Форумы сайта "Отечественная радиотехника ХХ века"

Есть такой аппарат без платы управления двигателем и с мертвыми холлами. Решил собрать управление двигателем на МК(Atmega8) с цифровыми холлами. Логика работы - при помощи триггера Шмидта преобразовываются сигналы с Тахо в цифровые импульсы - которые поступают на счетчик МК. Полученная таким образом частота сравнивается с опорной(кварц). По результатам сравнения ШИМ увеличивает или уменьшает напряжение. Тк с ШИМ сигнал ток от 0 до 5 вольт, то сначала он идет на фильтр, где убираются шумы. Далее идет на неинвертирующий операционник у которого коэффициент усиления равен трем (ибо напряжение питания у нас +-15вольт). После идет на управляемый инвертор, который в зависимости от сигнала датчика Холла меняет полярность сигнала(для каждой пары обмоток - свой). После идет на интегратор, ну а оттуда - на силовые транзисторы и обмотки. 33 оборота держит но скорость все равно немного плавает. Подскажите - эта затея вообще жизнеспособна? Осциллограф показывает что на двигатель идет сигнал такой формы

Andre писал(а): ↑
12 окт 2021, 21:27
33 оборота держит но скорость все равно немного плавает.

Плавает, это имеется ввиду колебания туда-сюда, или медленно и стабильно изменяется?

Растаман писал(а): ↑
13 окт 2021, 15:49

Andre писал(а): ↑
12 окт 2021, 21:27
33 оборота держит но скорость все равно немного плавает.
Плавает, это имеется ввиду колебания туда-сюда, или медленно и стабильно изменяется?

Колебания туда сюда в пределах 1й риски

Нужно осциллографом смотреть, где нестабильность. Хотя это можно и не увидеть. Может поиграть со скоростью реакции на изменения ШИМ? Впринципе, быстродействие электроники на изменение скорости, должно быть адекватно механической инерционности диска. Иначе, или будет неуспевать отслеживать изменения, что влияет на стабильность, или наоборот слишком резко реагировать и раскачивать диск.
Хорошо бы почитать что-то типа "Синтез дискретных автоматов", помню, что там были неплохо описаны методы и проблемы точности регулирующих систем.

Каким образом поиграть? Там после ШИМ идут ОУ
А что до расчетов - в сети нигде нет ТХ данного двигателя

Это осциллограмма с выхода ОУ? Если да - то нужно сигнал дополнительно сглаживать, лучше программно...

Andrey Smirnov писал(а): ↑
14 окт 2021, 10:18
Это осциллограмма с выхода ОУ? Если да - то нужно сигнал дополнительно сглаживать, лучше программно...

Там ОУ несколько - это - с интегратора. Если с управляемого инвертора снимать - то там такое. Неровности - как раз работа ШИМ

Проблему удалось побороть. Вот такая итоговая схема в итоге вышла

А вот видео работы https://youtu.be/MkESoLzJhx4

Добрый день! "Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК" - очень интересная разработка!

"Логика работы - при помощи триггера Шмидта преобразовываются сигналы с Тахо в цифровые импульсы - которые поступают на счетчик МК. Полученная таким образом частота сравнивается с опорной(кварц). По результатам сравнения ШИМ увеличивает или уменьшает напряжение."

Если не сложно поясните по какому принципу Вы задействуете датчики холла? как они участвуют в работе модуля на что воздействуют?

Александр53 писал(а): ↑
30 авг 2022, 21:24
Если не сложно поясните по какому принципу Вы задействуете датчики холла? как они участвуют в работе модуля на что воздействуют?

Ими определяется положение ротора относительно статора. Тогда достаточно двух фаз вместо трех.

Хотя я бы частотой управлял а не напряжением.

А там штатно и так 2 фазы всего в двигателе и 2 датчика ? Я так понимаю изначально идея была сделать бездатчиковый контролер, но, видимо не особо вышло.

Wladimir_TS писал(а): ↑
31 авг 2022, 13:40
А там штатно и так 2 фазы всего в двигателе и 2 датчика ? Я так понимаю изначально идея была сделать бездатчиковый контролер, но, видимо не особо вышло.

С двумя фазами и без полюса ротора специальной формы который одновременно не захватывает обе катушки (у асинхронников именно поэтому либо клетки диагональные, либо статор) без датчика положения задача в принципе нерешабельная. Так как двигатель в зависимости от своего положения будет запускаться в произвольную сторону, и нужно обязательно с правильной фазы запускаться в зависимости от положения ротора. Три фазы уже можно без датчика.

В трехфазных бездатчиковых смотрят ЭДС на обмотках подергав ротор двумя другими. При старте видно, что двигатель может сначала дернуться в неправильную сторону, а потом пойти вращаться в нужную. Другой вопрос что на ЭПУ с массивнейщим ротором там сделать сложновато.

Для фазовой автоподстройки нужен фазовый детектор на выходе которого формируется сигнал ошибки для коррекции. Хотелось бы понять как в данной схеме всё реализовано если это фазовый детектор.

Например в Феникс ЭП 009 с помощью датчиков холла измеряется уровень напряженности поля магнитной индукции и далее сигнал подаётся на вход операционных усилителей (обратная связь стабилизации оборотов - чем сильнее напряженность поля тем большего уровня сигнал подаётся на входы операционных усилителей). Так же на входы датчиков холла для лучшей стабилизации и температурной зависимости дополнительно поступает сигнал выработанный в результате сравнения частот кварцевого генератора и Тахо датчика. Схема учитывает уровень напряжённости магнитного поля и подстраивается под стабильность кварцевого генератора.

Здесь изначально так-же (и предположу тот-же движек). Датчики им. тов. Холла нужны для определения положения ротора и ваработки сигналов управления обмотками. Изменяя величину сигнала подаваемого на обмотки можно менять скорость вращения.

Аналогичный движек и в 248 корвете (только там система управления кривая совсем) и а Э-50..

Это понятно что в Эстонии ЭП 010 такой же принцип (только нет кварца) и датчик холла должен иметь правильное положение так же важно для стабилизации измерять уровень магнитного поля. Интересно как это реализовано у автора схемы? Какова программная реализация? Датчики холла идут прямо в процессор, там должно быть какое то математическое решение (алгоритм).

Александр53 писал(а): ↑
01 сен 2022, 16:46
Это понятно что в Эстонии ЭП 010 такой же принцип (только нет кварца) и датчик холла должен иметь правильное положение так же важно для стабилизации измерять уровень магнитного поля. Интересно как это реализовано у автора схемы? Какова программная реализация? Датчики холла идут прямо в процессор, там должно быть какое то математическое решение (алгоритм).

Нет там никакого решения, они нужны только для определения положения ротора чтобы в правильном порядке их коммутировать. Датчик скорости реализован на отдельной катушке (L3 по схеме). Как и в оригинале.

HyC писал(а): ↑
02 сен 2022, 14:05

Нет там никакого решения, они нужны только для определения положения ротора чтобы в правильном порядке их коммутировать. Датчик скорости реализован на отдельной катушке (L3 по схеме). Как и в оригинале.

Дело в том что в Эстонии эп 010 управляющее напряжение выработанное при помощи Тахо генератора (у Вас датчик скорости L3 по схеме) после сравнения с опорным (эталоном) напряжением (сформирован КС175А) поступает на датчики холла. С помощью изменения (регулировки) постоянного тока в датчиках холла происходит управление скоростью. Температурный коэффициент напряжения стабилизации КС175А: ±0,04 %/°С думаю важность коэффициента
понятна. В Фениксе эп 009 принцип примерно тот-же с той лишь разницей что эталон в Фениксе кварцевый резонатор.
Автор Andre возможно применил другой способ регулировки скорости вот и хотелось понять. Думаю если нет там никакого решения схема может работать не так стабильно как в оригинале. А датчики холла не только для определения положения ротора, они участвуют в регулировке. Есть же инструкция по ремонту Эстонии эп 010 (в сети гуляет) там подробно описан принцип работы данного модуля.

Александр53 писал(а): ↑
03 сен 2022, 20:28
Автор Andre возможно применил другой способ регулировки скорости вот и хотелось понять. Думаю если нет там никакого решения схема может работать не так стабильно как в оригинале. А датчики холла не только для определения положения ротора, они участвуют в регулировке. Есть же инструкция по ремонту Эстонии эп 010 (в сети гуляет) там подробно описан принцип работы данного модуля.

Датчики холла не нужны для стабилизации скорости. Они и в оригинальной схеме работают только на коммутацию замкнут/разомкнут, подключая таходатчик то в одну фазу то во вторую чтоб было понятно пинать эту фазу на разгон или на торможение. Никакого замера напряженности полей там ими не происходит и стабилизация идет только по частоте импульсов с таходатчика относительно опорного генератора. Просто подключив таходатчик в систему управления таким образом становится не нужен отдельный узел коммутации фаз, коммутация вся датчиками этими и осуществляется.

Так как сделал автор будет даже точнее, потому-что в петле стабилизации нет гистерезиса датчика, а значит нет ни мертвой зоны когда диск вращается по инерции ни "перехлеста" между фазами, когда они обе включены разом.

"стабилизация идет только по частоте импульсов с Тахо датчика относительно опорного генератора"

Опорный генератор в стабилизации не участвует! Почитайте внимательно. Может Вам думается что так лучше а я бы сделал замеры прежде чем утверждать.

Александр53 писал(а): ↑
04 сен 2022, 13:03
Опорный генератор в стабилизации не участвует! Почитайте внимательно. Может Вам думается что так лучше а я бы сделал замеры прежде чем утверждать.

То что используется не опорный генератор а опорный одновибратор сути дела не меняет, стабилизация скорости вращения осуществляется только относительно частоты импульсов с таходатчика.

Ну Вы совсем читать не хотите. В Эстонии ЭП 010 в блоке управления двигателем А2 целых 2 опорных генератора и ни один не участвует в стабилизации скорости. Там же чёрным по белому схема построена на сравнении конденсатора памяти с опорным напряжением. Подробно описана работа и ключи коммутации. Вы схему изучали? А датчики холла по Вашему срабатывают на магнитное поле любого значения (слабого или по сильней) и как влияет подключаемый к ним ток на время их срабатываний. Наверное этот спор бесполезен поскольку Вы внимательно не изучили схему!

Александр53 писал(а): ↑
05 сен 2022, 14:39
Ну Вы совсем читать не хотите. В Эстонии ЭП 010 в блоке управления двигателем А2 целых 2 опорных генератора и ни один не участвует в стабилизации скорости. Там же чёрным по белому схема построена на сравнении конденсатора памяти с опорным напряжением. Подробно описана работа и ключи коммутации. Вы схему изучали? А датчики холла по Вашему срабатывают на магнитное поле любого значения (слабого или по сильней) и как влияет подключаемый к ним ток на время их срабатываний. Наверное этот спор бесполезен поскольку Вы внимательно не изучили схему!

Я вам еще раз повторяю, что стабилизация скорости работает на преобразователе время-напряжение, о чем в инструкции по ремонту и написано. Как раз на тех страничках которыми вы меня носом тыкали. Датчики холла там работают в ключевом режиме. Чем задается постоянная времени генератором или одновибратором с постоянной как в данном случае (я на память не помнил, давно в эстонии колупался) абсолютно непринципиально.

Посмотрел схему. Одновбиратор нужен для формирования сигналов с таходатчика.

Датчиками там коммутируется только к какой фазе подключать таходатчик и полярность фазы в зависимости от положения ротора..

Ну да а ключевой момент срабатывания датчиков холла от силы магнитного поля и прикладываемого к ним тока не зависит по Вашему. И Вы как-то игнорируете опорное напряжение и откуда оно там берётся, уж точно не от генераторов и одно вибраторов.

Александр53 писал(а): ↑
05 сен 2022, 15:01
Ну да а ключевой момент срабатывания датчиков холла от силы магнитного поля и прикладываемого к ним тока не зависит по Вашему. И Вы как-то игнорируете опорное напряжение и откуда оно там берётся, уж точно не от генераторов и одно вибраторов.

Как раз оттуда и берется. Прочтите как работает схема.

Что касается "зависит не зависит" то диск там намагничен и ражим подобран так что датчики работают в режиме насыщения. Там можно оптопару поставить вместо них с полосатым диском и все работать будет.

Может расскажите цепь формирования опорного напряжения? Откуда "оттуда"?

По моему Вы просто пытаетесь заболтать...

Александр53 писал(а): ↑
05 сен 2022, 15:10
Может расскажите цепь формирования опорного напряжения? Откуда "оттуда"?

По моему Вы просто пытаетесь заболтать...

Вы сами привели описание в виде картинок и приложили их в форум. На рисунке 10 функциональная схема. Собственно там приведено и описание работы этого узла в котором ни одной буквы нет про напряженности полей и прочие фантазии.

Найдите мне схему (проигрыватель) с оптопарой в двигателе с характеристиками коэффициентом детонации 0,08. Уверяю не найдёте. А описание не нужно искажать там чётко написано для чего служит каждый опорный генератор!

Александр53 писал(а): ↑
05 сен 2022, 15:22
Найдите мне схему (проигрыватель) с оптопарой в двигателе с характеристиками коэффициентом детонации 0,08. Уверяю не найдёте. А описание не нужно искажать там чётко написано для чего служит каждый опорный генератор!

Вы и с датчиками холла не найдете по той же самой причине. Кстати это одна из причин почему индуктивный таходатчик кольцевой. Чтоб неточность нарезки зубов на роторе и статоре интегрировать и получать в моменте не мгновенное значение а в моменте усредненное за оборот.

В данной конструкции все прекрасно будет работать со стрободиском и оптопарами даже по родной эстониевской схеме, только режим под оптопары подогнать.

HyC писал(а): ↑
05 сен 2022, 15:13

Вы сами привели описание в виде картинок и приложили их в форум. На рисунке 10 функциональная схема. Собственно там приведено и описание работы этого узла в котором ни одной буквы нет про напряженности полей и прочие фантазии.

Там и про процессы в катушках индуктивности ничего не написано а там уверяю Вас очень сложные процессы. Инструкции по ремонту пишут в сокращённом виде для простоты понимания. Это у Вас фантазии или нехватка знаний.

Александр53 писал(а): ↑
05 сен 2022, 15:30

HyC писал(а): ↑
05 сен 2022, 15:13

Вы сами привели описание в виде картинок и приложили их в форум. На рисунке 10 функциональная схема. Собственно там приведено и описание работы этого узла в котором ни одной буквы нет про напряженности полей и прочие фантазии.
Там и про процессы в катушках индуктивности ничего не написано а там уверяю Вас очень сложные процессы. Инструкции по ремонту пишут в сокращённом виде для простоты понимания. Это у Вас фантазии или нехватка знаний.

Ну разберитесь вы уже как схема работает. Что родная что на МК. Если вам будет проще можете посмотреть как в 120-122 вегах кассетных сделано, там принципиально ровно то же самое.

Датчик эффекта Холла
Датчик эффекта Холла (или просто датчик Холла) — измерительный преобразователь для измерения величины магнитного поля. Принцип работы датчика основан на эффекте Холла и его исходное напряжение прямо пропорционально напряжённости магнитного поля. Данное явление было открыто американским физиком Эдвином Холлом в 1879 году.

Кому интересно как работает датчик холла в схеме Эстония ЭП 010 он подключен по схеме аналоговое умножение.
Выходной сигнал пропорционален приложенному магнитному полю и приложенному напряжению датчика. Это не сложно проверить, если на входе датчика изменять напряжение и подносить к датчику магнит не трудно убедится что выходной сигнал ДПК-1 меняется как от приложенного напряжения так и от силы напряжённости поля. Есть так-же схемы проигрывателей где датчики холла выполняют роль датчиков положения и только. Можно реагировать на уже изменившуюся скорость подстраивая её а можно по начавшемуся изменению магнитного поля (грубо, точно).

Из этого следует что скорость регулируется изменением управляющего напряжения поступающего на датчики Холла, а именно в точки 1 и 12 платы двигателя.

с разьёма Х2

а на него с эмиттерных повторителей VT19 и VT21 управляемых схемой сравнения на микросхеме А5 КР544УД1А.

То есть сила магнитного поля регулировке скорости вращения участия не принимает, оставаясь постоянной.

"Oleg456"

"То есть сила магнитного поля регулировке скорости вращения участия не принимает, оставаясь постоянной."

Вы это серьёзно? То есть ток в катушках меняется чтобы подстроить скорость а сила магнитного поля остаётся постоянной? (сила магнитного поля в катушках индуктивности меняется ещё и от скорости вращения) И потом зачем вообще тогда было управление пропускать через датчики холла? Чтобы что? Можно было просто их обойти и такие схемы есть. Вы не приводите логичных доводов, в прочем если Вам так думается...

Александр53 писал(а): ↑
13 сен 2022, 19:45
И потом зачем вообще тогда было управление пропускать через датчики холла? Чтобы что? Можно было просто их обойти и такие схемы есть. Вы не приводите логичных доводов, в прочем если Вам так думается...

Чтобы не городить отдельной схемы на коммутацию таходатчика между фазами. Ну разберитесь уже как оно работает наконец.

Александр53 писал(а): ↑
13 сен 2022, 19:45
Вы это серьёзно? То есть ток в катушках меняется чтобы подстроить скорость а сила магнитного поля остаётся постоянной? (сила магнитного поля в катушках индуктивности меняется ещё и от скорости вращения) И потом зачем вообще тогда было управление пропускать через датчики холла? Чтобы что? Можно было просто их обойти и такие схемы есть. Вы не приводите логичных доводов, в прочем если Вам так думается...

Это не я так думаю, а разработчики(это их идея и на этой идее построен принцип регулировки скорости в данной вертушке), с ними тоже не согласны?(красным выделил для чего надо пропускать ток через датчики холла)

Тогда продолжайте фантазировать, про силу магнитного поля

Добрый все день. Итак отвечаю на вопросы:
Датчики Холла применены цифровые - и они на регулировку скорости не влияют. По сигналу с холла контроллер открывает оптореле, что замыкает неинвертирующий вход DD4 на землю. В итоге DD4 инвертирует управляющий сигнал. А ФНЧ сглаживает его до подобия синусоиды
А собственно скорость -управляется программным ПИД регулятором, который сравнивает эталонное значение заданное с фактическим, полученным с таходатчика (подсчитывается количество импульсов за определенное время)
В данной схеме один недостаток - выход на нужную скорость происходит за 30 секунд. Когда вышел - то держит уже идеально

Вам можно сделать форсаж на старте и сделать сильно меньше постоянную времени на подсчет зубов, таходатчик там интегральный поэтому значения с него можно вполне усреднять за два-три оборота.

HyC писал(а): ↑
28 сен 2022, 14:38
Вам можно сделать форсаж на старте и сделать сильно меньше постоянную времени на подсчет зубов, таходатчик там интегральный поэтому значения с него можно вполне усреднять за два-три оборота.

На старте там и так форсаж идет. Ровно на 5миллисекунд, после чего включается ПИД. А время что выше написал - это пока ПИД установится. До этого - оно то быстрее то медленнее

Не зная алгоритма Вашего кода трудно что то советовать но думаю можно попробовать менять время реакции ПИД регулятора. Может быть реакция слишком быстрая и не учитывает инерционность диска.

Александр53 писал(а): ↑
01 окт 2022, 15:15
Не зная алгоритма Вашего кода трудно что то советовать но думаю можно попробовать менять время реакции ПИД регулятора. Может быть реакция слишком быстрая и не учитывает инерционность диска.

По идее достаточно времени ПИД на один зуб, датчик интегральный же. За два оборота на скорость должен выходить.

HyC писал(а): ↑
01 окт 2022, 15:51

Александр53 писал(а): ↑
01 окт 2022, 15:15

По идее достаточно времени ПИД на один зуб, датчик интегральный же. За два оборота на скорость должен выходить.
Возможно Вы правы! Но я бы проверил на практике, очень сложно все факторы учесть только в теории что не умоляет теоретические выводы. Любые теоретические выводы проверяют на практике!

Если практика не подтверждает теорию значит теория не верна! Так нас учили и работы в лаборатории это подтверждали.....

Александр53 писал(а): ↑
01 окт 2022, 15:15
Не зная алгоритма Вашего кода трудно что то советовать но думаю можно попробовать менять время реакции ПИД регулятора. Может быть реакция слишком быстрая и не учитывает инерционность диска.

Я могу вам сбросить код (написан на языке СИ), и вы скажете свое мнение

Если смогу обязательно помогу. Идея сама по себе очень интересная!

Вот тут код. Сопоставив со схемой можно понять что куда https://docs.google.com/document/d/1txp ... sp=sharing

Форумы сайта "Отечественная радиотехника ХХ века"

Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК

Re: Эстония ЭП 010 управление двигателем на МК