Nowy sterownik FOC XA3

Tematy związane z kontrolerami do silników BLDC. Sposoby podłączenia, chłodzenie, prądy itp.
Awatar użytkownika
barmal
Moderator
Posty: 218
Rejestracja: 03 maja 2017, 17:32

Re: Nowy sterownik FOC XA3

Post autor: barmal » 07 paź 2019, 12:12

Mitar pisze:
07 paź 2019, 9:18
Można by się pozbyć programowego ograniczenia natomiast zrobić ograniczenie temperaturowe, algorytm podobny jak masz teraz na silniku.
Wydaje mi się, że nie patrzymy na tą sprawę z tej samej perspektywy. Stąd też chyba mamy 2 różne punkty odniesienia i definicje ograniczenia prądu. Jak mi się wydaje, jeśli chodzi o ogólny pomiar i ograniczenie prądu oraz pomiar i ograniczenie w sterowaniu polem, czyli tzw foc.

Gdzie w ogólnie znana definicja ograniczenia prądu, w tym przypadku dla silnika bldc, wspólnie dla 3 faz w jednym punkcie (sterowniki blokowe, te najprostsze, z jednym shuntem(ale...są też i takie z 2ma lub 3-ma dla 2 lub 3 półmostków...)) definiuje pomiar i ewentualnie ograniczenie jako funkcja czasem dodatkowa, ochronna czy pomiarowa dla silnika i sterownika. Jak na przykład nasze sterowniki blokowe z jednym shuntem, który czasem zosteje „podlany” cyną w celu zwiększenia prądu :-)
Ale są też sterowniki, na przykład modelarskie, które nie mają takiego pomiaru i ograniczeniem jest jedynie rdson tranzystorów.
To już dla sterownika foc jest to niezbędny „gadżet”, bez którego sterownik, że tak powiem nie „pojedzie”...
Tzn. Pojedzie ale nie będzie pracował poprawnie... trochę namieszane...temat rzeka :-)

Do tego aby foc w ogóle zaistniał potrzebujemy kilka parametrów. W dużym uproszczeniu wygląda to tak:
Pomiar pozycji wirnika, im dokładniej tym lepiej(a my co mamy..? 60°czyli lipa).
Pomiar prądu przynajmniej 2 faz. Trzecią fazę można sobie policzyć, o ile kogoś to interesuje i do czegoś potrzebuje.
2 transformacje: Clarka i Parka
2 regulatory, najczęściej PI dla prądu pola, czyli Id i momentu, czyli Iq
2 transformacje, znowu Parka i Clarka ale tym razem do tyłu.
I na koniec SVM, czyli wektorową modulację przestrzenną. Tą można zastosować ale nie trzeba. Jeśli jej nie ma, silnik będzie się kręcił z maksymalnymi obrotami o faktor pierwiastek3/2 niższymi, czyli 0,866.

Dokładniej:
Mierzymy prąd 2 faz i pierwsza transformacja, Clarka
Ialfa = Ia(prąd fazy a)
Ibeta = (Ia+(2xIb))/1,732
Druga transformacja, Parka:
Id = Ialfa x cosalfa + Ibeta x sinalfa
Iq = -Ialfa x sinalfa + Ibeta x cosalfa

Tu widzimy, że jak wspominałem wcześniej, musimy zmierzyć prądy bo bez tego lipa, nie będzie poprawnie działać...

A jak już przebrnęliśmy przez Parka i Clarka, czeka na nas regulator i w tym momencie upraszczamy sobie życie, przechodząc z systemu 3 wymiarowego, którym jest nasz silnik z trzema fazami w system 2 wymiarowy i stacjonarny. Dzięki temu możemy o wiele szybciej, łatwiej i przyjemniej wyregulować nasze prądy i dzięki którym to nasze morduchny przybierają formę banana z końcami skierowanymi do góry 
Na wejściu zapodajemy mu/im Id oraz Iq. Gdzie Id regulujemy na 0 a Iq na wymagany prąd fazy.

Czyli, na wyjściu regulatorów pojawiają się nam 2 wartości: Vd i Vq. Z nimi pukamy do drzwi znanym nam już transformacjom, czyli Parka i Clarka i...one zmieniają się na:
Valfa = Vd x cosalfa – Vq x sinalfa oraz
Vbeta = Vd x sinalfa + Vq x cosalfa.

Wyjście regulatora i znowu 2 transformacje, które są jednocześnie ponownym przejściem w inny wymiar. Tym razem jednak idziemy z 2 w 3 wymiary. A to jedynie dlatego, że prawie dotarliśmy do końca naszej wyprawy w „głębię foca”.

No i na (prawie) koniec, tu mamy już 3 napięcia, które możemy bezpośrednio zapodać na wyjście procesora (pwm). Czyli: dzięki ostatniej transformacji Clarka otrzymujemy:
Va = Vbeta
Vb = (-Vbeta + pierwiastek3 x Valfa)/2
Vc = (-Vbeta - pierwiastek3 x Valfa)/2

Ten „prawie koniec” to trochę oszukany...
Wprawdzie możnaby zapodać wyżej wspomniane napięcia na nasz moduł pwm ale w takim stanie silnik kręciłby się jedynie pierwiastek3/2, czyli 0,866 obrotów z blokowca.
Aby to ominąć, stosujemy tzw. SVM. Czyli tzw. wektorową modulację przestrzenną w celu uzyskania wyższych obrotów. I tyle. Dobrnęliśmy do końca.
Silnik się kręci, my mamy banana, Cyklon bije rekordy, barmal wkręca i jest git :-)

No ale powracając do sedna sprawy, czyli zdjęcia ograniczenia prądu. Jak widzimy w pierwszej transformacji Clark, prąd potrzebujemy do tego aby wszystko poprawnie działało i nie da rady zlikwidować, czy coś.
To sprawa kluczowa.
Możny wprawdzie zwiększyć zakres pomiaru przez zmniejszenie oporników ale nie da rady ich wyrzucić i przy prądach rzędu 300...500A natrafiamy na inne, niemniej rozległe problemy związane z pomiarem. No i odpowiadając konkretnie na pytanie: nie da rady. Prąd musi być mierzony i to w jakimś zakresie. U mnie ten zakres wynosi +/- 500A ale programowo zmniejszyłem go do +/- 300A fazy i w tym przedziale można się poruszać. Oczywiście można by dołożyć jakiś algorytm regulujący prąd w stosunku do temperatury ale zakres pozostanie ten sam.

maki1000
Posty: 63
Rejestracja: 28 lut 2018, 20:49

Re: Nowy sterownik FOC XA3

Post autor: maki1000 » 07 paź 2019, 12:41

Barmal jesteś niesamowitym Kosmitą w najpozytywniejszym słowa tego znaczeniu. Rozmawiasz do nas Januszy językiem możliwe najprostszym a i tak przeciętny Janusz jak ja 3/4 nie rozumie :)

Jestem pełen podziwu dla ludzi takich jak Ty ! Brawo Kolego

Awatar użytkownika
barmal
Moderator
Posty: 218
Rejestracja: 03 maja 2017, 17:32

Re: Nowy sterownik FOC XA3

Post autor: barmal » 07 paź 2019, 21:29

Eeee tam, jak ja to zakumałem to każdy da radę :-)

Sietas
Posty: 396
Rejestracja: 20 lut 2018, 0:11

Re: Nowy sterownik FOC XA3

Post autor: Sietas » 08 paź 2019, 16:18

Wspominałeś kiedyś, że pozycję można by ustalać na halach analogowych. Jeżeli przesunięcie któregokolwiek czujnika o milimetr powoduje tak duży błąd kątowy to właśnie czemu nie pójść by inną drogą i skorzystać z analogów?

Awatar użytkownika
barmal
Moderator
Posty: 218
Rejestracja: 03 maja 2017, 17:32

Re: Nowy sterownik FOC XA3

Post autor: barmal » 08 paź 2019, 18:11

Dlatego, że to upierdliwe do ustawienia. Lepsze jest i to o niebo.
Zobacz tu jest silnik, który kiedyś przerobiłem.
Miał 3Halle cyfrowe i do tego dołożyłem mu jeszcze 2 analogowe.

Tu jak działa na blokowym:


Tu jak działa na sinusie ale z trzema hallami cyfrowymi:

A tu jak działa na 2 analogowych:

Sietas
Posty: 396
Rejestracja: 20 lut 2018, 0:11

Re: Nowy sterownik FOC XA3

Post autor: Sietas » 08 paź 2019, 18:51

A na czym polega trudność w ustawianiu? Sterownik softowo wspiera tą opcję czy robiłeś tylko dla testu?

Awatar użytkownika
barmal
Moderator
Posty: 218
Rejestracja: 03 maja 2017, 17:32

Re: Nowy sterownik FOC XA3

Post autor: barmal » 08 paź 2019, 20:01

To była standardowa opcja w moim pierwszym sterowniku sprzed chyba 10 lat. Upchałem w nim komutację blokową, sinusa z trzema cyfrowymi hallami i 2 analogowymi. Można było sobie do woli programować co kto chciał.
W aktualnym tego nie mam bo tego i tak nikt nie używał.
Problem w zamontowaniu polega na tym, że Halle muszą mieć przesunięcie 90° względem siebie i koniecznie być zamontowane mechanicznie tak aby sinus nie był spłaszczony. Czyli nie za blisko magnesów.
Czyli w DD zdejmujesz dekiel, montujesz halle, zakładasz dekiel i kręcisz kołem mierząc na oscyloskopie sygnał. Jeśli miałeś szczężcie i sygnał pasował to koniec. Jeżli nie, to od nowa. Tak długo aż amplituda była mniej więcej od 1,5 do 3,5V (tą programowo mogłem sobie na właściwy rozmiar dopasować, czyli na 0,5 do 4,5V i stan spoczynkowy 2,5V) i przesunięcie 90°.
Wyglądało to tak:
QT4P1640.JPG
1
QT4P0796_1.JPG
2
QT4P0795_1.JPG
3
QT4P0698.JPG
4

Tajfun
Posty: 22
Rejestracja: 09 mar 2018, 20:44

Re: Nowy sterownik FOC XA3

Post autor: Tajfun » 09 paź 2019, 5:39

Czekam na oficjalna produkcję i sprzedaż. zamawiam 1 szt do mojego Samuraja :-)

McL
Posty: 47
Rejestracja: 20 lut 2018, 6:15
Lokalizacja: Białystok

Re: Nowy sterownik FOC XA3

Post autor: McL » 09 paź 2019, 9:49

Nie wiem czy jest to możliwe, ale czy jest możliwość aby taki sterownik w przypadku awarii hali mógł pracować jako blokowiec bez hali (oczywiście po ustawieniu tego w sofcie przez telefon)?

Awatar użytkownika
EV-Maniak
Posty: 2501
Rejestracja: 21 lut 2018, 9:45
Lokalizacja: prosto ze wsi

Re: Nowy sterownik FOC XA3

Post autor: EV-Maniak » 09 paź 2019, 10:25

Ja na wszelki wypadek w swojej konstrukcji mam podwójne halle. Jakby co to przekłam i po sprawie, ale faktycznie dobre by to było, żeby z poziomu aplikacji zamienić na blokowca i potem w domu na spokojnie usunąć awarię. Ale z dużo nie wymagajmy. Sterownik i tak zapowiada się świetnie ;)

Awatar użytkownika
Popeye
Posty: 40
Rejestracja: 14 sie 2018, 15:24

Re: Nowy sterownik FOC XA3

Post autor: Popeye » 09 paź 2019, 21:49

Powinniście zapomnieć o sabku i wspierać sterownik naszego rodaka, który jest o niebo lepszy. Będzie więcej mocy to i grono zwolenników urośnie :)

A Ty Barmal masz zwiększyć skalę sprzedaży i zadbać o wypromowanie

Wojtek
Posty: 54
Rejestracja: 02 maja 2019, 9:48

Re: Nowy sterownik FOC XA3

Post autor: Wojtek » 09 paź 2019, 22:38

Popieram, jestem za. Gdyby jeszcze wzbogacić go o BMS, coś jak Adapto...Ech, pomarzyć.

ODPOWIEDZ