Discussione: come nasce il motore a parallel path (il mostro)

Ciao, secondo me conviene mettere un sensore ottico per contare i giri del motore in modo da ritoccare i tempi di commutazione in base alla velocita' angolare. Nel momento che il motore prende velocita' quanto spazio ha percorso l'encoder dal momento dell'innesco dell'interrupt del sensore ottico? In base allo spazio percorso bisogna ridurre i tempi di innesco. Io metterei un sensore per i giri del motore sotto interrupt timer ed i sensori di posizione sotto interrupt hardware in modo da avere una risposta molto veloce. Per quel che riguarda la partenza non necessariamente la sequenza di commutazione rimane la stessa: in effetti quando il motore si ferma l'encoder potrebbe coprire uno qualsiasi dei sensori di posizione. Per cui partirei a dare l'impulso al PP che ha il sensore coperto: bisogna controllare se c'e' la possibilita' che a motore fermo due sensori possano essere contemporaneamente coperti ed in tal caso comunque gestire un solo impulso per un PP e non per due. Bisogna verificare anche se esiste la possibilita' che i sensori a motore fermo siano tutti scoperti: ma dal disegno non credo ci sia. Per cui per far partire il motore da fermo azionerei per primo appunto il PP il cui sensore e' coperto e poi a seguire gli altri in base alla nuova sequenza.

char arSensPP[3]={PP_1,PP_2,PP_3};
char currPP;
char numPP;
void main()
{
char i;
numPP=3;
currPP=0;
for(i=0;i {
if(getSensor(arSensPP[i])==COPERTO)
{
currPP=i;
setInnescoPP(arSensPP[currPP++],0);
if(currPP>=numPP)
currPP=0;
break;
}
}
// Start dell'interrupt del controllo giri motore
........
// Start degli interrupt (o unico interrupt sotto timer) di rilevazione sensoriPP+innesco
........
while(1)
{
}
}

void interruptTimer()
{
//Calcolo del tempo di anticipo in base al numero di giri al secondo del motore
//Si potrebbe inserire la gestione della durata dei tempi di innesco dei tre PP
//PP1
if(flgPP1)
{
timeOnPP1++;
if(timeOnPP1>=20)
{
resetInnescoPP(arSensPP[0]);
flgPP1=0;
timeOnPP1=0;
}
}
//PP2
if(flgPP2)
{
timeOnPP2++;
if(timeOnPP2>=20)
{
resetInnescoPP(arSensPP[1]);
flgPP2=0;
timeOnPP2=0;
}
}
//PP3
if(flgPP3)
{
timeOnPP3++;
if(timeOnPP3>=20)
{
resetInnescoPP(arSensPP[2]);
flgPP3=0;
timeOnPP3=0;
}
}
}

void interruptPP1()
{
if(currPP==1)
{
setInnescoPP(arSensPP[currPP++],tempoAnticipo);
flgPP1++;
}
}

void interruptPP2()
{
if(currPP==2)
{
setInnescoPP(arSensPP[currPP++],tempoAnticipo);
flgPP2++;
}
}

void interruptPP3()
{
setInnescoPP(arSensPP[currPP],tempoAnticipo);
currPP=0;
flgPP3++;
}

Beh, questa era un'idea.

ciao

Ragazzi, secondo me non solo basta un unico sensore, ma non ci interessa nemmeno misurare la velocità!
Dunque, se non mi sono perso qualcosa, il "mostro" è un motore sincrono, ovvero il rotore gira alla velocità angolare dei flussi che si alternano nei 3 PP. Questo implica che la velocità (o regime di rotazione) la sappiamo già, dal momento che siamo noi a fornire quegli impulsi.
Il software dovrebbe prevedere una procedura di avvio dando alcuni impulsi "non controllati" al regime di rotazione scelto come "minimo", poi una volta avviato si potrà fare ciò che si vuole giocando con anticipo (fase) e duty cicle degli impulsi. Data l'alta inerzia del motore sono convinto si possa usare un unico sensore e poi disorre i 3 impulsi nel tempo. Che ne dite?

Originariamente inviata da Slocum

Ragazzi, secondo me non solo basta un unico sensore, ma non ci interessa nemmeno misurare la velocità!
Dunque, se non mi sono perso qualcosa, il "mostro" è un motore sincrono, ovvero il rotore gira alla velocità angolare dei flussi che si alternano nei 3 PP. Questo implica che la velocità (o regime di rotazione) la sappiamo già, dal momento che siamo noi a fornire quegli impulsi.
Il software dovrebbe prevedere una procedura di avvio dando alcuni impulsi "non controllati" al regime di rotazione scelto come "minimo", poi una volta avviato si potrà fare ciò che si vuole giocando con anticipo (fase) e duty cicle degli impulsi. Data l'alta inerzia del motore sono convinto si possa usare un unico sensore e poi disorre i 3 impulsi nel tempo. Che ne dite?

Esattamente. Se vogliamo mettere un sensore sara solo per controllare che i giri effettivi corrispondano a quelli calcolati dal pic o dal pc(per non andare fuori fase). Inoltre con questo sensore possiamo evitare di superare l'accelerazione massima che si puo imprimere al rotore controllando che segua il trend imposto dal treno di impulsi

No, beh, in realtà secondo me la funzione del sensore è quella di dare un riferimento per la disposizione temporale degli impulsi. Solo così si può controllare la fase. Come ha detto bolle il motore potrebbe girare tranquillamente anche senza sensori. Ma se vogliamo controllare la fase degli impulsi l'unica via è quella di avere una retroazione.
Nulla vieta di controllare che i giri effettivi corrispondano effettivamente agli impulsi forniti, ma penso sia superfluo. Tot impulsi, tot giri. Da li non si scappa!

Salve a tutti,
premesso che sono un informatico con esperienza in automazione ma NON un elettronico.

Una domanda: l'induttanza su ogni bobina è una misura ottenibile in tempo reale da una elettronica di controllo?

Se così fosse si potrebbe pensare ad una piccola applicazione in fuzzy logic per pilotare correttamente i motori. Ciò permetterebbe, almeno in fase di prime prove del sistema, di ottenere rapidamente un pilotaggio decente senza dover rifare tutte le volte la centralina, o aumentare o diminuire i sensori, o variare la loro posizione o (non trascurabile) riscrivere l'algoritmo di controllo. Un tale metodo di pilotaggio potrebbe addirittura essere conveniente in assoluto...

Chiedo venia per eventuali bestialità, ma ho solo una idea vaga di cosa sia una induttanza e di come si misuri.

Mauro

ragazzi.. incidente di percorso..

non siamo riusciti a fare le prove..

tutto rimandato a lunedi!

terribile.. il mostro è li, e non possiamo ancora sapere..

Originariamente inviata da Slocum

Ragazzi, secondo me non solo basta un unico sensore, ma non ci interessa nemmeno misurare la velocità!
Dunque, se non mi sono perso qualcosa, il "mostro" è un motore sincrono, ovvero il rotore gira alla velocità angolare dei flussi che si alternano nei 3 PP. Questo implica che la velocità (o regime di rotazione) la sappiamo già, dal momento che siamo noi a fornire quegli impulsi.
Il software dovrebbe prevedere una procedura di avvio dando alcuni impulsi "non controllati" al regime di rotazione scelto come "minimo", poi una volta avviato si potrà fare ciò che si vuole giocando con anticipo (fase) e duty cicle degli impulsi. Data l'alta inerzia del motore sono convinto si possa usare un unico sensore e poi disorre i 3 impulsi nel tempo. Che ne dite?

Io sono d'accordo su questa interpretazione, siamo "noi" che decidiamo i giri nella maniera da te' specificata. Tutt'altra cosa e' il massimo rendimento ...
per quello sarebbe utile il fuzzy logic evidenziato nel post qui' sopra o addirittura una rete neurale ...

Originariamente inviata da mac-giver

ragazzi.. incidente di percorso..

non siamo riusciti a fare le prove..

tutto rimandato a lunedi!

terribile.. il mostro è li, e non possiamo ancora sapere..

Che e' successo? Niente di grave speriamo ...

niente di proccupante..

tipo 300V che sono finiti sui pilotaggi dei mosfet che li ha bruciati tutti..

una disattenzione dovuta alla fretta, alla mancanza di tempo, mannaggiaaa

un cavolo di falso contatto sull alimentazione della centralina e avvamppp!

va bè succede..

cmq abbiamo assemblato le batt di condensatori.. abbiamo 3 banchi da 20000microfarad 250v

a 200V una briscola di quelle scaricando per un terzo i cond d'ha una accelerazione al rotore incredibile.. uno sbbaaamm pauroso.. con un pilotaggio cosi è impossibile che non abbia coppia.. poi faremo tutti gli affinamenti del caso..

ma ora deve girare! lunedì ma spero pure domenica dovremmo farcela..

Meno male che si tratta solo di questo, avevo pensato a tutt'altro.
Non ti preoccupare, lavora con calma, il mostro girerà, eccome se girerà.
Ho una curiosità, quando impulsi un PP fa davvero rumore (come il motorello) oppure fila liscio come un motore tradizionale?

fa un casino terrificante.. un trattore..

il flussi sono abbondanti e quando si muovono su e giù fanno un rumore con toni più bassi del motorello, più da MOSTRO!

e quando arriva sui 1000 g min non si riesce a farsi sentire parlando...

se invece fai girare il rotore con il trapano con i pp spenti, anche a 3000g.min tutto silenzioso, solo il rotore che taglia l'aria..

cmq fa un bel casino mostruoso..

il motorello di flynn a 11000 g min pure lui.. assordante..

sti motori fanno un casino..cmq visto che non scaldano si possono chiudere in una scatola coimbentata.. oppure fatti girare sotto l'acqua

Originariamente inviata da mac-giver

a 200V una briscola di quelle scaricando per un terzo i cond d'ha una accelerazione al rotore incredibile.. uno sbbaaamm pauroso.. con un pilotaggio cosi è impossibile che non abbia coppia.. poi faremo tutti gli affinamenti del caso..

Ahò... a Mècche... famo dù conti con l'oste, va...

supponiamo che hai alimentato il PP con un solo impulso
e che non hai recuperato il picco di lenz

condensatore da 20mF (20.000 micro)
tensione iniziale sul condensatore 200 V
tensione finale sul condensatore 200-33% = 134 V

Energia fornita al PP = 0.5*0.02*(200^2 - 134^2) = 220 J

supponiamo che il rotore giri a 120 rpm
supponiamo un solo impulso al PP per ogni passaggio di un polo
in un giro ogni PP da 4 impulsi
ad ogni giro si hanno 12 impulsi al sistema
ovvero 24 impulsi al secondo
ovvero 24*60 = 1440 impulsi al minuto
ovvero 1440*60= 86400 impulsi all'ora

ovvero 86400*220 = 19.008.000 J

sai quanto sono ????

19.008.000 / 3.600.000 = 5.28 KWh

spero veramente che la botta che gli avete dato con i condensatori a 200V sia incredibilmente mostruosa....


FACCIAMO IL CALCOLO INVERSO

supponiamo di voler "spendere" 200 Wh con quegli impulsi
otteniamo 720.000 J
quindi 720000/220 = 3273 impulsi
supponendo 12 impulsi al giro
si hanno 3273/12 = 272 giri all'ora
ovvero poco piu di 4 giri al minuto

quindi spero che tu non abbia recuperato i picchi di lenz
(come scritto sopra nelle ipotesi di calcolo)

e mi viene da pensare che ci siano delle perdite un pò tropo grandi..

mandaci altri dati,
vorrei evitare che stiate prendendo una strada senza sfondo..

'notte
00mei

Ciao,
per fare le cose semplici e soprattutto per evitare inerzie elettromagnetiche, penso che bisognera' dotare di un regolatore di velocita' cioe' che quando si raggiunge una certa velocita' di rotazione si possano bloccare i tre PP per poi riattivarli non appena raggiunge una regime minimo. Cioe' se gia' a 100 giri/minuto si ha una notevole coppia, come riferito da mac-giver, allora si potra' disattivare l'alimentazione delle bobine non appena si supera tale soglia per poi riattivarli non appena scende al di sotto.
Che cosa ne pensate?
Ciao
Francesco

Ciao mac
Visto che hai già fatto girare il 'mostro' col trapano, puoi rifare la prova collegandoci l'oscilloscopio a un singolo PP e postare un pò di dati, tutto quello che riesci a misurare compresa la forma d'onda(inquadrando bene la scala dei tempi e V/divisione), anche a bassi giri, tra 100 e 1000 andrebbe bene.
Sarebbero dati preziosissimi.

e annamoooooooooo!!!!

Originariamente inviata da 00mei

Ahò... a Mècche... famo dù conti con l'oste, va...

supponiamo che hai alimentato il PP con un solo impulso
e che non hai recuperato il picco di lenz

condensatore da 20mF (20.000 micro)
tensione iniziale sul condensatore 200 V
tensione finale sul condensatore 200-33% = 134 V

Energia fornita al PP = 0.5*0.02*(200^2 - 134^2) = 220 J

supponiamo che il rotore giri a 120 rpm
supponiamo un solo impulso al PP per ogni passaggio di un polo
in un giro ogni PP da 4 impulsi
ad ogni giro si hanno 12 impulsi al sistema
ovvero 24 impulsi al secondo
ovvero 24*60 = 1440 impulsi al minuto
ovvero 1440*60= 86400 impulsi all'ora

ovvero 86400*220 = 19.008.000 J

sai quanto sono ????

19.008.000 / 3.600.000 = 5.28 KWh

spero veramente che la botta che gli avete dato con i condensatori a 200V sia incredibilmente mostruosa....


FACCIAMO IL CALCOLO INVERSO

supponiamo di voler "spendere" 200 Wh con quegli impulsi
otteniamo 720.000 J
quindi 720000/220 = 3273 impulsi
supponendo 12 impulsi al giro
si hanno 3273/12 = 272 giri all'ora
ovvero poco piu di 4 giri al minuto

quindi spero che tu non abbia recuperato i picchi di lenz
(come scritto sopra nelle ipotesi di calcolo)

e mi viene da pensare che ci siano delle perdite un pò tropo grandi..

mandaci altri dati,
vorrei evitare che stiate prendendo una strada senza sfondo..

'notte
00mei

ciao 00 la tranvata è terribile.. veramente.. a 200V è pazzesca..meno male che il motore è veramente robusto se no le strutture andavano in crisi..

no il lenz non l ' ho recuperato, ha fatto solo una fiammata tipo saldatrice lunga un paio di cm! sssvvaaammmpppp!

no ho capito il calcolo inverso..!

poi per triack..kekko sta incasinato fino a sabato e non so se puo venire in sti giorni.. quelle prove da solo non posso farle.. chi le fa le foto all oscillo mentre io sto col trapano a far girare il mostro?

Ciao mac
Piazzi la macchinetta con autoscatto su un treppiede nooo!!
Scherzo, aspettiamo kekko... con calma.
Quando gli dai la 'tranvata' a 200V col condensatore cosa succede? il rotore si pianta fisso sul PP o parte e fa un pò di giri?

parte a manetta e gira per almeno mezzo minuto

l'impulso lo do breve se lo dessi piu lungo si pianterebbe sulla faccia del pp..

Grande mac
Questa si che è una bella informazione.
Se hai voglia e tempo, con una batteria da orologio o ministilo da 1,2V puoi a fare la stessa cosa e vedere quanto gira con un impulso breve?

e mica da la botta con la piletta, la piletta se lo tira ma pianino..

Grazie mac
Anche questa è una preziosa info.
Mica deve dare le botte, il motore deve girare fluido senza rumore, e senza sprecare energia.
A domani
Ciao

Originariamente inviata da mac-giver

ciao 00 la tranvata è terribile.. veramente.. a 200V è pazzesca..meno male che il motore è veramente robusto se no le strutture andavano in crisi..

no il lenz non l ' ho recuperato, ha fatto solo una fiammata tipo saldatrice lunga un paio di cm! sssvvaaammmpppp!

no ho capito il calcolo inverso..!

poi per triack..kekko sta incasinato fino a sabato e non so se puo venire in sti giorni.. quelle prove da solo non posso farle.. chi le fa le foto all oscillo mentre io sto col trapano a far girare il mostro?

Ciao, quando si parla di botta data dal condensatore si dovrebbe parlare di energia ( accumulata ) spesa , ricordandoci che il capacitore accumula energia sotto forma di carica e si consuma energia per compiere questo lavoro . A mio avviso si tratta grossi consumi energetici per brevissimi istanti .
Sarebbe interessante misurare questa energia spesa con un oscilloscopio .
Il rumore del motore è dato sicuramente a vibrazioni del rotore e statore dovuto a mancanza di sincronismo tra i PP ed il rotore , la sincronizzazione del controllo dei PP non è semplice e probabilmente sarebbe più semplice se l'arco sotteso dal PP sarebbe minore , magari aumentando il numero delle corrispondenti espansioni di chiusura del rotore .

Spero riusciate a risolvere questi problemi sono curioso di conoscere il rendimento , comunque non scoraggiatevi è una tecnologia praticamente sconosciuta e pioneristica , i problemi si risolvono ( se si posso risolvere ) in itinere .

Ciao

Probabilmente si può ridurre con una corretta fasatura degli impulsi, ma visto il tipo di funzionamento sono convinto che la forte rumorosità sia una caratteristica intrinseca del motore. Anche perché, per quanto riguarda lo slew rate, gli impulsi di pilotaggio più di tanto non possono essere addolciti.

Originariamente inviata da mac-giver

l'impulso lo do breve se lo dessi piu lungo si pianterebbe sulla faccia del pp..

Ciao!

Infatti la durata è anch'essa fondamentale, cioè, se dura un X in più di quello che deve durare, per quel tempo X il PP attrae il polo e frena il rotore..... Osservazione credo abbastanza scontata, lo so.. ma non ho idea di come il mostro sia pilotato ora.

Tornando alla fasatura, visto che cmq il rotore ha una buona inerzia, da quello che ho capito riuscirebbe a girare anche se pilotato da un solo PP, forse è più semplice iniziare così, pilotando e sincronizzando l'anticipo e la durata dell'impulso di un singolo PP e solo successivamente coinvolgere tutti gli altri.. che ne pensate?

Per la durata dell'impulso io inizialmente lo farei più breve possibile, in modo che intralci meno possibile la rotazione.

Per il rumore, io mi diverto a fare motorelli brushless e quelli più rumorosi in genere non vanno benissimo, anche li si tratta di una sinfonia di inpulsi e che devono giare lisci e in armonia con i magneti in rotazione, se c'è rumore, ci sono vibrazioni dovute a errori nei sincronismi, sono probabilmente micro-vibrazioni dovuto ad inperfezioni nella rotazione, almeno questa è l'idea che mi sono fatto, ma parlo di brushless, magari qui è diverso...

Vista la qualità della realizzazione e la silenziosità della rotazione indotta col trapano, è più probabile che il forte rumore sia dovuto alla magnetostrizione dei nuclei attraversati dall'intenso campo magnetico; in assenza di variazione di flusso, difatti, essa scompare. Credo che questo sia l'aspetto più interessante del PP: riuscire a sfruttare in qualche modo questo tsunami magnetico che si verifica ad ogni cambio di polarità. Utilizzarlo come motore..beh, ho già detto come la penso...
Saluti

buongiorno a tutti, visto che ieri non mi avete ucciso continuo lo svolgimento.
concretizzando il grafico precedente ho aggiunto l'impulso del sensore angolare e la sua correlazione con i segnali di pilotaggio.



zaino = barretta di chiusura magnetica lato posteriore del pp.

osserviamo che il richiamo del flusso magnetico dallo zaino sul rotore avviene in condizione di sbilanciamento del pp; la riluttanza magnetica del circuito verso il rotore e' piu' alta della riluttanza del circuito verso lo zaino.
man mano che il rotore gira tale riluttanza diminuisce e raggiunge il suo minimo quando il rotore è completamente affacciato; questa e' la condizione "commutazione a piletta" ovvero i due rami del circuito magnetico sono bilanciati e perciò è sufficiente poca energia per levare il flusso dal rotore e commutarlo sullo zaino.
così il rotore ha fruito di trazione per 30° ed al transito per lo zero, completo affacciamento, viene liberato dal flusso e può proseguire senza frenatura verso il pp seguente.
la durata dell'alimentazione di "trazione" e' stabilita dagli impulsi del sensore angolo, in questo caso 30°, mentre la durata dell'impulso di richiamo "svincolamento del rotore" e' stabilita da un temporizzatore.

ps: chiedo venia, il grafico del segnale "a" era errato, ora è corretto.