W dniu 2017-05-26 o 20:06, Marek S pisze:
> W dniu 2017-05-26 o 16:55, SnCu pisze:
>
>> Chyba nie rozumiesz problemu. Jeśli potrzebujesz taktować silnik
>> wysoką częstotliwością, żeby uzyskać 12 kRPM, to musi mieć on
>> odpowiednio małą indukcyjność uzwojeń, bo inaczej indukcyjność
>> zadziała jak filtr dolnoprzepustowy i będziesz mieć prąd stały a nie
>> szybkozmiennny :)
>
> Hmmm, zgodzę się z Tobą, że nie analizowałem problemu pod tym kątem. Ale
> to nie rozwiązuje moich wątpliwości szczególnie, że PWM przy pełnej mocy
> zamienia się w DC. Wyjaśnię, że obecnie mam właśnie silnik DC. Rozważam
> w wątku użycie AC oczywiście.
>
> Tak więc nie bardzo qmam dlaczego silnik DC (nominalnie 12k obr)
> pracujący pod obciążeniem przy jakimś wypełnieniu PWM daje obroty
> powiedzmy 490 (żądamy przykładowo 500), zmieniając wypełnienie PWM do
> 100%, czyli DC, nie dostarczy mu mocy do podniesienia obrotów do żądanej
> wartości...

Sorry, ale to teraz ja przestałem rozumieć, myślałem że mówiliśmy o
silnikach AC (a)synchronicznych: klatkowych albo magnesowych. W tych
silnikach gonisz go sinusoidą albo prostokątem, ale dla danego napięcia
zasilającego istnieje graniczna częstotliwość powyżej której już silnika
nie pogonisz szybciej, bo bezwładność magnetyczna uzwojeń spowoduje, że
przestaną reagować na pulsowanie napięcia. W tym momencie albo podnosimy
napięcie, co jest drogie, bo wymaga lepszej izolacji uzwojeń, albo
zmniejszamy indukcyjność, co jest tanie, bo mniej drutu się nawinie.

Natomiast teraz piszesz, że masz silnik DC i jak tak piszesz, to
rozumiem, że masz na myśli silnik *komutatorowy*? Bo silnik "DC
hallotronowy" to jest tak naprawdę silnik AC synchroniczny magnesowy
tylko z wbudowanym falownikiem na hallotronie.

No to w silniku DC to jest zupełnie inna sprawa, bo jego trzeba w
zasadzie zasilać prądem stałym, a przynajmniej jednokierunkowym z PWM.
To jest coś innego niż falownik, bo przy falowniku chodzi o wytworzenie
przebiegu przemiennego, a w PWM tylko regulujemy średnią wartość
napięcia stałego - to w tym przypadku indukcyjność uzwojeń działa na
korzyść, bo wygładza napięcie.

Na silnikach komutatorowych to ja się za bardzo nie znam, z teorii wiem,
że większe obroty uzyskuje się przez osłabienie pola wzbudzenia, a to
również będzie obserwowane jako zwiększenie mocy.

do góry

W dniu 2017-05-26 o 22:38, Janusz pisze:

> Da się, ale trzeba sprawdzić jak teraz on pracuje np czy się grzeje
> i jak mocno, jeżeli się nie grzeje to można próbować podnieść napięcie
> zasilania sterownika ale trzeba zwracać uwagę ile sterownik wytrzyma.
> Podnosimy i sprawdzamy czy silnik się nie pali, czy za mocno grzeje.
> Ale wg mojej wiedzy więcej niż 20-40% nie wydusisz, a jak on się już
> teraz mocno grzeje to nic nie zrobisz.

Silnik wcale się nie grzeje. Moc jego to 200W chłodzenie powietrzne. Czy
tylko podnoszenie napięcia ma sens? Na chłopski rozum tak nie powinno
być. Przykładowo, jeśli silnik za pomocą powiedzmy 20% wypełnienia PWM
dale obroty 1000, przykładam materiał do obróbki, obroty spadają do 800,
to zwiększanie wypełnienia PWM w odpowiedzi na feedback z pomiaru
prędkości obrotowej nie przywróci żądanej wartości 1000 obr? Nie
rozumiem dlaczego?

--
Pozdrawiam,
Marek

do góry

On 2017-05-27 16:03, Marek S wrote:
> W dniu 2017-05-26 o 22:38, Janusz pisze:
>
>> Da się, ale trzeba sprawdzić jak teraz on pracuje np czy się grzeje
>> i jak mocno, jeżeli się nie grzeje to można próbować podnieść napięcie
>> zasilania sterownika ale trzeba zwracać uwagę ile sterownik wytrzyma.
>> Podnosimy i sprawdzamy czy silnik się nie pali, czy za mocno grzeje.
>> Ale wg mojej wiedzy więcej niż 20-40% nie wydusisz, a jak on się już
>> teraz mocno grzeje to nic nie zrobisz.
>
> Silnik wcale się nie grzeje. Moc jego to 200W chłodzenie powietrzne. Czy
> tylko podnoszenie napięcia ma sens? Na chłopski rozum tak nie powinno
> być. Przykładowo, jeśli silnik za pomocą powiedzmy 20% wypełnienia PWM
> dale obroty 1000, przykładam materiał do obróbki, obroty spadają do 800,
> to zwiększanie wypełnienia PWM w odpowiedzi na feedback z pomiaru
> prędkości obrotowej nie przywróci żądanej wartości 1000 obr? Nie
> rozumiem dlaczego?
>
Raczej przywróci. Jednak granicą uzyskiwanego momentu jest siła
oddziaływania magnesów z wewnętrznymi elektromagenesami (bo tym są
uzwojenia silnika bądź co bądź). Moc natomiast to moment (ograniczony
max. prądem znamionowym) razy obroty.

do góry

On 2017-05-26 20:06, Marek S wrote:
> W dniu 2017-05-26 o 16:55, SnCu pisze:
>
>> Chyba nie rozumiesz problemu. Jeśli potrzebujesz taktować silnik
>> wysoką częstotliwością, żeby uzyskać 12 kRPM, to musi mieć on
>> odpowiednio małą indukcyjność uzwojeń, bo inaczej indukcyjność
>> zadziała jak filtr dolnoprzepustowy i będziesz mieć prąd stały a nie
>> szybkozmiennny :)
>
> Hmmm, zgodzę się z Tobą, że nie analizowałem problemu pod tym kątem. Ale
> to nie rozwiązuje moich wątpliwości szczególnie, że PWM przy pełnej mocy
> zamienia się w DC.

Nie przy pełnej mocy, tylko przy podanym pełnym napięciu. PWM jest
regulacją U. Tymczasem moment silnika jest wprost proporcjonalny do I.
Natomiast I = (U - Back-EMF)/R. Back-EMF jest wprost proporcjonalne do
obrotów. Dlatego silnik zasilanu U znamionowym kręci 12000 obrotów nie
oddając żadnej mocy - I jest wówczas I jałowym (na straty mechaniczne i
elektryczne).

> Wyjaśnię, że obecnie mam właśnie silnik DC. Rozważam
> w wątku użycie AC oczywiście.
>
> Tak więc nie bardzo qmam dlaczego silnik DC (nominalnie 12k obr)
> pracujący pod obciążeniem przy jakimś wypełnieniu PWM daje obroty
> powiedzmy 490 (żądamy przykładowo 500), zmieniając wypełnienie PWM do
> 100%, czyli DC, nie dostarczy mu mocy do podniesienia obrotów do żądanej
> wartości...
>
Mało precyzyjne dane.

do góry

W dniu 2017-05-27 o 16:51, Pcimol pisze:

> Raczej przywróci. Jednak granicą uzyskiwanego momentu jest siła
> oddziaływania magnesów z wewnętrznymi elektromagenesami (bo tym są
> uzwojenia silnika bądź co bądź). Moc natomiast to moment (ograniczony
> max. prądem znamionowym) razy obroty.

No więc właśnie do sendna dochodzimy, którym jest zaganienie
sformułowane w wątku otwierającym. No bo sytuacja ma się następująco (co
bardzo ostrożnie sam przyznałeś): ktoś sobie ogranicza obroty z
maksymalnych do np. 1000 bo tak obrabiany materiał pozwala. Załóżmy, że
do zmniejszenia obrotów potrzebne jest 20% wypełnienie PWM. Przy 20%
wypełnieniu silnik przy zmniejszonych obrotach jest znacznie słabszy bo
mniej mocy dostaje (5x mniej ?). No i żeby zapewnić podobny moment
obrotowy dla takiego wypełnienia to musiałby kupić silnik 5x mocniejszy
- i chyba tak wyłącznie się to odbywa. A ja tymczasem wysuwam nieśmiałą
tezę, że to strata kasy bo lepiej zrobić feedback od istniejącego
słabszego silnika i w zależności od obciążenia regulować automatycznie
wypełnienie PWM. Wtedy nagle nasz silnik na niskich obrotach będzie się
zachowywał jak 5x silniejszy silnik bez takiego sprzężenia i kupa kasy w
kieszeni zostaje. A jednak tak się nie robi bo w domyśle albo to tak nie
zadziała albo zmowa marketingowa obowiązuje.

Chyba tylko pozostaje zbudować takie urządzenie i sprawdzić czy
faktycznie ono coś wniesie lub nie... :(

--
Pozdrawiam,
Marek

do góry

W dniu 2017-05-26 o 23:00, SnCu pisze:

>
> Sorry, ale to teraz ja przestałem rozumieć, myślałem że mówiliśmy o
> silnikach AC (a)synchronicznych: klatkowych albo magnesowych.

Nie, nie :-) Miałem na myśli małej mocy silnik DC, który dobrze sobie
radzi ale przestaje, gdy zmieniam mu obroty wypełnieniem PWM. Nie
doprecyzowałem więc dyskusja rozrosła się w kierunku AC również...

> Natomiast teraz piszesz, że masz silnik DC i jak tak piszesz, to
> rozumiem, że masz na myśli silnik *komutatorowy*?

Zgadza się :)

> No to w silniku DC to jest zupełnie inna sprawa, bo jego trzeba w
> zasadzie zasilać prądem stałym, a przynajmniej jednokierunkowym z PWM.

Tak :)

> To jest coś innego niż falownik, bo przy falowniku chodzi o wytworzenie
> przebiegu przemiennego, a w PWM tylko regulujemy średnią wartość
> napięcia stałego - to w tym przypadku indukcyjność uzwojeń działa na
> korzyść, bo wygładza napięcie.

Ten aspekt w dyskusji też pociągnąłem bo mnie żywo zainteresował, choć
nie ma on nic wspólnego z pierwotnym pytaniem :-) Pewnie dlatego
utrwaliło się nieporozumienie. Sorki :-)

--
Pozdrawiam,
Marek

do góry

On 2017-05-27 18:16, Marek S wrote:
> W dniu 2017-05-27 o 16:51, Pcimol pisze:
>
>> Raczej przywróci. Jednak granicą uzyskiwanego momentu jest siła
>> oddziaływania magnesów z wewnętrznymi elektromagenesami (bo tym są
>> uzwojenia silnika bądź co bądź). Moc natomiast to moment (ograniczony
>> max. prądem znamionowym) razy obroty.
>
> No więc właśnie do sendna dochodzimy, którym jest zaganienie
> sformułowane w wątku otwierającym. No bo sytuacja ma się następująco (co
> bardzo ostrożnie sam przyznałeś): ktoś sobie ogranicza obroty z
> maksymalnych do np. 1000 bo tak obrabiany materiał pozwala. Załóżmy, że
> do zmniejszenia obrotów potrzebne jest 20% wypełnienie PWM. Przy 20%
> wypełnieniu silnik przy zmniejszonych obrotach jest znacznie słabszy bo
> mniej mocy dostaje (5x mniej ?).

Bez obciążenia napięcie zasilania 5 x mniejsze, silnik zwalnia, back-EMF
też ~5 razy mniejszy. O ile dokładnie zmiejszą się obroty czort raczy
wiedzieć. Stąd nie wiadomo też o ile zmiejszy się prąd. Jednak max.
moment obrotowwy silnika jest jego cechą stałą, zależną od max. prądu,
który to prąd może być chwilowo kilkukrotnie większy od znamionowego -
często decyduje zdolnośc odprowadzania ciepła.
Dołożenie ociążenia (bez zmiany napięcia zasilania) powoduje spadek
obrotów czego skutkiem jest spadek back-EMF i wzrost prądu. Moc
elektryczna rośnie bez zmiany napięcia zasilania. Tym niemniej
zmieniając je uzyskamy wpływ na obroty.


> No i żeby zapewnić podobny moment
> obrotowy dla takiego wypełnienia to musiałby kupić silnik 5x mocniejszy
> - i chyba tak wyłącznie się to odbywa. A ja tymczasem wysuwam nieśmiałą
> tezę, że to strata kasy bo lepiej zrobić feedback od istniejącego
> słabszego silnika i w zależności od obciążenia regulować automatycznie
> wypełnienie PWM. Wtedy nagle nasz silnik na niskich obrotach będzie się
> zachowywał jak 5x silniejszy silnik bez takiego sprzężenia i kupa kasy w
> kieszeni zostaje. A jednak tak się nie robi bo w domyśle albo to tak nie
> zadziała albo zmowa marketingowa obowiązuje.
>
> Chyba tylko pozostaje zbudować takie urządzenie i sprawdzić czy
> faktycznie ono coś wniesie lub nie... :(
>
Moim zdaniem warto spróbować - choc z ostrożnym rokowaniem, bo rodzajów
silników DC jest od groma i każdy nieco inną charakterystykę ma. Na byle
AVR można zrealizować regulację PID mając sygnał tacho. W BLDC nawet
tacho niepotrzebne.

Osobiście wyciągam do 50W z przerobionego silnika napędu głowic starego
VCR, gonionego ze sterownika DRV10983.

do góry

W dniu 2017-05-27 o 16:58, Pcimol pisze:


>
> Nie przy pełnej mocy, tylko przy podanym pełnym napięciu. PWM jest
> regulacją U. Tymczasem moment silnika jest wprost proporcjonalny do I.
> Natomiast I = (U - Back-EMF)/R. Back-EMF jest wprost proporcjonalne do
> obrotów. Dlatego silnik zasilanu U znamionowym kręci 12000 obrotów nie
> oddając żadnej mocy - I jest wówczas I jałowym (na straty mechaniczne i
> elektryczne).

Ok, to wszystko jasne ale z zastrzeżeniem. Regulacja napięcia zawsze
skutkuje regulacją prądu. Tak więc PWM również kluczuje prąd w
konsekwencji. W przeciwnym razie mielibyśmy perpetuum mobile :-)

Drugie zastrzeżenie: moc pobierana przez silnik (czy obciążony, czy też
na biegu jałowym) jest zależna od % wypełnienia PWM.

> Mało precyzyjne dane.

Punkt 1.
Ok, no to może bardziej obrazowo. Nasz silnik na biegu jałowym ma 12k
obr. Kręcimy potencjometrem sterownika, który zmienia wypełnienie PWM i
tym samym spadają obroty silnika (zgodnie z zastrzeżeniem #2) do 500.
Podkładamy materiał do obróbki. Zgodzisz się ze mną, że opory z tym
związane zmniejszą obroty silnika? Załóżmy, że spadną do tych 490. Ale
my nie chcemy 490, 400, 300, 350, 380, 200, 100, 0 ... i bum, wyleciał
bezpiecznik. My chcemy mieć cały czas 500!

Punkt 2.
Ten sam silnik, ten sam materiał i dla uproszczenia załóżmy, że materiał
nie zmienia swoich właściwości gdy zwiększymy szybkość obrotową
narzędzia. Dajemy PWM 100%, silnik ma jałowe obroty 12k. Podstawiamy
materiał do obróbki. Silnik zwolni, ale... nie zatrzyma się. Ma siłę aby
dalej pracować. Jest wyraźna różnica w zachowaniu się silnika względem p1.

Wniosek: procent wypełnienia PWM rzutuje w bardzo dużym stopniu na
moment obrotowy silnika. Czy wniosek jest prawdziwy, czy nie?

Teza.
Zakładając, że wszystko powyżej to prawda, to hipotetycznie da się
wykonać urządzenie elektroniczne (stabilizator obrotów), które badając
żądane i faktyczne obroty silnika DC będzie tak modyfikowało wypełnienie
PWM aby silnik w warunkach p1 cały czas trzymał żądane przez użytkownika
500 obrotów. Oczywiście do pewnych granic. Tak więc (przypuszczalnie)
jeśli jakiś opór obrabiania materiału był na granicy zablokowania
silnika przy obniżonym % PWM i bez stabilizatora obrotów, to
podwyższenie % PWM przez stabilizator przy wykryciu spadających obrotów
spowoduje, że silnik da sobie radę i to ze sporym naddatkiem.

Prawda czy fałsz?



--
Pozdrawiam,
Marek

do góry

W dniu 2017-05-27 o 18:49, Pcimol pisze:


> Bez obciążenia napięcie zasilania 5 x mniejsze, silnik zwalnia, back-EMF
> też ~5 razy mniejszy. O ile dokładnie zmiejszą się obroty czort raczy
> wiedzieć. Stąd nie wiadomo też o ile zmiejszy się prąd.

Zgoda.

> Jednak max.
> moment obrotowwy silnika jest jego cechą stałą, zależną od max. prądu,
> który to prąd może być chwilowo kilkukrotnie większy od znamionowego -
> często decyduje zdolnośc odprowadzania ciepła.

Stop w tym miejscu. A co jeśli mamy kluczowanie PWM? W takim przypadku
prąd raz jest raz go nie ma. Zapewne liczy się wartość skuteczna
kluczowanego prądu jako prądu dostarczanego silnikowi. Zablokowany
silnik przy PWM 20% i 100% będzie miał zupełnie inną zdolność do
podniesienia ciężaru na pewnej długości ramieniu = będzie miał zupełnie
inny moment obrotowy.

> Moim zdaniem warto spróbować - choc z ostrożnym rokowaniem, bo rodzajów
> silników DC jest od groma i każdy nieco inną charakterystykę ma.

Oczywiście, to ma być eksperyment jedynie :-) Dopuszczale są wszelkie
jego wyniki z przedziału powodzenie ... niepowodzenie.



--
Pozdrawiam,
Marek

do góry

On 2017-05-27 19:25, Marek S wrote:
> W dniu 2017-05-27 o 18:49, Pcimol pisze:
>
>
>> Bez obciążenia napięcie zasilania 5 x mniejsze, silnik zwalnia,
>> back-EMF też ~5 razy mniejszy. O ile dokładnie zmiejszą się obroty
>> czort raczy wiedzieć. Stąd nie wiadomo też o ile zmiejszy się prąd.
>
> Zgoda.
>
>> Jednak max. moment obrotowwy silnika jest jego cechą stałą, zależną od
>> max. prądu, który to prąd może być chwilowo kilkukrotnie większy od
>> znamionowego - często decyduje zdolnośc odprowadzania ciepła.
>
> Stop w tym miejscu. A co jeśli mamy kluczowanie PWM? W takim przypadku
> prąd raz jest raz go nie ma. Zapewne liczy się wartość skuteczna
> kluczowanego prądu jako prądu dostarczanego silnikowi. Zablokowany
> silnik przy PWM 20% i 100% będzie miał zupełnie inną zdolność do
> podniesienia ciężaru na pewnej długości ramieniu = będzie miał zupełnie
> inny moment obrotowy.

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.

>> Moim zdaniem warto spróbować - choc z ostrożnym rokowaniem, bo
>> rodzajów silników DC jest od groma i każdy nieco inną charakterystykę ma.
>
> Oczywiście, to ma być eksperyment jedynie :-) Dopuszczale są wszelkie
> jego wyniki z przedziału powodzenie ... niepowodzenie.
>

Jak sobie oprogramujesz sterownik, takie będą efekty. AVR pędzony
zegarem 20MHZ jest dostatecznie szybki do silnika, ale trochę matematyki
w tym jest.

do góry