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

ecco come è fatta la centrlina ottica.. i 4 fori che vedete sono poli del rotore. i fori sono intercambiabili tramite boccole calibrate e cosi aumenta o diminuisce il duty

i sensori ottici giustamente sono 3 a 30 gradi l'uno dall altro 12 impulsi per fare un giro

12x 30 gradi 360

Originariamente inviata da Slocum

Credo anch'io che un solo sensore possa fornire tutti i dati necessari. Al secondo giro del rotore, ad esempio, puoi già sapere a che regime ruota.
Oppure, sapendo la larghezza dei poli del rotore (e la sappiamo) basta il passaggio di un solo polo sul sensore per determinare la velocità, ovviamente sempre grazie alla durata dell'impulso. In questo modo potenzialmente potremmo campionare la velocità di rotazione ben 4 volte a giro e poi disporre i vari impulsi di pilotaggio a piacimento nel tempo.

Vedo che hai centrato il concetto!!!
Colgo l'occasione per informare i meno esperti che il pic possiede un timer regolabile (TMR0) indipendente dal software che può essere interrogato a piacere...è proprio questo che, se utilizzato in modo corretto, mediante con la gestione dei suoi interrupt rende il sw semplice ed efficace.
Passando dal 16f84 (utilizzato da mac/kecco) al 16f628 (quarzo a 20 mhz una istruzione ogni 200 nano secondi) c'è a disposizione un altro timer a 16 bit...per i puristi e per gli esperti del settore...è un gioco da ragazzi controllare l'astronave.
Bolle

Originariamente inviata da NonSoloBolleDiAcqua

Scusatemi,
ma non capisco...perchè complicarsi la vita con tanti sensori e anche un encorder.
Basta un solo sensore ed un pic,vediamo come:
il sensore (fotodiodo a 10 micro) al passaggio della parte piena/vuota (esattamente come il motorello) comunica al pic (bit alto/basso) il suo passaggio.Il pic fa i conti e calcola l'angolo esatto del rotore. A questo punto il pic sarà in grado di inviare i 3 impulsi alle bobine nell'angolo e durata esatta...quindi non siamo più legati ai tempi ma all'angolo.
Non occorrono tanti sensori...ne basta uno.Per variare il punto degli impulsi/durata per evitare di riprogrammare sempre il pic si può prevedere un collegamento con il pc mediante seriale....e si possono fare centinaia di prove...anche in automatico.
Saluti
Bolle

Mi spiace ma continuo a non capire, mi devi spiegare come fai con un solo sensore a sapere quale PP alimentare, e qui non credo che te la cavi facilmente. Poi come fai a calcolare il tempo di ON delle bobine, a 100 giri sarà diverso che a 1000 o a 10000, OK puoi saperlo dalla frequenza di rotazione, ma il povero PIC non credo che ce la possa fare a calcolare tutto in tempi così brevi(e kekko dovrà fare un software abbastanza complesso), e poi come fai a stabilire una coppia da mantenere? Oppure il numero di giri da tenere costanti?
Certo si può fare ma è molto più complicato che mettere tre sensori(che mac tra l'altro ha gia installato) e un piccolo motore passo-passo che ci dice grado per grado dove sta il rotore.

Che lavoro ragazzi !... Cura dei particolari, precisione frutto di attenta riflessione. Così si fa. Bravi ...forza che il traguardo è vicino

Triac,
ci riprovo nuovamente semplificando il problema...in questo momento non posso fare disegni...semmai li farò domani...se necessario:
1.Il tempo on/off delle bobine è 'indipendente' dalla velocità ma è strettamente dipendente dall'angolo.Acquisito questo concetto, avrai per ogni bobina un arco (o meglio più archi formati sempre da un angolo iniziale e finale) in cui verrà attivata.Per comprendere tutto questo si può fare una bella tabella dove sulle colonne possiamo mettere i gradi e sulle righe le 3 bobine.Oltre ad ottenere una tabella lunghissima (360 colonne se vogliamo una precisione al grado), possiamo mettere una crocetta sulla bobina se attivata.Chi mi dice cosa esce fuori?
2.Se è chiaro questo...la ruota (o meglio il rotore) può girare piano o anche forte, ma l'angolo non sa a che velocità sta andando la ruota...diciamo che non gli interessa...il requisito è per dir si voglia un altro.
3.Quindi dobbiamo concentrarci sul calcolo dell'angolo della ruota...cioè la posizione esatta del rotore.
4.A questo punto, e penso di aver detto tutto, se la forma è simmetrica...occorre tenere sotto controllo una parte di angolo giro...non tutta la ruota.
5.Per quanto riguarda il pic, sul farcela o no...bè...se prendi i tempi che ho postato un mese fa...ti renderai conto che sono più che sufficienti con una velocità di 10.000 giri al minuto...se si passa ad un quarzo di 20 mhz...una istruzione viene fatta in 200 nanosec...per farti rendere conto della velocità, il pic attende 50 istruzioni prima che il fotodiodo si 'accorga' che c'è stato un cambio di stato...praticamente il pic dorme sempre ed ogni tanto fa qualcosa.
Ciao e buona notte
Bolle

PS:Triac, non è mia intenzione convincerti, ho risposto solo all'appello di 00mei ed ho semplicemente detto la mia...certo che se metti più sensori non è detto che non funga.Io ad esempio di 3 sensori non saprei che farci !!!

Originariamente inviata da NonSoloBolleDiAcqua

1.Il tempo on/off delle bobine è 'indipendente' dalla velocità ma è strettamente dipendente dall'angolo.Acquisito questo concetto, avrai per ogni bobina un arco (o meglio più archi formati sempre da un angolo iniziale e finale) in cui verrà attivata.Per comprendere tutto questo si può fare una bella tabella dove sulle colonne possiamo mettere i gradi e sulle righe le 3 bobine.Oltre ad ottenere una tabella lunghissima (360 colonne se vogliamo una precisione al grado), possiamo mettere una crocetta sulla bobina se attivata.Chi mi dice cosa esce fuori?

ci ho provato, ma è troppo tardi e ho troppa birra da smaltire...
con un solo sensore non riesco proprio a far funzionare la cosa
perchè con 3 PP e 4 poli del rotore... mannaggia... avessi almeno la velocità costante o due sensori troverei facilmente una soluzione
... ma cosi... per adesso... mi arrendo....

non vuol die che non funziona,
vuol dire che prima devo smaltire le birre...

'notte
00mei

con un solo sensore non riesco proprio a far funzionare la cosa

non vuol die che non funziona,
vuol dire che prima devo smaltire le birre...

Ahh..ecco!
Bravo bolle: molto lineare, dritto al cuore.

Una cosa cmq mi sembra sia stata sottaciuta: nel famoso filmato la piletta di orologio bastava a deviare il flusso di quel tanto necessario a far cadere uno dei terminali. Qui invece si scopre che per spostare il flusso bisogna pompare molta, tanta energia. Per centesimi di secondo, forse, ma è comunque TANTA.
Ora devo andare ma c'e' da pensarci sù, non credete?
Saluti

Originariamente inviata da NonSoloBolleDiAcqua

PS:Triac, non è mia intenzione convincerti, ho risposto solo all'appello di 00mei ed ho semplicemente detto la mia...certo che se metti più sensori non è detto che non funga.Io ad esempio di 3 sensori non saprei che farci !!!

Non è me che devi convincere, ma mac e kekko, io posso proporre le mie idee e fare l'avvocato del diavolo sulle tue, come tu sulle mie, in modo costruttivo ovviamente.
Ma non hai risposto al mio dubbio, quando ti arriva il segnale dall'unico sensore che vuoi mettere come fai a sapere quale dei 3 PP devi alimentare?
Un'altra domanda fondamentale che ti faccio: parli di angoli(giustamente), ma come fai a calcolarli con un solo sensore e a diversi regimi di rotazione?

Io dei tre sensori invece saprei esattamente cosa farne, perchè ognuno dei 3 mi dice esattamente quale PP devo alimentare!!!

Chi mi dice invece quando il rotore è pefettamente affacciato al PP di turno?
Un semplicissimo motore passo-passo messo sull'albero, ricavabile da qualche vecchia stampante a costo ZERO!!

Non voglio fare gare con nessuno, il mio intento è di aiutare mac e kekko con la soluzione migliore possibile, e anche la più economica, se qualcuno ha idee migliori che ben vengano, in tal caso io ritirerò le mie in buon ordine.

Originariamente inviata da stenhas

Ahh..ecco!
Bravo bolle: molto lineare, dritto al cuore.

Una cosa cmq mi sembra sia stata sottaciuta: nel famoso filmato la piletta di orologio bastava a deviare il flusso di quel tanto necessario a far cadere uno dei terminali. Qui invece si scopre che per spostare il flusso bisogna pompare molta, tanta energia. Per centesimi di secondo, forse, ma è comunque TANTA.
Ora devo andare ma c'e' da pensarci sù, non credete?
Saluti

si sten, hai fatto bene a sollevare la problematica...

allora parliamo di osservazione del fenomeno..con la piletta dell orologio come anche con quella li del telecomando il motore gira.. si mette in rotazione, è la prima cosa che abbiamo fatto appena assemblato il motore..

ora ho parlato di geometria non favorevole in confronto al motorellino di fynn per questo motivo..

con la geometria di flynn hai uno spostamento del flusso sul rotore molto vantaggioso e con poca fatica, fatto sta che il motorellino con il torsiometro che vibrava e la bilancia che non leggeva le vibrazioni cosi alle brutte dava il 110% in uscita..( che se uno poteva leggere l'energia dissipata sulle vibrazioni ecco che ritornava quasi il valore letto con il ciclosimulatore della bici che si è bruciato )

qui abbiamo uno spostamento del flusso invece che deve fare piu fatica nella fase iniziale..

che dire? finchè non abbiamo fatto tutte le prove non possiamo ancora dire fallimento o successo..

se sarà un fallimento proseguiremo la strada della geometria di flynn, e li non ci saranno sorprese negative..

se sarà un successo proseguiremo questa per migliorarla sempre più..

vale sempre la pena tentare no? chi non risica non rosica, ma è il rischio della ricerca e della sperimentazione è proprio questo, se ti fai intimidire dal pensiero che potrebbe essere un insuccesso allora e meglio che non fai nulla..

non vi preoccupate che abbiamo già messo in cantiere un altro mostro..e se questo non ruggisce , si parte subito con l'altro.. impariamo dagli insuccessi, senza farci abbattere..

come avete visto in soli tre mesi cosa siamo stati capaci di partorire

avanti tutta sempre...

la strada è questa, essendo tutta nuova senza uno stradario e una bussola è difficile orientarsi..

ma ce la faremo a trovare la giusta direzione..

x Triac,
penso e spero che l'intento di tutti noi sia aiutare mac e kekko...ripeto che non cerco di convincere nessuno...ma se hai dei dubbi chiedi pure che rispondo sempre (anche se non in modo immediato). Rispondo alla tua seconda domanda...per la prima serve un bel disegno e occorre avere le idee chiare ed in modo particolare cosa devono fare le 3 bobine.Come si fa a calcolare l'angolo con diversi regimi di rotazione?
Ipotizziamo la ruota con suddivisa in 5 parti piene e 5 parti vuote (come il motorello, ma potrebbero essere anche di più o anche di meno)...ipotizziamo che in un certo istante il sensore sia sulla parte vuota...dopo un pò inizierà la parte piena.Il pic quando leggerà il bit a zero (parte piena) inizierà a contare e attenderà la parte vuota. Ipotizziamo impieghi 820 microsec (la precisione del pic con quarzo da 4mzh è di 1 microsec...quindi siamo abbondantemenete dentro le tolleranze). Da questo valore possiamo, sempre se vogliamo calcolare la velocità ( la ruota impiega a fare un giro 820*10= 8.2 ms questo implica 121 giri al secondo che equivalgono a 7317 giri al minuto). Quindi è possibile calcolare la velocità di rotazione ancor prima che la ruota compia un solo giro.
Chiaro fin qui'?
Ora passiamo alla fase successiva :il pic inizia a contare la parte vuota ed ottiene:
a. lo stesso valore cioè 820 microsec (questo vuol dire che la ruota sta girando a velocità costante...ovviamente un valore leggermente diverso ...sarà la stessa cosa.
b. un valore più alto (la ruota sta rallentando)
c. un valore più basso (la ruota sta accelerando)
In questo modo sappiamo cosa sta facendo la ruota (cioè il rotore ) ancor prima che finisca un giro...
Quindi conosciamo la velocità (praticamente istantanea)...e non servono tanti sensori...ma ne basta uno, mentre la precisione dipende dal numero dei vuoti/pieni.
Se è chiaro questo concetto...dovrebbe essere intuitivo calcolare la posizione esatta cioè l'angolo esatto della ruota in qualsiasi istante.
Bolle

Originariamente inviata da NonSoloBolleDiAcqua

Se è chiaro questo concetto...dovrebbe essere intuitivo calcolare la posizione esatta cioè l'angolo esatto della ruota in qualsiasi istante.
Bolle

fino a qui ci ero arrivato
non conosci esattamente l'angolo in cui si trova il rotore
ma conosci la posizione dei poli del rotore in ogni quadrante
per il nostro scopo può andare bene lo stesso

ma

considerando 4 poli del rotore e le forze in gioco non proprio da ridere
il peso del rotore non garantisce certo l'effetto volano necessario per dare la necessaria omogeneità di movimento.... secondo me.... non ho calcoli alla mano....


(birra smaltita... )

00mei

x Triac: ha ragione Bolle, in teoria 1 solo sensore ed una schedina modestamente veloce sono più che sufficienti a pilotare correttamente il mostro..se la geometria dello stesso è perfettamente simmetrica....
In assenza di tale prerequisito le imperfezioni geometriche si traducono in errori di pilotaggio con conseguente riduzione della resa. Il punto è quindi: quanto è "buona" la costruzione del mostro? I pieni e i vuoti del rotore sono simmetricamente disposti? e i poli dei PP? posseggono identica simmetria? Tutto dipende da queste risposte. A occhio direi che l'opera è molto ben fatta e che quindi le inevitabili imprecisioni abbiano effetti men che trascurabili. La scelta del sensore unico, per questo, mi sembra la migliore. Si fa sempre in tempo a montarne altri...

x Mac:

vale sempre la pena tentare no? chi non risica non rosica, ma è il rischio della ricerca e della sperimentazione è proprio questo, se ti fai intimidire dal pensiero che potrebbe essere un insuccesso allora e meglio che non fai nulla..

Quoto in pieno.
Può darsi (correggimi se sbaglio) che il fenomeno fosse già presente nei primi esperimenti ma sia passato inosservato. In altre parole con la piletta il terminale si staccava perchè cadeva trascinato dal suo peso ma la piletta da sola non riusciva a deviare tutto il flusso generato dai potenti magneti. Sarebbe la cosa più logica e in accordo con ciò che conosciamo: più flusso devi spostare, più energia devi pompare, anche se ciò avrebbe conseguenze disastrose per le attese di OU. Una semplice prova aiuterebbe a fugare tutti i dubbi. Nel caso di responso positivo...ohh beh...almeno uno ci ha provato. Ma nel caso di responso negativo....la cosa si farebbe MOLTO interessante... e andrebbe approfondita.
In tutti i casi, siete proprio forti ed è stato un piacere conoscervi!
Saluti

x Bolle: perchè devi fare tutti quei calcoli? se la geometria è perfettamente simmetrica o quasi è il rotore che accende/spegne l'alimentazione con l'alternanza di pieni/vuoti e la scheda sequenzia i PP da alimentare (non è una critica: voglio imparare).
Saluti

Originariamente inviata da 00mei

non conosci esattamente l'angolo in cui si trova il rotore
(birra smaltita... )
00mei

Perchè no? Si conosce con precisione microscopica l'angolo del rotote e quindi anche la sua posizione ...
io parto in vantaggio...sono astemio!!!hehehe


xSten
infatti come ho detto se la geometria ha delle simmetrie...si può fare a meno di considerare l'angolo giro, ma solo una parte di questo...ma l'importante è capire come fare.

Vorrei dirvi un'altra cosa...l'irregolarità della costruzione...non è un problema...(addirittura può essere fatto un software all'interno del pic che calcola questa imprecisione...il software è bello proprio per questo)...ammesso che ci sia un errore ...è sempre il software all'interno del pic che potrebbe gestirlo.
Ciao a tutti
Bolle

Dopo una breve vacanza eccomi di nuovo fra voi!!.Ho visto che avete fatto muovere il mostro,bene...
volevo porvi alcune domande....

Perche nei motori brushless ci sono 3 sensori di posizione?

Secondo voi la configurazione del mostro(di mac) nn è stata studiata da fynn ?(se ci pensate bene è la prima cosa che viene in mente nel sruttare i pp come motore).

Ora nn ci resta che provare varie forme di pilotaggio e soprattutto di fasatura.

Lode a mac che si mette in gioco per sperimentare.

Originariamente inviata da NonSoloBolleDiAcqua

ipotizziamo che in un certo istante il sensore sia sulla parte vuota...dopo un pò inizierà la parte piena.Il pic quando leggerà il bit a zero (parte piena) inizierà a contare e attenderà la parte vuota. Ipotizziamo impieghi 820 microsec (la precisione del pic con quarzo da 4mzh è di 1 microsec...quindi siamo abbondantemenete dentro le tolleranze). Da questo valore possiamo, sempre se vogliamo calcolare la velocità ( la ruota impiega a fare un giro 820*10= 8.2 ms questo implica 121 giri al secondo che equivalgono a 7317 giri al minuto). Quindi è possibile calcolare la velocità di rotazione ancor prima che la ruota compia un solo giro.
Chiaro fin qui'?

Tutto chiaro, ma devi spiegare come fai a far partire il rotore da fermo,se l'unico sensore sta sulla parte vuota e non sta leggendo nulla?
Quale PP attivi? uno a caso?
Secondo me il PIC rimane in stallo aspettando che qualche cosa cambi. e campa cavallo.....

Finchè non ha una rotazione decente non puoi fare nessun calcolo!!!

Forse non tieni conto che il rotore deve partire da fermo.

O vuoi farlo partire all'americana(a spinta)?

Sono semre più convinto che di sensori ce ne vogliano 3, perchè almeno uno sta in ombra e gli altri due in luce o viceversa, solo cosi il PIC anche a rotore fermo può sapere esattamente cosa attivare e quando!!!

Originariamente inviata da triac60

ma devi spiegare come fai a far partire il rotore da fermo,se l'unico sensore sta sulla parte vuota e non sta leggendo nulla?
Quale PP attivi? uno a caso?
Secondo me il PIC rimane in stallo aspettando che qualche cosa cambi. e campa cavallo.....

Non capisco la domanda...scusami...ma con i tuoi 3 sensori cosa cambia?
Cosa non capisci ora...la fase di innesco?

Facciamo così...io non ho tempo per fare un disegno...fallo tu con i tuoi 3 sensori, rotore e bobine...ed io utilizzando il tuo schema riassumo il principio.
Ciao
Bolle

Secondo me il PIC rimane in stallo aspettando che qualche cosa cambi. e campa cavallo.....

e dai...la risposta è fin troppo semplice...tsk..tsk...giovani...non reggono neanche più la birra...))
Saluti pacifisti

Originariamente inviata da Gianfranco

Perche nei motori brushless ci sono 3 sensori di posizione?

Ottima, ottima domanda...la risposta è :c'è chi utilizza la meccanica e che utilizza il software...chi utilizza il 50% della meccanica e il 50% dl software...chi utilizza 0% meccanica e il 100% software...da cosa dipende?
Da tanti fattori...predominante è l'aspetto economico...poi ci sono le conoscienze e le competenze...e via via una lunga serie di motivi.
Bolle

Originariamente inviata da NonSoloBolleDiAcqua

Non capisco la domanda...scusami...ma con i tuoi 3 sensori cosa cambia?
Cosa non capisci ora...la fase di innesco?

Facciamo così...io non ho tempo per fare un disegno...fallo tu con i tuoi 3 sensori, rotore e bobine...ed io utilizzando il tuo schema riassumo il principio.
Ciao
Bolle

Ecco qui uno schema
Se riesco a postarlo

Sembra OK.
Ora prova a togliere il sensore 1 e 3, e dimmi se con il PIC riesci a farlo girare partendo da fermo.

Originariamente inviata da stenhas

x Triac: ha ragione Bolle, in teoria 1 solo sensore ed una schedina modestamente veloce sono più che sufficienti a pilotare correttamente il mostro..se la geometria dello stesso è perfettamente simmetrica....
In assenza di tale prerequisito le imperfezioni geometriche si traducono in errori di pilotaggio con conseguente riduzione della resa. Il punto è quindi: quanto è "buona" la costruzione del mostro? I pieni e i vuoti del rotore sono simmetricamente disposti? e i poli dei PP? posseggono identica simmetria? Tutto dipende da queste risposte. A occhio direi che l'opera è molto ben fatta e che quindi le inevitabili imprecisioni abbiano effetti men che trascurabili. La scelta del sensore unico, per questo, mi sembra la migliore. Si fa sempre in tempo a montarne altri...

x Mac:

Quoto in pieno.
Può darsi (correggimi se sbaglio) che il fenomeno fosse già presente nei primi esperimenti ma sia passato inosservato. In altre parole con la piletta il terminale si staccava perchè cadeva trascinato dal suo peso ma la piletta da sola non riusciva a deviare tutto il flusso generato dai potenti magneti. Sarebbe la cosa più logica e in accordo con ciò che conosciamo: più flusso devi spostare, più energia devi pompare, anche se ciò avrebbe conseguenze disastrose per le attese di OU. Una semplice prova aiuterebbe a fugare tutti i dubbi. Nel caso di responso positivo...ohh beh...almeno uno ci ha provato. Ma nel caso di responso negativo....la cosa si farebbe MOLTO interessante... e andrebbe approfondita.
In tutti i casi, siete proprio forti ed è stato un piacere conoscervi!
Saluti

allora sten, la piletta lo deviava eccome tutto il flusso, quando la barra cadeva e poi andavi e mettere la sonda del gusmetro leggevi un bello 0.. questo significava che il flusso era dviato tutto..

il prob è nella geometria, che finche il rotore non sta a faccia piena il flusso non è deviato tutto..

le cave del rotore di flynn perchè sono cosi basse? il segreto è tutto li..

x Triac
ok il disegno va bene...ma manca quando dai l'impulso alla bobina...e anche la sua durata...inserisci anche quello?
Ciao e grazie
Bolle

Originariamente inviata da NonSoloBolleDiAcqua

x Triac
ok il disegno va bene...ma manca quando dai l'impulso alla bobina...e anche la sua durata...inserisci anche quello?
Ciao e grazie
Bolle

Come si può notare dal disegno i sensori sono montati in leggero anticipo, e questo può tornare comodo se ce ne fosse il bisogno.
Io userei due variabili nel PIC, modificabili da PC interfacciato con collegamento seriale, una variabile contiene il numero di impulsi che deve contare dall'encoder(passo-passo) prima di eccitare, e l'altra il numero di impulsi prima di diseccitare.(praticamente l'encoder ci informa sulla fasatura del rotore in gradi(angoli) e non in 'tempi' difficili da gestire ai vari regimi.
Il PIC deve fare un check continuo dei tre sensori, il segnale dell'encoder lo farei gestire da un Interrupt che in base al fronte di salita del segnale aggiorni un contatore interno.
Il contatore può essere anche azzerato ogni volta che un sensore vede arrivare il rotore, e da li cominciare a contare.