно будет.

[djoni]

mike-y-k, Вы правы, давайте по порядку.
Моторов 4 штуки максимально допустимый ток 11А при 24 вольтах, моторы низкооборотистые думаю скорость в 5000 оборотов уже будет пределом, при 14 магнитах, частота шима думаю можно и поднять , лишь бы ключи выдержали время включения и выключения.
Блок питания на 24 вольта и 60 ампер не прокатывает по двум веселым причинам:
1. не влезет по габаритам от слова совсем (хотя при помощи кувалды запихнуть можно, но работать не будет )
2. на другом конце кабеля, где подключается мотор приходит постоянное напряжение и с учетом его падения, там может быть и 300 вольт и 200 вольт (в этом же кабеле еще и 485 интерфейс сидит, но это отдельная история).

Увеличение мощности мне как бы не нужно, но высокое напряжение положительно скажется на дорожках печатной платы которая тоже ограничена по размерам (конечно прокинуть параллельно провода можно, но не эстетично и не очень практично при ремонте).

Я уже склоняюсь к мысли, что нужно поставить еще один шим контроллер, который бы шимил 300 вольт, а за ним LC фильтр, и подавать 50 вольт на двигатели.

Eddy71, на моем ничего не написано, да и условно говоря завтра их может больше не быть, будут слегка другие и характеристики изменятся. Вообще вся эта чудесная задача из разряда "давайте возьмем это и сделаем - это же новое и прикольное "

[Yuri222]

высокое напряжение положительно скажется на дорожках печатной платы

это каким же образом?
Еще и с учетом повышенного напряжения = увеличение зазоров.
С учетом

на другом конце кабеля, где подключается мотор приходит постоянное напряжение и с учетом его падения, там может быть и 300 вольт и 200 вольт

нужно поставить еще один шим контроллер, который бы шимил 300 вольт

пожалуй, единственно правильное решение.
Не забыть баночку конденсаторов на входе этого контроллера.