Список разделов Flyback.org.ru » не HV » Электродвигатели. Управление и эксплуатация.
Тему сейчас просматривают - зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 0
Зарегестрированные - Нет
тема: Электродвигатели. Управление и эксплуатация.
Ответить с цитатой

Шурик
Злодей


Накопилась у меня куча вопросов по моторчикам и по девайсам, управляющим оными, по сему и создал тему.
Имеется несколько 3х фазных моторчиков, разных. Имеется пара дешёвых частотников к ним. Все работают,вроде бы, отлично. Но, все они, на малых оборотах, дают неприятную вибрацию, а хотелось бы плавного вращения. на частотах 1-10Гц, прям заметны рывки. Как побороть этот недуг?
Из возможных косяков:
В инструкции к частотнику указано, подключать только треугольником, но такой возможности нет, посему настройки пересчитаны под звезду.
Частотник на 220в, переделан на 110в, путём удвоителя. Ёмкость кондёров рассчитана на 1 квт, моторы от 250 до 600 ватт. Пульсации не большие. Мотор без нагрузки.
Настройка коэффициента скольжения не даёт ни какого эффета.
В моторах я нихрена не смыслю, любые мысли приветствуются.

Добавлено: Mon Jan 16, 2023 6:23 am
Ответить с цитатой

Hellbringer
 


Шурик писал(а):
В инструкции к частотнику указано, подключать только треугольником, но такой возможности нет, посему настройки пересчитаны под звезду.
Но почему, найти точку соединения нейтрали и вывести все 6 концов обмоток наружу часто получается без особых проблем. Используя двиг в звезде ты теряешь чуть ли не в два раза о мощности, а это довольно много.

Добавлено: Mon Jan 16, 2023 8:54 am
Ответить с цитатой

Seriyvolk
Бездельник


Шурик писал(а):
Имеется пара дешёвых частотников к ним.
Думаю, проблема именно в этом. У меня двигатель с заточным кругом работает от хлипенького частотника омрон. Начиная с 1 Гц - никаких вибраций и пульсаций нет. Правда, на низких частотах (герц до 20-ти) ШИМ как-то меняется, это слышно по звуку.

Добавлено: Mon Jan 16, 2023 10:26 am
Ответить с цитатой

Электромонтёр
Экспериментатор


У большинства самодельных частотников со скалярным управлением, на МС3РНАС, Восьмикрут, мой опытный аппарат, дешманский частотник Скифовского - есть она неприятная особенность. На определённой частоте от 15 до 40 Гц у движка на холостом ходу получаются резонансные вибрации. Поясню, частота вращения ротора начинает немного дрожать взад-вперёд с частотой несколько герц. Если двигатель взять в руки то вибрации именно от дрожания оборотов ротора. Было обсуждение этой темы на том же Металлическом форуме. Причём, подвержены этой напасти именно движки нового образца в алюминиевых корпусах. А советские движки от скалярных частотников работают нормально. Подъём напряжения на малых оборотах только смещает область резонанса, но не убирает совсем. Это точно не от неидеальности синуса - у меня таблица в 96 точек не помогла против резонанса - некоторые заводские аппараты не так ровно тянули Smile

Я стал разбираться и вспомнил свой заводской опыт электромонтёра. На некоторых маломощных (до 1 кВт) новых движках заводы-изготовители в паспортах писали, что на холостом ходу ток потребления может быть выше, чем при номинальной нагрузки из-за насыщения магнитной цепи машины. Вдобавок, роторные пазы профилируют так, чтобы после заливки алюминием бельичьей клетки, за счёт вытеснения тока снизить пусковой ток - магнитная связь статорной и роторной обмоток имеет существенную нелинейность. Тем не менее, при расчёте двигателя его параметры оптимизируют таким образом, что он вполне нормально работает при работе при номинальной частоте 50 Гц. А вот при питании пониженной частотой, относительное скольжение увеличивается, нелинейность магнитной системы статора и ротора видимо дают некоторый гистерезис, из-за которого и возникает паразитная вибрация оборотов. Но паразитная вибрация ярко выражена в основном на холостом ходу - под нагрузкой она демпфируется исполнительным механизмом и сводится на нет. Могут быть ещё биения частот пульсаций по шине постоянного тока и частоты питания двигателя - но под нагрузкой эффект должен тогда усугубляться, а не пропадать.

Итак, поскольку современные новомодные движки рассчитаны на работу магнитной системы с небольшим заходом в область насыщения - то и нужно ПОВЫСИТЬ питающее напряжение чуть выше номинала. Я стал экспериментировать и вместо 220 В выставил в настройках 230 В - соответственно, напряжение на двигателе осталось 220, но частота достижения полного напряжения у меня стала не 50, а 48 Гц. Стало заметно лучше! В конце концов я выставил 240 В, - и полное напряжение у меня было при частоте 46 Гц, а паразитные вибрации практически исчезли.

Хотя, как утверждает уважаемый автор Восьмикрута
DC/AC писал(а):
В частотниках Восьмикрут минимизированы факторы, вызывающие данный резонанс. В HD-версии возможно даже незначительное демпфирование по цепочке ОС по UDC.
На машинах малой мощности, 0,12-2,2кВт колебания на х-х вообще не наблюдались.

DC/AC писал(а):
Дело в том, что сам инвертор искажает сигнал и, например, сгенерированные 96, как у вас, или большее число точек окружности, не важно, через него просто так не пройдут. Это связано с мертвым временем и падением напряжения на ключах. На совсем низкой частоте будут провалы вращения, а на средних скоростях будет возбуждаться электромеханический резонанс. И чем выше частота ШИМ, тем больше будут искажения и больше "зона лояльности" для возбуждения колебаний.
DC/AC писал(а):
Мертвое время и частота ШИМ сильно влияют на работу инвертора. Чем выше, тем больше нелинейные искажения и увеличивается провал характеристики между двигательным и генераторным режимами. Мотор на х-х находится как раз на этом участке и при определённых условиях наступает резонанс, скорость вращения ротора начинает колебаться, он по инерции проходит "провал" и переходит в генераторный режим, а затем откатывается назад и попадает снова в двигательный и т.д. Как раз по этому поводу недавно проводил эксперименты и на практике всё подтвердилось.
А просто увеличение напряжения помогает, т.к. при потоке близком к насыщению уменьшается влияние зоны провала, но возрастают потери х-х.


Добавлено: Mon Jan 16, 2023 6:19 pm
Ответить с цитатой

Шурик
Злодей


Не, моторчики переделывать стрёмно. Один заэпоксижен насмерть, второй заварен, а третий большой и какой-то специальный, не имеет смысла с ним возюкаться.
А с мощностью там и так всё в порядке.
Главный моторчик, который хотелось бы использовать, не имеет ни каких резонансов. Только на совсем мелких оборотах ощущается, как переключаются фазы и как-то неравномерно. Думал сляпать самодельный частотник, но прогер из меня как из говна пуля, так что решил что лучше китайцев не сделаю. Увидел на ютюбе обзор на Т13-750, понравилось, его и купил. Один потерялся на почте, вернули бабки, но пока разбирались, я купил другой, а через пару месяцев приехал первый.
Серый, чё за модель частотника омрон? Мож такой попробовать?

Добавлено: Tue Jan 17, 2023 4:51 am
Ответить с цитатой

Seriyvolk
Бездельник


Шурик писал(а):
чё за модель частотника омрон?
Не помню. Древний какой-то. Он в деревне, а я нет. Но если верить поиску по картинке, то больше всего похож на OMRON 3G3MV-A2004.
Вот такой. Что прикольно, у него морда съёмная с разъёмом RJ-45, так что вынести управление можно без особых проблем.

Добавлено: Tue Jan 17, 2023 10:47 am
OMRON-3G3MV-A2004-SYSDRIVE-3G3MV-Inverter-200-230VAC-11kVA-3A-04kW-Tested-153462024157-3.jpg (117.98 Кб)

Ответить с цитатой

Электромонтёр
Экспериментатор


Шурик, убавь подъём напряжения на малых оборотах. Когда начальный подъём большой идёт поднасыщение магнитопровода, поэтому и как бы рывками вращение.

Самодельный частотник можно Скифовского повторить. Там нищебродская платка на стмке и готовый модуль с драйверами. Печатка, прошивка уже готовые. "Частотник по дешману".

Самодельный скалярный ПЧ по сути очень простой в программном плане, шим генератор трёхфазного синуса с управляемой амплитудой. На частоте выше 35-40Гц нужно только третью гармонику подмешивать. В стмках и прочих кортексах готовые блоки шим с защитной паузой. Никакой тригонометрии, можно работать хоть по заранее подсчитанным таблицам.

Лучше, конечно, векторная ШИМ, но лично у меня она только в планах. Здесь валяется мой старый демопроект скалярного частотника, если переписывать под стм32 то надо защитную паузу 1,5-2 мкс задавать, у меня драйвера IR2104 стояли, но я не рекомендую их ставить в частотники.

Добавлено: Tue Jan 17, 2023 6:18 pm
Ответить с цитатой

Доктор Зло
 


Электромонтёр писал(а):
На частоте выше 35-40Гц нужно только третью гармонику
А это зачем? В розетке она тоже есть?

Добавлено: Wed Jan 18, 2023 9:42 am
Ответить с цитатой

Электромонтёр
Экспериментатор


Доктор Зло писал(а):
А это зачем?

Для повышения использования напряжения постоянного тока. Простая трёхфазная ШИМ от однофазной сети максимум до 190В, трёхфазная с третьей гармоникой - 220В без учёта пульсаций на конденсаторах. Или пространственно-векторная ШИМ, она тоже до 220В может, но там алгоритм генерации сложнее, вместо цикла шесть секторов.

Добавлено: Wed Jan 18, 2023 7:06 pm
Ответить с цитатой

Доктор Зло
 


Чего чего? Не понял. Каких еще секторов?
Вычисляются 3 напряжения по синусам, выбирается наименьшее, оно будет отрицательным, и эта фаза в этом такте ШИМ
просто сядет на ноль, а на остальные две по разности. Простейший алгоритм, строчек 6-8 на STM у меня занимал,
никаких секторов, чушь какая-то. И размах будет полный, как у выпрямителя.
Мост это и есть выпрямитель наоборот. Особенно при питании от 3 фаз.
По сути виртуальный ноль не находится на половине постоянки, а треугольник напряжений
как бы перекатывается по нижней линии питания, все время касаясь ее одной вершиной.
Так кстати и пульсации ШИМ меньше, что тоже сказывется на нагреве, хотя и немного.
Проблемы на пустом месте. Вместо этого двигло прямоугольниками питать (ну или почти,
вы еще 5 и 7 гармонику прилепите для полной квадратности).
Да они и момента скорее всего не дают, точно уже не помню правда.
В АД оно нафиг не надо, это не BLDC.
Другое дело, что если от однофазного питать, там емкостей на шине надо побольше, тут согласен.
Ну и разумеется амплитуды ШИМ должны корректироваться в зависимости от мгновенного напряжения на шине.
При 3-фазном питании электролиты по питанию не нужны вообще, разбирал частотник на 10 Квт,
там только пленочные микрофарад на 10.

Добавлено: Wed Jan 18, 2023 8:14 pm
Ответить с цитатой

Электромонтёр
Экспериментатор


Доктор Зло, я же чёрным по-русски пишу, что непонятного?

Третья гармоника даёт симметричную пульсацию по всем трём фазам, и поэтому нет практически искажения вращающегося поля. Хотя по осциллографу напряжение больше на трапецию похоже, чем на синус. Но в программном плане это проще всего, особенно если по таблицам.

Трёхфазная ШИМ это три синуса со сдвигов в 120°. Но максимум действующего 0,866 от шины постоянного тока.

Пространственно-векторная ШИМ - одновременно шимятся только две фазы, третья сидит на плюсе или минусе шины постоянного тока. За один период каждая фаза успевает по одному разу побывать на плюсе и на минусе, оттого и шесть секторов. Помимо полного использования шины постоянного тока (как в трёхфазной шим с третьей гармоникой) коммутационные потери на треть меньше. Но алгоритм сложнее. Мне попадалось именно описание шести секторов.

Добавлено: Wed Jan 18, 2023 9:06 pm
Ответить с цитатой

Доктор Зло
 


Электромонтёр писал(а):
Простая трёхфазная ШИМ от однофазной сети максимум до 190В
Постепенно понимаю, дело видимо еще примитивней чем я думал.
Под "простой трехфазной ШИМ" наверное имелось ввиду, когда относительно середины
питания просто выдают 3 синусоиды, ну тогда да (220 * sqrt(3)/2) = 190.
Я просто не думал, что такой идиотизм кто-то делает.
Возможно эти ваши "6 секторов" это просто другой вариант того что я написал выше.
А у вас эта третья гармоника добавляется относительно шины питания ко всем фазам,
а линейные напряжения (разности между фазами) все равно остаются нормальными синусоидами?
То есть это еще третий вариант того же самого?
Я просто вариант со сравнениями сам придумал, он очевиден. Сравнить, выбрать, вычесть и все.

Добавлено: Wed Jan 18, 2023 10:03 pm
Ответить с цитатой

Шурик
Злодей


Попробовал. Спасибо, на мелком движке помогло, почти хорошо.
А вот на втором движке ни какой разницы не ощущается. Буду репу чесать, какой частотник купить.
Омроны, почему-то все трёхфазные, на однофазную сеть не нашёл, да и дорогущие, на попробовать как-то жаба душит.
Скифовского повторять чё-то не хоцца, там колхоз какой-то. Да и плюшек всяких хоцца, типа регулируемого разгона/торможения.

Добавлено: Thu Jan 19, 2023 3:39 am
Ответить с цитатой

Электромонтёр
Экспериментатор


Доктор Зло писал(а):
Вычисляются 3 напряжения по синусам, выбирается наименьшее, оно будет отрицательным, и эта фаза в этом такте ШИМ
просто сядет на ноль, а на остальные две по разности.

На мой взгляд как раз такой колхоз довольно идиотски выглядит. Надо считать три синуса и потом из трёхфазной шим рассчитывать пространственно-векторную, вместо того, чтобы считать сразу.
Доктор Зло писал(а):
Возможно эти ваши "6 секторов" это просто другой вариант того что я написал выше.
Вместо того чтобы выбрать номер сектора, посадить одну фазу на питание или землю и по одной таблице на 1/6 периода выбрать значения для двух других фаз. Я предпочитаю одним глазом литературу глянуть, чтобы не изобретать велосипед.
Доктор Зло, тема для обсуждения, а не срача.

Добавлено: Thu Jan 19, 2023 6:06 am
Ответить с цитатой

Доктор Зло
 


Электромонтёр писал(а):
а не срача
Никто не срался, вам показалось.

Электромонтёр писал(а):
литературу глянуть
Какую порекомендуете, если не секрет? Интересно, почитал бы.
Я по Калачеву векторное делал, доступнее не нашел, но только для синхронника.
Все кроме его 6 позиционного ШИМ, оно очень заумным показалось. Поэтому сделал по своему.

Добавлено: Thu Jan 19, 2023 4:22 pm
Ответить с цитатой

Электромонтёр
Экспериментатор


Доктор Зло писал(а):
Какую порекомендуете, если не секрет? Интересно, почитал бы.

Доктор Зло, у Виноградова толковая книжка, там более подробно освещены вопросы по силовому преобразователю. У Калачева как-то более упрощённо написано.

Добавлено: Thu Jan 19, 2023 5:57 pm
Список разделов Flyback.org.ru » не HV » Электродвигатели. Управление и эксплуатация.
    Просмотр темы целиком



Лицензионное соглашение

(c)Flyback.org.ru
Российское общество любителей высоких напряжений.
Использование материалов с данного сайта и форума возможно только с разрешения администрации.