Страница 1 из 2
Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 14 апр 2015, 23:40
isx
Здравствуйте!
Появилось немного времени и я снова вернулся к своим экспериментам

.
Последний раз делал драйвер для ШД. Сделал более менее нормальную вещь, но сами шаговые двигатели мне надоели. Хотел было поделиться проектом, но он пропал куда-то

.
Случайно на глаза попался двигатель от отопителя КАМАЗа, и в голову ударила мысль - а не сделать ли из него серву? Начал рыть инфу. В первую очередь нужен был оптический энкодер, который стоит дофига. На этом этапе работа заморозилась на несколько месяцев, пока в голову не ударила ещё одна мысль - а не сделать ли его самому? Были куплены два щелевых датчика, триггер Шмидта и МК STM32 (там частота хорошая, в отличии от АВРок). Напечатал на струйном принтере диск с рисками и полный оптимизма включил питание и - нихрена. Оказалось, что ИК просвечивает риски насквозь. Проблема решилась через неделю, когда я нашёл типографию, которая печатает лазерным принтером на плёнке. Энкодер на 150 рисок (600 положений) заработал

.
Затем наваял мостовой драйвер для движка, написал простенькую программку для "сервы" и сразу всплыла проблема. Плавно вращать двигатель изменение тока не выходит - на низких оборотах и средней нагрузке подгорают щётки (не сразу, но через час заметен нагар на контактах на якоре). Решено было перейти на бесколлекторники, но цена на них тоже офигенная, да и везти их только под заказ.
Вопрос: от чего можно взять бесколлекторники по более-менее разумным ценам? В приводах стир. машин есть, но они вроде здоровые сильно.
Хотел присобачить под эти цели движки на 380В трёхфазные, но оказалось что там иной принцип работы. Пока туда в якорь магнит не запихнёшь, он вряд ли поедет

Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 14 апр 2015, 23:49
Serg
isx писал(а):Вопрос: от чего можно взять бесколлекторники по более-менее разумным ценам?
Модельные движки...
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 14 апр 2015, 23:54
megagad
UAVpilot писал(а):Модельные движки...
Для модельных движков придётся делать ШИМ.
плюс греются они довольно сильно.
Если горят щётки - значит ток выше предельного для данного двигателя.
Для опытов лучше пользовать для начала принтерные маленькие, потом можно прикупить болгарские PIK-и. И уже после полной отладки управления - переходить на бесколлекторники. К слову - походите по автомастерским - во многих электроусилителях руля стоят бесколлекторники мощностью до 200-300Вт. Но питаются они от 12/24в.
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 14 апр 2015, 23:58
PKM
isx писал(а):Хотел присобачить под эти цели движки на 380В трёхфазные, но оказалось что там иной принцип работы. Пока туда в якорь магнит не запихнёшь, он вряд ли поедет
Поедет, только (упрощенно говоря) в асинхронных моторах момент пропорционален не разности векторов магнитного поля статора и ротора, а скорости вращения вектора поля статора. Есть и драйверы под асинхронники...
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 15 апр 2015, 00:05
nkp
isx писал(а):Пока туда в якорь магнит не запихнёшь, он вряд ли поедет
маленькое отступление:
в якорь электродвигателя по определению нельзя "запихнуть" магнит...
якорь электромашины - это по простому "главная" обмотка (именно обмотка)
якорь может быть расположен на роторе машины и на статоре...
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 15 апр 2015, 11:01
exup
на всякий случай ...
вентилятор охлаждения двигателя . датчик оборотов для обратной связи с драйвером присутствует.850W ( ! ) подшипники слабые.
сообщение 39
http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 9&start=20
сообщение 344
http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... &start=340
из того что ещё сам видел, то встречаются моторы с полым валом и швп внутри , есть полностью отстыковывающиеся моторы , есть конструкции, где мотор доворачивает рулевой вал
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 15 апр 2015, 12:42
vovan
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 15 апр 2015, 13:21
isx
Спасибо всем за ответы

.
UAVpilot писал(а):Модельные движки...
Я тоже про них думал, но с ними никогда не контактировал. Цена адекватная, но вот хватит ли его дури для подобной работы. Они как я помню делают упор на обороты, а не на крутящий момент.
megagad писал(а):Для модельных движков придётся делать ШИМ.
Это ерунда, а вот это:
megagad писал(а):плюс греются они довольно сильно.
может быть проблемой..
megagad писал(а):Если горят щётки - значит ток выше предельного для данного двигателя.
Тут немного другое.Чтобы снизить обороты вводится ШИМ, и при некоторой нагрузке на заниженных оборотах они начинают подгорать..
megagad писал(а):И уже после полной отладки управления - переходить на бесколлекторники.
Я тоже так планировал, но как выяснил в дальнейшем, принцип управления коллекторником и бесколлекторником сильно отличается.
megagad писал(а):К слову - походите по автомастерским - во многих электроусилителях руля стоят бесколлекторники мощностью до 200-300Вт. Но питаются они от 12/24в.
А что 12/24В? Это даже хорошо

.Я тоже на них поглядывал, да вот только так и не нашёл двигатели отдельно (целиком даже от калины стоит около 18т.р..

).
exup писал(а):на всякий случай ...
А это от чего такие вентиляторы? Я на вазовских смотрел, думал тоже бесколлекторник, а там в середине 4 щётки оказалось...
nkp писал(а):в якорь электродвигателя по определению нельзя "запихнуть" магнит...
Ну не прям в якорь, а вместо него. Там те же 3 фазы, и если стоять будет магнит в качестве якоря, то должен получиться синхронный движок. Только вот магнит нужен радиально намагниченный, а таких у нас нет. Я ато давно бы расточил на токарном такой якорь даже ради интереса
PKM писал(а):Поедет, только (упрощенно говоря) в асинхронных моторах момент пропорционален не разности векторов магнитного поля статора и ротора, а скорости вращения вектора поля статора. Есть и драйверы под асинхронники...
Если просто скорость регулировать, то можно попродовать, а вот если угол, то это будет оооочень сложно, я думаю
Ну это уже итак почти серва...
Жалко рабочий шпиндель ломать...Да и таки мощности, я думаю, это перебор

Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 15 апр 2015, 13:33
Сергей Саныч
Вот здесь маленько обсуждалось насчет асинхронного сервопривода
Re: Частотник Hyundai N700e в качестве сервопривода #8
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 15 апр 2015, 13:55
nkp
isx писал(а):Ну не прям в якорь, а вместо него. Там те же 3 фазы, и если стоять будет магнит в качестве якоря, то должен получиться синхронный движок. Только вот магнит нужен радиально намагниченный, а таких у нас нет. Я ато давно бы расточил на токарном такой якорь даже ради интереса
это конечно не имеет большого значения(почти никакого

) , да и в виду древности этой терминологии многие забыли саму суть... но:
ты просто вместо термина ротор (вращающаяся часть эл.машины) используешь слово "якорь"
если в эл.двигатель в ротор "вставить" магниты - то якорем становится статор со своей обмоткой...
если в эл.двигатель в статор "вставить" магниты - то якорем становится ротор со своей обмоткой...
конечно - это упрощенно_говоря))
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 15 апр 2015, 13:59
AndyBig
Посмотрите двигатели для всяких электровелосипедов, электроскутеров. Хотя там в основном идут мотор-колеса, но бывают, по-моему, и отдельные двигатели

Модельные тоже можно попробовать, выбрав с небольшим KV. Мощей должно хватать, там и до нескольких кВт бывают. Ну и нагрев зависит от мощности и нагрузки, если взять киловаттный и гонять его на 10-20%, то сильно греться не должен

Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 15 апр 2015, 19:07
PKM
isx писал(а):Если просто скорость регулировать, то можно попродовать, а вот если угол, то это будет оооочень сложно, я думаю
Почему сложно? Обычный ПИД по положению в ЧПУ: на входе рассогласование, на выходе сигнал скорости. В данном случае: на входе угловое рассогласование, на выходе частота вращения поля...
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 15 апр 2015, 19:13
isx
nkp писал(а):ты просто вместо термина ротор (вращающаяся часть эл.машины) используешь слово "якорь"
А я то думаю почему мы друг друга не понимаем. Спасибо за поправку.
AndyBig писал(а):Посмотрите двигатели для всяких электровелосипедов, электроскутеров
Они довольно мощные. Их можно вместо шпинделя ставить

. На осях такое, думаю, будет перебором.
AndyBig писал(а):Модельные тоже можно попробовать, выбрав с небольшим KV. Мощей должно хватать, там и до нескольких кВт бывают
А что, прям сильно греются так, что надо на 10-ти процентах гонять?
Вот к примеру. возьму я такое чудо
http://www.parkflyer.ru/product/103719/ . Может кто-нибудь провести аналогию с ШД и сказать, сколько примерно кг/см у него будет? Сколько секунд ему потребуется чтоб с момента запуска достичь номинальных оборотов? У меня просто ШД были FL57STH56, так там при номинальном напряжении 3.6В ток был 2А, а это 7.2Ватта. А на этом движке пишут макс. мощь 680Ватт, поэтому эта цифра мне ничего не говорит
PKM писал(а):Почему сложно? Обычный ПИД по положению в ЧПУ
Просто я не могу понять даже, как заставить его переместиться ровно на 10 градусов (к примеру). Вращение магнитного поля не даёт нам никакой информации о времени реакции на него двигателя. Получается, мы даже не знаем с какой скоростью и мощностью его вращать чтоб просто остановить двигатель в нужной точке, чтоб он не убежал мимо координаты.
А вообще, частота вращения там постоянная и меняется только напряжённость поля или частоту тоже подстраиваем?
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 15 апр 2015, 19:51
vladimir74
может такой подойдет, он в стиральных машинах используется.
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 15 апр 2015, 20:01
mhael
vladimir74 писал(а):может такой подойдет, он в стиральных машинах используется.
асинхронник превратить в синхронный мотор?
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 15 апр 2015, 21:21
AndyBig
isx писал(а):А что, прям сильно греются так, что надо на 10-ти процентах гонять?
Ну, не на 10, но больше половины мощности я бы не давал

Они ведь работают открытыми, да еще и обдуваемыми винтами/пропеллерами, и то бывает перегреваются при больших нагрузках
isx писал(а):Может кто-нибудь провести аналогию с ШД и сказать, сколько примерно кг/см у него будет?
Нет. Мощи в них немало, но что будет твориться на маленьких оборотах - нужно пробовать
isx писал(а):Сколько секунд ему потребуется чтоб с момента запуска достичь номинальных оборотов?
Ну, может быть 0.3-0.5

Может быть и меньше
isx писал(а):Просто я не могу понять даже, как заставить его переместиться ровно на 10 градусов (к примеру). Вращение магнитного поля не даёт нам никакой информации о времени реакции на него двигателя. Получается, мы даже не знаем с какой скоростью и мощностью его вращать чтоб просто остановить двигатель в нужной точке, чтоб он не убежал мимо координаты.
Поэтому для получения информации используется энкодер - по координатам оси или по оборотам вала двигателя
isx писал(а):А вообще, частота вращения там постоянная и меняется только напряжённость поля или частоту тоже подстраиваем?
Регулируются и частота и ток. В нормальных регуляторах

Обратная связь о положении ротора идет с незадействованных в данный момент катушек.
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 16 апр 2015, 20:59
isx
AndyBig писал(а):Ну, может быть 0.3-0.5 Может быть и меньше
Ну эт нормально

Теперь бы определиться с мощностью и производителем. Опята у меня с ними 0
AndyBig писал(а):Поэтому для получения информации используется энкодер - по координатам оси или по оборотам вала двигателя
Это понятно, но только вот если мы регулируем и частоту и силу тока в обмотках, то, к примеру, если взять всё те же 10 градусов, то как нам подобрать частоту?
И если у нас есть энкодер, то зачем ещё и незадействованные катушки использовать?
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 16 апр 2015, 21:57
N1X
Скажем так, мы регулируем не просто частоту, мы регулируем вектор поля, и чтобы повернуть вал на 10 градусов, нужно повернуть вектор на 10 градусов, при этом делая поправку на некоторые факторы. И соответственно ток должен быть пропорционален моменту на валу, дабы поле не проскальзывало по ротору...
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 16 апр 2015, 22:18
exup
вентилятор вероятно от мерса. там значок нарисован...

вот вентилятор от какого то изделия фаг
и вот ещё примеры :
напольный электротранспорт
Re: Откуда выдрать бесколлекторный двигатель?
Добавлено: 16 апр 2015, 22:51
AndyBig
isx писал(а):к примеру, если взять всё те же 10 градусов, то как нам подобрать частоту?
Утрированно: предположим у нас девять полюсов и три обмотки. Полный оборот - пробежать полным током по всем трем катушкам три раза. 10 градусов - 1/36 оборота, то есть даже меньше расстояния между соседними полюсами, значит удерживая ток в текущей катушке, подаем еще ток и на следующую, наращивая его пока ротор не провернется на нужный угол. ПИД в помощь
isx писал(а):если у нас есть энкодер, то зачем ещё и незадействованные катушки использовать?
Они задействуются в модельных регуляторах, там энкодер не ставится. Просто определяется примерное положение ротора для оптимального регулирования (подачи тока в катушки обмоток), ну и определяются обороты для их поддержания.