-
61. Data: 2017-06-01 14:55:29
Temat: Re: Problem powszechnego stosowania PWM przy wrzecionach CNC
Od: Marek S <p...@s...com>
W dniu 2017-05-30 o 19:11, Pcimol pisze:
> Niestety jest potrzebna. Czysty regulator proporcjonalny słabo działa w
> układach inercyjnych.
Dzięki za opinię. Spróbuję w wolnej chwili podziałać. Niezależnie jaki
skutek tych działań będzie: sukces czy porażka, to dam znać.
--
Pozdrawiam,
Marek
-
62. Data: 2017-06-01 15:09:08
Temat: Re: Problem powszechnego stosowania PWM przy wrzecionach CNC
Od: Elektrolot <e...@N...pl>
W dniu 2017-05-29 o 01:58, Marek S pisze:
> W dniu 2017-05-28 o 13:27, Pcimol pisze:
>
>> Silnik widzi zmiane napięcia zasilania (mam na myśli PWM rzędu 20kHz). Prąd nie
spada do zera
>> (damper dioda jest raczek obowiązkowa).
>> Silnik widzi zmianę napiecia zasilającego.
>> Oczywiście, że moment bedzie inny, bo prąd będzie inny.
>
> I o tym właśnie pisałem :-) Zmiana napięcia = zmiana prądu. A czy PWM to 10kHz czy
20 to raczej ma
> mniejsze znaczenie. Ważna jest skuteczna wartość tego co podajemy - czyli im
mniejsze wypełnienie,
> tym mniejsza wartość skuteczna napięcia i tym mniejszy moment obrotowy.
Okres PWM też ma znaczenie. Najlepiej aby był kilkukrotnie mniejszy niż
elektromagnetyczna stała
czasowa obwodu wirnika. Im mniejsza częstotliwość PWM tym większe tętnienia prądu i
tym samym
momentu silnika.
-
63. Data: 2017-06-01 15:16:42
Temat: Re: Problem powszechnego stosowania PWM przy wrzecionach CNC
Od: Paweł Pawłowicz <p...@w...up.wroc.pl.>
W dniu 01.06.2017 o 14:27, Elektrolot pisze:
> W dniu 2017-06-01 o 13:44, Adam Wysocki pisze:
>> Z kolei jesli bede mial uklad sprzezenia zwrotnego, bioracy sygnal z
>> obrotow, to i tak nie musze kompensowac zasilania, bo kompensacja obrotow
>> sama to zalatwi. Tak naprawde widze oczami wyobrazni uklad bez histerezy,
>> za to z ograniczeniem czestotliwosci, ktory zamieni obroty na napiecie,
>> porowna je z ustawionym i zacznie zwiekszac wypelnienie po ich spadku
>> oraz
>> zmniejszac po ich przekroczeniu.
>
> Dobrze kombinujesz. W praktyce dla siników DC stosuje się kaskadowe
> łączenie regulatorów. W pętli zewnętrznej pracuje regulator prędkości
> (Rp), a w pętli wewnętrznej regulator prądu (Ri). Wyjście regulatora Rp
> jest podłączone do Ri. Najczęściej są to regulatory PI. Ri steruje
> przekształtnikiem - np. w tym przypadku przekształtnik DC/DC z PWM ale
> może to być również np. prostownik tyrystorowy dla silników dużej mocy.
>
> Załóżmy że prędkość spadła z uwagi na większy moment obciążenia, więc na
> wyjściu Rp sygnał wzrośnie, zatem wzrośnie wartość zadana prądu, czyli
> Ri wystawi większy sygnał dla przekształtnika. To spowoduje zwiększenie
> wypełnienia PWM -> wzrost prądu -> wzrost momentu -> wzrost prędkości,
> aż do momentu gdy uchyb prędkości będzie 0.
I piękne oscylacje przy nieobciążonym silniku.
P.P.
-
64. Data: 2017-06-01 15:32:08
Temat: Re: Problem powszechnego stosowania PWM przy wrzecionach CNC
Od: Paweł Pawłowicz <p...@w...up.wroc.pl.>
W dniu 01.06.2017 o 13:17, Adam Wysocki pisze:
> Paweł Pawłowicz <p...@w...up.wroc [kropka] pl> wrote:
>
>>>> Sądząc z tego, co piszesz, nie doczytałeś.
>>>
>>> Co pominalem?
>>
>> Wzór na współczynnik wypełnienia, wykres opisujący ten współczynnik,
>
> Widzialem - i dlatego wspomnialem o kompensacji Vbat.
>
>> problem tolerancji elementów (zastosowano poprniki 1% ze względu na ich
>> stabilność, nie ze względu na wymagania układu).
>
> Tego nie umiem znalezc. Mamy w ogole ten sam datasheet?
Tak. Jest jeszcze nota aplikacyjna.
> https://source.z2data.com/2016/10/3/6/43/23/193/7172
55/tpic2101.pdf
>
>> W ogóle odnoszę wrażenie, że tego po prostu nie przeczytałeś.
>
> Przeczytalem...
>
>>> I tego wlasnie nie rozumiem - gdzie, jak, skad? Co musi sie zmienic,
>>> zeby wypelnienie PWM sie zmienilo, oprocz rezystancji miedzy AUTO i
>>> MAN? Tylko Vbat?
>>
>> To wyjaśnili Koledzy w odpowiedzi o starych magnetofonach kasetowych.
>
> Koledzy wspominali tylko o SEM wirnika i o wylaczniku odsrodkowym, tu jak
> rozumiem zadnego pomiaru SEM nie ma.
Ależ jest, na tym samym kablu, co Vbat.
>>>>> daje w kwestii utrzymania stalych obrotow?
>>>>
>>>> Daje bardzo dużo, znowu odsyłam do pdf'a.
>>>
>>> Ok, czyli to tylko regulacja na podstawie Vbat?
>>
>> Nie!
>
> Wiec co jeszcze wplywa na wypelnienie, jesli nie sygnal wejsciowy i Vbat?
> Wspomniany w datasheecie wzor wyraznie mowi, ze nic:
>
> PWMout = ((2.88 + 6.56 * (Vman - Vauto)) / Vbat) * 100%
>
> Z kolei napiecie z drenu, wchodzac na ILS, sluzy tylko do funkcji "current
> limit"...
>
> "This condition activates a closed-loop control, causing the INT terminal
> to be pulled low (...) lowering the commanded duty cycle to close the
> loop".
>
> A pozniej jest opis "current fault operation".
>
> Rozumiem to tak, ze jak prad wzrosnie powyzej ustawiony (na schemacie
> referencyjnym 14.5A, u mnie bedzie to 10A), to wypelnienie spada, a jak
> mimo tego prad nie spadnie, to calosc sie wylaczy. Ale to sytuacja przy
> pracy pod obciazeniem, a nie regulacja obrotow (np. jalowych).
>
>>>> Nie próbowałem regulacji od zera. Mam mały silnik, nie ma to sensu.
>>>
>>> Mi sie przyda od zera, albo prawie-zera. Silnik maly, ale czasem
>>> potrzebuje bardzo wolnych obrotow.
>>
>> Przy mocy rzędu pojedynczych watów niewiele zawalczysz.
>
> Wystarczy mi zeby krecil sie stosunkowo powoli, ale utrzymywal te obroty
> niezaleznie od obciazenia (czyli jak go obciaze, to ma sobie zwiekszyc
> wypelnienie, zeby utrzymac ustawione obroty), a nie zatrzymywal sie. To
> chce osiagnac. Czy jest to do osiagniecia na tym ukladzie? Z tego, co
> czytam, chyba nie?
Moim skromnym zdaniem, to jest w ogóle nierealne. Aby silnik kręcił się
powoli, musi mieć niskie napięcie. A wtedy moc będzie mizerna nawet przy
dużym prądzie. A prądu nie podniesiesz za bardzo, bo puścisz silnik z
dymem. Przy tak małych silnikach zmniejszanie wypełnienia poniżej, z
grubsza, 20% prowadzi do tego, że "silnik zatrzymuje się od samego
patrzenia na". Jeśli chcesz niskie obroty i mały silnik, to zastosuj
przekładnię, ale to już zupełnie inna bajka...
Przy okazji: schemat dotarł?
P.P.
-
65. Data: 2017-06-01 15:35:41
Temat: Re: Problem powszechnego stosowania PWM przy wrzecionach CNC
Od: g...@s...invalid (Adam Wysocki)
Paweł Pawłowicz <p...@w...up.wroc.pl.> wrote:
> I piękne oscylacje przy nieobciążonym silniku.
Dlatego napisalem, ze bez histerezy :)
Zakladajac 6-bitowe PWM 25kHz i dostrajanie czestotliwosci po kazdym cyklu
PWM (czyli ok. 391 razy na sekunde) chyba nie powinno byc oscylacji... (?)
Korci mnie, zeby zrobic to jednak na MCU. Ustawie wymagane obroty, ustawie
maksymalny prad (czyli swego rodzaju odpowiednik sprzegla z wkretarek) i
niech MCU zwieksza wypelnienie, dopoki obroty beda mniejsze od ustawionych
oraz prad bedzie mniejszy od ustawionego, lub zmniejsza w przeciwnym
wypadku (obroty lub prad przekroczone). Beda wtedy oscylacje 1 bitu (1/64)
wlasnie te 390 razy na sekunde, wydaje mi sie ze bezwladnosc silnika je
wyfiltruje.
Do tego monitorowanie obrotow, pradu i mocy na LCD... brzmi kuszaco.
Pytanie tylko skad wziac obroty - hall jednak daje tylko impulsy, te
impulsy trzeba bramkowac, to nie da wymaganej predkosci do tak szybkiego
przelaczania. Moze mierzyc czas pomiedzy pojedynczymi impulsami z halla...
Najlepiej byloby miec jakis analogowy czujnik predkosci. Wtedy i bez MCU
moznaby to zrobic (np. na komparatorze).
Musze wysterowac ten silnik, podlaczyc go do oscyloskopu i obejrzec SEM na
roznych obciazeniach, moze to mi cos rozjasni.
--
[ Email: a@b a=grp b=chmurka.net ]
[ Web: http://www.chmurka.net/ ]
-
66. Data: 2017-06-01 15:49:52
Temat: Re: Problem powszechnego stosowania PWM przy wrzecionach CNC
Od: Paweł Pawłowicz <p...@w...up.wroc.pl.>
W dniu 01.06.2017 o 15:35, Adam Wysocki pisze:
> Paweł Pawłowicz <p...@w...up.wroc.pl.> wrote:
>
>> I piękne oscylacje przy nieobciążonym silniku.
>
> Dlatego napisalem, ze bez histerezy :)
>
> Zakladajac 6-bitowe PWM 25kHz i dostrajanie czestotliwosci po kazdym cyklu
> PWM (czyli ok. 391 razy na sekunde) chyba nie powinno byc oscylacji... (?)
>
> Korci mnie, zeby zrobic to jednak na MCU. Ustawie wymagane obroty, ustawie
> maksymalny prad (czyli swego rodzaju odpowiednik sprzegla z wkretarek) i
> niech MCU zwieksza wypelnienie, dopoki obroty beda mniejsze od ustawionych
> oraz prad bedzie mniejszy od ustawionego, lub zmniejsza w przeciwnym
> wypadku (obroty lub prad przekroczone). Beda wtedy oscylacje 1 bitu (1/64)
> wlasnie te 390 razy na sekunde, wydaje mi sie ze bezwladnosc silnika je
> wyfiltruje.
Obawiam się, ze nie. Powiedzmy, że obciążenie wzrosło i obroty spadły.
Sterownik zwiększa prąd, obroty rosną, ale w momencie kiedy dochodzą do
wartości zadanej szybkość wzrostu obrotów jest ciągle spora. W
rezultacie następuje przeregulowanie i obroty oscylują. Dobranie
parametrów regulacji może wcale nie być proste :-(
P.P.
-
67. Data: 2017-06-01 15:58:10
Temat: Re: Problem powszechnego stosowania PWM przy wrzecionach CNC
Od: g...@s...invalid (Adam Wysocki)
Paweł Pawłowicz <p...@w...up.wroc.pl.> wrote:
> Obawiam się, ze nie. Powiedzmy, że obciążenie wzrosło i obroty spadły.
> Sterownik zwiększa prąd, obroty rosną, ale w momencie kiedy dochodzą do
> wartości zadanej szybkość wzrostu obrotów jest ciągle spora. W
> rezultacie następuje przeregulowanie i obroty oscylują. Dobranie
> parametrów regulacji może wcale nie być proste :-(
Hmm, myslalem o pomiarze predkosci podczas kazdego cyklu PWM, przed
decyzja czy zwiekszamy czy zmniejszamy (czy np. zostawiamy, bo obroty sa
takie, jakie sa ustawione, w granicach jakiejs tolerancji - to tez chce
dodac).
Mowisz, ze moze dojsc do takiej sytuacji, tak?
1. Obroty sa za niskie
2. Zwiekszam lekko wypelnienie
3. Obroty sa OK
4. Nie zwiekszam juz wypelnienia, zostaje na tym poziomie na ktorym jest
5. Bezwladnosc wirnika powoduje dalszy lekki wzrost obrotow mimo
zaprzestania zwiekszania wypelnienia
6. Obroty sa za wysokie
7. Zmniejszam lekko wypelnienie
8. Obroty sa OK
9. Nie zmniejszam juz wypelnienia, zostaje jak jest
10. Obroty mimo tego dalej spadaja z powodu bezwladnosci (?)
11. Skok do 1 i przez to oscylacja
Czy ten efekt mozna zniwelowac zwiekszajac okno tolerancji obrotow lub
zmniejszajsc predkosc dostrajania wypelnienia?
--
[ Email: a@b a=grp b=chmurka.net ]
[ Web: http://www.chmurka.net/ ]
-
68. Data: 2017-06-01 16:00:46
Temat: Re: Problem powszechnego stosowania PWM przy wrzecionach CNC
Od: Elektrolot <e...@N...pl>
W dniu 2017-06-01 o 15:16, Paweł Pawłowicz pisze:
> W dniu 01.06.2017 o 14:27, Elektrolot pisze:
>> W dniu 2017-06-01 o 13:44, Adam Wysocki pisze:
>>> Z kolei jesli bede mial uklad sprzezenia zwrotnego, bioracy sygnal z
>>> obrotow, to i tak nie musze kompensowac zasilania, bo kompensacja obrotow
>>> sama to zalatwi. Tak naprawde widze oczami wyobrazni uklad bez histerezy,
>>> za to z ograniczeniem czestotliwosci, ktory zamieni obroty na napiecie,
>>> porowna je z ustawionym i zacznie zwiekszac wypelnienie po ich spadku oraz
>>> zmniejszac po ich przekroczeniu.
>>
>> Dobrze kombinujesz. W praktyce dla siników DC stosuje się kaskadowe łączenie
regulatorów. W pętli
>> zewnętrznej pracuje regulator prędkości (Rp), a w pętli wewnętrznej regulator
prądu (Ri). Wyjście
>> regulatora Rp jest podłączone do Ri. Najczęściej są to regulatory PI. Ri steruje
przekształtnikiem
>> - np. w tym przypadku przekształtnik DC/DC z PWM ale może to być również np.
prostownik
>> tyrystorowy dla silników dużej mocy.
>>
>> Załóżmy że prędkość spadła z uwagi na większy moment obciążenia, więc na wyjściu
Rp sygnał
>> wzrośnie, zatem wzrośnie wartość zadana prądu, czyli Ri wystawi większy sygnał dla
>> przekształtnika. To spowoduje zwiększenie wypełnienia PWM -> wzrost prądu ->
wzrost momentu ->
>> wzrost prędkości, aż do momentu gdy uchyb prędkości będzie 0.
>
> I piękne oscylacje przy nieobciążonym silniku.
>
> P.P.
Jakie oscylacje? Pisałem o regulatorach PI. Człon całkujący daje astatyzm.
-
69. Data: 2017-06-01 16:08:24
Temat: Re: Problem powszechnego stosowania PWM przy wrzecionach CNC
Od: Elektrolot <e...@N...pl>
W dniu 2017-06-01 o 15:49, Paweł Pawłowicz pisze:
> W dniu 01.06.2017 o 15:35, Adam Wysocki pisze:
>> Paweł Pawłowicz <p...@w...up.wroc.pl.> wrote:
>>
>>> I piękne oscylacje przy nieobciążonym silniku.
>>
>> Dlatego napisalem, ze bez histerezy :)
>>
>> Zakladajac 6-bitowe PWM 25kHz i dostrajanie czestotliwosci po kazdym cyklu
>> PWM (czyli ok. 391 razy na sekunde) chyba nie powinno byc oscylacji... (?)
>>
>> Korci mnie, zeby zrobic to jednak na MCU. Ustawie wymagane obroty, ustawie
>> maksymalny prad (czyli swego rodzaju odpowiednik sprzegla z wkretarek) i
>> niech MCU zwieksza wypelnienie, dopoki obroty beda mniejsze od ustawionych
>> oraz prad bedzie mniejszy od ustawionego, lub zmniejsza w przeciwnym
>> wypadku (obroty lub prad przekroczone). Beda wtedy oscylacje 1 bitu (1/64)
>> wlasnie te 390 razy na sekunde, wydaje mi sie ze bezwladnosc silnika je
>> wyfiltruje.
>
> Obawiam się, ze nie. Powiedzmy, że obciążenie wzrosło i obroty spadły. Sterownik
zwiększa prąd,
> obroty rosną, ale w momencie kiedy dochodzą do wartości zadanej szybkość wzrostu
obrotów jest ciągle
> spora. W rezultacie następuje przeregulowanie i obroty oscylują. Dobranie
parametrów regulacji może
> wcale nie być proste :-(
Aby nie było przeregulowań należy odpowiednio dobrać nastawy regulatorów. Patrz
kryterium optimum
modułu i symetrii stosowane w napędach DC. O oscylacjach już pisałem - człon I daje
astatyzm.
-
70. Data: 2017-06-01 16:09:24
Temat: Re: Problem powszechnego stosowania PWM przy wrzecionach CNC
Od: g...@s...invalid (Adam Wysocki)
Paweł Pawłowicz <p...@w...up.wroc.pl.> wrote:
>> Tego nie umiem znalezc. Mamy w ogole ten sam datasheet?
>
> Tak. Jest jeszcze nota aplikacyjna.
Tak... znalazlem juz.
>>> To wyjaśnili Koledzy w odpowiedzi o starych magnetofonach kasetowych.
>>
>> Koledzy wspominali tylko o SEM wirnika i o wylaczniku odsrodkowym, tu jak
>> rozumiem zadnego pomiaru SEM nie ma.
>
> Ależ jest, na tym samym kablu, co Vbat.
Ale to nie pomiar predkosci tylko (posrednio) obciazenia. Tego wlasnie sie
boje.
Teraz mam regulator PWM na NE555, pomijajac za mala czestotliwosc (i
piszczenie silnika) nie sprawdza sie to dobrze. Obciazenie silnika bardzo
wplywa na obroty, wiec zwiekszam wypelnienie, a potem podnosze wiertarke
(przestaje chwilowo wiercic / szlifowac) i obroty mocno rosna.
> Moim skromnym zdaniem, to jest w ogóle nierealne. Aby silnik kręcił się
> powoli, musi mieć niskie napięcie. A wtedy moc będzie mizerna nawet przy
> dużym prądzie.
Hmm, kwestia tego "powoli". Nie chce 1 obrotu na sekunde, jak bedzie 30 to
tez bedzie dobrze.
No i nie zalezy mi na mocy przy tych niskich obrotach. Zalezy mi zeby on
nie rozpedzal sie jak szalony, gdy zdejmuje mu obciazenie, tak jak to
dzieje sie teraz. Niech moc dostarczana bedzie malutka, akurat taka, zeby
pokonac niewielkie opory silnika i utrzymac te stosunkowo niskie obroty.
Potem go obciaze i chce, zeby wtedy moc wzrosla tak, zeby pod obciazeniem
obroty byly mniej wiecej takie same.
> Przy tak małych silnikach zmniejszanie wypełnienia poniżej, z
> grubsza, 20% prowadzi do tego, że "silnik zatrzymuje się od samego
> patrzenia na".
Tak - u mnie tak jest. Dlatego jak zacznie sie zatrzymywac, chce mu
zwiekszac wypelnienie...
> Jeśli chcesz niskie obroty i mały silnik, to zastosuj przekładnię, ale
> to już zupełnie inna bajka...
Nie chce niskich, chce regulacje :)
Czasem wierce w stali albo cos poleruje i wtedy lepsze sa male obroty
(i spora moc, idealna bylaby wtedy przekladnia), a czasem wierce w PCB
i potrzebne sa wieksze obroty, a moc niewielka...
Przekladnie juz mialem, wywalilem bo do PCB obroty byly duzo za male
nawet przy zasilaniu 18V.
> Przy okazji: schemat dotarł?
Tak, dzieki.
--
[ Email: a@b a=grp b=chmurka.net ]
[ Web: http://www.chmurka.net/ ]