Разработка сервоконтролеров

[UAVpilot]

Из-за искрения щёток наловите лишних импульсов...
Да и у этих моторов характеристика неподходящая для сервопривода.

[Fyva]

Импульсы дают угол поворота , а полярность(через логику с тремя состояниями) в какую сторону.

А кто исключил вариант противовключения (при регулировании/отслеживании положения). Т.е. при вращении ротора мотора по инерции в одну сторону, а направлении тока в другую - торможение противовключением.
ИМХО, при датчике положения на выходном звене и наличии люфтов в системе (а они будут) по управлению мотором такая "каша" будет твориться .

[aegis]

угу. не стоит оно стоимости китайского энкодера

[aliwt]

Ладно, оставим щетки в покое. Посетила вот такая мысля: использовать совр авт генератор в качестве трехфазного синхронного сервомотора. Мощи достаточно, напр КаМАЗовский 28V 80A даже на половинных токах выдаст под kW. Доработка видится в удалении диодного моста, установке энкодера, и возможно вентилятора охл, (возможно доработка или замена родной крыльчатки). Поэтому прошу сообщество поделиться схемами 3-фазхных драйверов или идеями по разработке. Можно правда еще перемотать под биполярный шаговик, несколько десятков шагов на оборот должно получится, на днях разберу гену, скажу точнее. Но неохота мотать, да и дискретность получается низкой, хотя для привода шпинделя металлорежущего станка или транспортного средства очень даже пойдет.

[aegis]

Поэтому прошу сообщество поделиться схемами 3-фазхных драйверов или идеями по разработке

http://www.vbesmens.de/en/positioning-controller.html я такое добро собрал, но никак не проверю. с блоком питания проблемы есть некоторые. н атакую силу тока придется изрядно потрудится в переработке платы. почитай пока там много чего написано. я сейчас чисто физически не могу этот проект добить т.к. есть срочные работы

[Fiks]

Сегодня разбирая древний CD-Rom, впервые обнаружил энкодер на позиционировании лазерной головки. Энкодер реализован на датчиках хола, сегодня постараюсь его сфоткать. Можно попробовать на нем замутить.

[Fyva]

КаМАЗовский 28V 80A даже на половинных токах выдаст под kW

Саш, колись для чего это приспосабливаешь. А то "в общем" много не насоветуешь. Если для привода с датчиком положения на выходном звене - то на кой городить датчик положения на сам движок? Ему будет достаточно простого тахогенератора или чего похожего.

[aliwt]

Саш, колись для чего это приспосабливаешь

Решил модернизировать свою станочную базу. Усилия на рукоятках недетские, поэтому сервы. Начал разрабатывать на болгарочных движках, но не дает покоя щеточный узел. Точнее не нравиться совсем. Асинхронники переделывать в синхронники в лом. В применении автомобильных генераторов вижу следующие достоинства:
1. Доступность, ремонтопригодность.
2. Повышенная надежность щеточного узла из-за отсутствия ламелей. Если понравиться, могу вообще отказаться от щеток, в Туле есть завод постоянных магнитов, могут изготовить любого размера. Выкину катушку и вклею магнит.
3. Большая моща при малых габаритах.
Бааальшая спасиба aegis за ссылки. Читал всю ночь, теперь пытаюсь осмыслить...
У генератора на прилагаемых фотках 12 полюсов ротора и 18 статора.
http://yadi.sk/d/ho59TuZWGFvwL
P.S. Чего то с файловым хостигом или с головой. В течении 3-х часов!!!! пытался загрузить фотки с разных браузеров (мазилла и эксплоуэр), не удалось...

А то "в общем" много не насоветуешь.

Ну тоды еще точнее. 40 вольтей, 40 ампер, 3 фазы, макс частота вращения 10000 об/мин. Но опасаюсь, что придется ограничится 3000 об/мин, энкодеры до 1000р не переваливают за эту частоту. Кстати, кто нибудь имел дело с китайскими наборами для энкодера (прозрачный диск с рисками + оптопара). Может его в зад гене привернуть, он точно от оборотов не рассыпется... Правда появляется проблема с заменой подшипника, а изг для энкодера съемный корпус (опять таки с подшипниками) неохота...

[Alex_Belogor]

Саш, колись для чего это приспосабливаешь

Решил модернизировать свою станочную базу. Усилия на рукоятках недетские, поэтому сервы. Начал разрабатывать на болгарочных движках, но не дает покоя щеточный узел. Точнее не нравиться совсем. Асинхронники переделывать в синхронники в лом. В применении автомобильных генераторов вижу следующие достоинства:
1. Доступность, ремонтопригодность.
2. Повышенная надежность щеточного узла из-за отсутствия ламелей. Если понравиться, могу вообще отказаться от щеток, в Туле есть завод постоянных магнитов, могут изготовить любого размера. Выкину катушку и вклею магнит. ...

Прошу прощенья... Я по поводу вклеивания магнита. Как то переделывал знакомый камазовый генератор под автомобильный сварочник с вклейкой магнитов на...
Колдовали, колдовали... Вначале с ротора одну часть (6-ти полюсный сердечник) спрессовали, запихнули вместо катушки кольцевые магниты с мощных динамиков. Вроде всё супер! собираем в кучу... Фигня какая-то... Нет обещанного тока. Оказывается, вал замыкал магнитное поле между полюсами. Попробовали в снимаемой части ротора (6-ти полюсный сердечник) рассверлить больше отверстие и насадить на фторопластовую втулку. И всё получилось!!! Дальше знакомый убрал фторопластовую втулку и насадил на латунную втулку. Окончательный вариант: заказал на подобном заводе (только на Украине (могу дать координаты кого заинтересует парням с Украины) цилиндр по размерам и намагниченный как разборный ротор. Т.е убрал с вала ротора обе половинки 6-ти полюсных и на вал напрессовал цилиндр неодимовый. И получился Терминатор. Установил сей терминатор на Газельку. Электрод тройку тянет. как то так.
Это чтоб Вы зря время не теряли на эксперименты, а сразу приняли решение

[aliwt]

цилиндр по размерам и намагниченный как разборный ротор

Т.е. заменил 12-полюсный э/магнит ротора пост магнитом такого размера и 12-ти полюсной намагниченостью? Или заменил катушку магнитной шайбой?

[Alex_Belogor]

цилиндр по размерам и намагниченный как разборный ротор

Т.е. заменил 12-полюсный э/магнит ротора пост магнитом такого размера и 12-ти полюсной намагниченостью? Или заменил катушку магнитной шайбой?

Да, всё правильно. Цилиндр полый (очень толстая шайба по размерам и намагниченный как 12-ти полюсный ротор. Насаживал на латуную втулку (толстостенная, т.к. латунь дешевле неодима). Сначала напрессовал втулку на вал, а потом на неё наклеивал цилиндр. Могу набросок нарисовать

[aegis]

но не дает покоя щеточный узел. Точнее не нравиться совсем

да не стоит переживать за щеточный узел. вполне надежная штука. у нас на заводе щеточные моторы лет по 10 в 3 смены работают до смены щеток

[aliwt]

Блин, совсем башка не варит... Считал, считал, по 2-м разным методикам количество шагов вышепомянутого генератора при перемотке (вернее перепайке) под биполярник.По одной получается 24 шага/об, по другой - 36 шагов... Может получится достойный силовой привод, если теория подтвердится испытаниями.
Источник: http://kazus.ru/nuke/spaw/images/topics/06.gif
Источник: http://kazus.ru/nuke/spaw/images/topics/05.gif

[aliwt]

http://www.vbesmens.de/en/positioning-controller.html я такое добро собрал, но никак не проверю.

По мере осмысливания приведенной схемы, до меня дошло, что в случае исп синхронного двигателя, не нужен датчик положения ротора. Синхронник, как и шаговик (вообще, ШД - разновидность синхронного движка) жестко привязан к магнитному полю и обл значительным моментом удержания. Т.е., схема упрощается, но это уже другой агрегат и с другой прошивкой. Теперь лихорадочно вспоминаю программирование PIC, по моему отлично подойдет для синхронного 3-фазного привода.

[aegis]

aliwt, холлы нужны только. во всяком случае автор их втулил чтобы не парится со считыванием напряжений с неподключеной обмотки

[aliwt]

холлы нужны только. во всяком случае автор их втулил чтобы не парится со считыванием напряжений с неподключеной обмотки

Думается все-таки для борьбы со скольжением ротора при малой частоте вращения и при отс тока в обмотке. Для синхронника нужно предусматривать режим удержания. Синхронник мне все больше нравится, из недостатков пока вижу повышенное энергопотребление из-за необходимости питания ротора и тока удержания.

[kudrinni]

Интересная тема, хочется поучаствовать но времени не хватает, может ссыль поможет http://www.simplebgc.com/about/ и тут http://forum.rcdesign.ru/f123/thread314607.html

[aliwt]

может ссыль поможет

Да это просто рекламный ролик, проект коммерческий...

[aegis]

aliwt, дак делай для ассинхронника. но холлы и 2-лучевой осцил чтобы повесить холлы надо искать в таком случае

[aliwt]

Осцилл С1-55 есть, если бы только в нем проблема... Пока продумываю алгоритм взаимодействия.

[Planet]

По мере осмысливания приведенной схемы, до меня дошло, что в случае исп синхронного двигателя, не нужен датчик положения ротора.

Из классического синхронного движка не получите машину точного позиционирования, без внешних датчиков или множество фаз, загляните в конструктивное отличие шагового двигателя от классического синхронного двигателя.

Если использовать шаговый двигатель, как синхронную машинку без датчика, то готовые решения стоят не так уж дорого,
мотор - http://www.ebay.com/itm/CNC-Control-Mac ... 3f2f0ac345
драйвер - http://www.ebay.com/itm/CNC-3-Phase-Mic ... 415cdd7da7

[koolhatcker]

Planet, в данной теме речь и дёт о том, чтобы использовать НЕ ШАГОВЫЙ двигатель.

[UAVpilot]

Синхронный трёхфазный двигатель - это тот-же шаговый двигатель с 6 шагами на оборот.
Для сервопривода нужен двигатель, могущий останавливаться в любом положении. Синхронный трёхфазный двигатель точно останавливаться может только в 6 положениях (дробление шага - это не точный останов). Существует 2 способа обойти это ограничение:
1. Обратная связь посредством таходатчика или энкодера.
2. Механическое увеличение количества устойчивых позиций ротора. Например привычный шаговый двигатель - это 200 устойчивых позиций на оборот. Вот откуда появился шаговый двигатель в этой теме. IMHO.

[motoyarik]

Любите вы эти шаговые двигатели, как будто они на деревьях растут. Гораздо проще найти коллекторные, прицепить к ним энкодеры, и не заморачиваться... А с шаговыми нет смысла изобретать - готовых решений уже куча, хоть готовый комплект покупай, хоть по отдельности.

[aliwt]

Синхронный трёхфазный двигатель - это тот-же шаговый двигатель с 6 шагами на оборот.

Не обязательно 6. Может и 3, и 12, в зависимости от исполнения.И во многих случаях такая дискретность может устроить Примеры перемещений +/-20мм: стол шлифовального станка, задние бабки токарных, складские машины. У синхронных машин неоспоримые преимущества - большой момент при малой частоте вращения (не нужен редуктор), у коллекторных машин постоянного тока - малый момент и его постоянство при любых оборотах. Асинхронные машины путем несложных конструктивных изм ротора (фазный ротор, ротор с повышенным сопротивлением) совмещают эти свойства, из-за чего и получили наибольшее распространение. Но у них самое сложное управление. Я пытаюсь применить широко распространенные и поэтому недорогие машины для станкостроения. Ведь найти на торговых площадках серво (ШД) мотор 1kW за 2000р невозможно. А автомобильный генератор или движек болгарки - навалом.

[UAVpilot]

Гораздо проще найти коллекторные, прицепить к ним энкодеры, и не заморачиваться...

Тут народ бытается на энкодерах сэкономить, а вы прям серпом по идее...

И во многих случаях такая дискретность может устроить Примеры перемещений +/-20мм: стол шлифовального станка, задние бабки токарных, складские машины.

Там и сервопривод-то не нужен - достаточного обыкновенного и пары концевиков (регулируемых).
Но если тут хотят изобрести сервопривод с точностью ±20мм для шлифстанка, то спорить не буду.

[aliwt]

Но если тут хотят изобрести сервопривод с точностью ±20мм для шлифстанка, то спорить не буду.

Зря иронизируете. Концевики вещь хорошая, но они не обеспечат плавный разгон - торможение. Т.е. все рано нужен программный привод. Ну, а если он есть, то добавить лимиты - совсем плевое дело. Можно конечно обойтись стандартной станочной гидравикой, но она еще дороже электрики, можно поставить командоаапарат, можно вообще обойтись без ЧПУ-станков. Ведь и лопатки турбин, и детали ядерных зарядов прекрасно обрабатывались на фрезерно - копировальных, а копиры изготавливались лекальщиками на обычных станках и доводились вручную... А в профилешлифовальном, кроме передвижений +/-20мм, есть еще куча монотонных, порой по таблице формата А2, перемещений с дискретностью 0,001мм. Простейший пример - нарисуй таблицу вращения рукояток при заточке ножей для обработки плинтуса при цене деления лимба поперечной подачи 0,05мм и вертикальной подачи 0,001мм, радиус закругления кромки круга - 4,5мм. Недели хватит? А потом покрути ручки по таблице при условии заглубления за проход 0,05мм, количество проходов - до исчезновения следов износа (обычно 10 - 20 проходов). Тут даже механизация перемещения стола включением от педали с точностью хоть +/-50мм - уже огромное подспорье, не сбиваешься при отсчитывании лимба на вращение 3-й рукоятки.

холлы нужны только. во всяком случае автор их втулил чтобы не парится со считыванием напряжений с неподключеной обмотки

Переведи для бестолковых. Холл меряет напряженность магнитного поля, и может исп в обсуждаемой схеме для контроля тока в статоре и как датчик положения ротора. В сноске на схеме написано :" сервопривод должен содержать датчики фаз TTL-уровня." И несколько загадочное продолжение: "Отношение (фаз на оборот)/(число полюсов двигателя) должно быть 3." Датчики фаз для чего? Контроля наличия тока в фазе (т.е. контроль исправности двигателя/контроллера). Положения (фазы) ротора?

[aegis]

aliwt, положение ротора. чтобы контролеру было проще думать какой канал надо запитывать

[UAVpilot]

Зря иронизируете.

Я не иронизирую, просто если тут не о сервоприводе широкого назначения, то мне эта тема не интересна.

3." Датчики фаз для чего? Контроля наличия тока в фазе (т.е. контроль исправности двигателя/контроллера). Положения (фазы) ротора?

В пром. приводах тахогенератор (Холла, индуктивный и т.п.) используется для точного распределения тока по обмоткам в зависимости от положения ротора.
В современных интеллектуальных сервопаках (серва + усилитель/контроллер) тахогенератор уже не ставят - используют имеющийся энкодер, который подключается к усилителю. Кстати, не пытайтесь без надобности отделять энкодер от мотора - не факт, что удастся его обратно поставить без смещения относительно фаз.

[aliwt]

положение ротора. чтобы контролеру было проще думать какой канал надо запитывать

А зачем ему думать? Он знает, потому как командует. Ему нужнее знать, как команда прошла... Кстати, а УП сам писать будешь?

если тут не о сервоприводе широкого назначения, то мне эта тема не интересна.

А что есть сервопривод широкого применения? Точнее от чего начинается? 10имп/оборот? 100? 1000? Мощность - 1W? 10W? 100W? По моему, самое главное разобраться в работе и обозначить все подводные камни, а точность потом можно задать любую...