PWM, czyli jak to jest z ta czestotliwoscia?

[Xweldog]

Każde rozwiązanie zaprezentowane publicznie staje się własnością ogółu. Jeden jest aż tak początkujący że masę satysfakcji da mu proste zdublowanie, inny może podnieść poprzeczkę i zrobić trochę inaczej / lepiej. Najważniejszym jest coś robić, nie rozumiem tła zarzutów, jedyne co mi przychodzi do głowy: ktoś nie ma do dodania nic merytorycznego a koniecznie chce "istnieć" to bierze się za retorykę.

Nie mam ale te silniki mają tylko ok. 120W. Podaj parametry: Uz, Imax, częstotliwość PWM i jakiś schemat się znajdzie.

__________

Komentarz dodany przez: Bobby

Dyskusja wydzielona z tematu: Pomoc w doborze silnika do robota.

[OldSkull]

duniu_bartek, patrz rys. 2.D: https://www.forbot.pl/forum/topics20/teoria-mostek-h-h-bridge-kompendium-dla-robotyka-vt111.htm

[duniu_bartek]

...

Nie mam ale te silniki mają tylko ok. 120W. Podaj parametry: Uz, Imax, częstotliwość PWM i jakiś schemat się znajdzie.

link do aukcji z silnikiem którym się interesowałem

Sprzedający PRO_TOOLS , aukcja Wkrętarka - PRZEKŁADNIA ,WKŁAD , SILNICZEK RS 550 http://allegro.pl/wkretarka-przekladnia-wklad-silniczek-rs-550-i1890780988.html

Jeśli wierzyć sprzedającemu to będzie tam rs550 lub rs555. Napisałem maila z prośba o podanie konkretnego modelu który ma w tych wkładach więc jak tylko odpisze dam znać.

Poniżej linki do silników

http://www.mabuchi-motor.co.jp/cgi-bin/catalog/e_catalog.cgi?CAT_ID=rs_550pcvc

http://www.nbtwirl.com/PDF/RS-555.pdf

Co do częstotliwości PWM to znalazłem taką opinie:

Teoretycznie im wieksza czestotliwość PWM, tym bardziej zblizamy się do ideału, gdzie prąd płynący przez uzwojenia silnika jest stały - dzięki indukcyjności uzwojeń. Z drugiej strony - im większa czestotliwość - tym większe straty na elementach przełączających; co gorsza regułą jest, że tranzystory przełączające są tym wolniejsze, im większe prądy przełączają. Tak więc wybór właściwej częstotliwości pracy jest kompromisem, zależnym od konkretnego silnika i zastosowanego układu sterującego.

Jako że z silnikami nie miałem za bardzo do czynienia o czym pisałem już w pierwszym poście to za bardzo nie wiem jakiej częstotliwości potrzebowałbym w swoim układzie. Jakieś propozycje co do częstotliwości PWM ?

[Xweldog]

Ten cytat robi wodę z mózgu, w PWM nie reguluje się częstotliwości tylko wsp. wypełnienia duty. To nie im większe f tylko duty tym bliżej prądu stałego, tożsame są przy 100%. Przeczytaj bazowy artykuł o mostkach H i wybierz częstotliwość bazową. Polecam 100-200Hz ale nie będę odradzal wyższej, odpowiadał na np. "słyszałem że najlepsza jest 1kHz" czy "20kHz bo mieści się ponad zakresem słyszalności ucha i wtedy nie słychać silnika" ( rekordzista głupoty polecał 125kHz ! ) bo najbardziej edukacyjna jest nauka na własnych błędach.

Ten sam silnik znalazłem w Pegazusie za 35zł i w wiertarce accu ze znacznie wyższej półki. Kup, odczytaj symbol i przejżyj DS. Ogólnie, optimum pracy silników DC pod obciążeniem wypada przy 4-5x prądu biegu jałowego. Skoro fabrycznie w wiertarkach accu stosuje się np. IRFZ48 czy CEP6060, już teraz do mostka mogę polecić te lub każdy który ma Rds niższe niż one.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[OldSkull]

duniu_bartek, w tym temacie:

https://www.forbot.pl/forum/topics43/dobor-czestotliwosci-pwm-atmega-vt5882.htm

powiedziano chyba wszystko co można o doborze częstotliwości PWM. Wyrażano skrajne opinie, ale część wspólną możesz uznać za prawdziwą.

Ogólnie, optimum pracy silników DC pod obciążeniem wypada przy 4-5x prądu biegu jałowego.

W większości przypadków może tak, ale nie zapominajmy, że najlepsze silniki są na tyle dobrze wykonane mechanicznie i ogólnie dobrą sprawność, że prądbiegu jałowego może być bardzo niewielki - znacznie mniejszy niż prąd znamionowy, który jest zwykle prądem w optymalnym punkcie pracy.

[duniu_bartek]

Coraz więcej przy mojej konstrukcji zrobione i przyszedł teraz czas na najtrudniejszy dla mnie element, którego dosyć długo starałem się unikać ---> silnik + mostek h. Stanęło na tym, że wykorzystam silnik z wkrętarki akumulatorowej. Dokładnie to coś takiego:

Sprzedający PRO_TOOLS , aukcja Wkrętarka - PRZEKŁADNIA ,WKŁAD , SILNICZEK RS 550 http://allegro.pl/wkretarka-przekladnia-wklad-silniczek-rs-550-i2010288503.html )

Jeśli wierzyć sprzedającemu to jest tam silnik RS550 ( tu nota katalogowa do niego http://www.mabuchi-motor.co.jp/cgi-bin/catalog/e_catalog.cgi?CAT_ID=rs_550pcvc ).

Kolega Bobby podrzucił pomysł wykorzystania scalonego mostka VNH3SP30. Teoretycznie wytrzymuje on prądy rzędu 30A. W nocie katalogowej silnika są podane trzy wartości prądów: silnik nieobciążony - ~1,5A, Maksymalna wydajność ~11A i "STALL" ~80A. O co chodzi z tym parametrem STALL i czy możliwe jest że silnik osiągnie aż tak duży prąd? Czyli ogólnie czy mogę wykorzystać mostek VNH3SP30 do sterowania tym silnikiem? Czy ktoś używał takiej kombinacji i może podzielić się doświadczeniami/spostrzeżeniami?

[OldSkull]

Stall to prąd zwarcia. Niestety oznacza to, że podczas startu jeśli od razu dasz maksymalne zasilanie, to taki prąd popłynie. VNH się nei nadaje jeśli chcesz wykorzystać ten silnik, niestety - 2-3 krotność prądu znamionowego w robotach bardzo często występuje podczas normalnej pracy a taki prąd jest już za duży dla tego mostka, nie mówiąc juz o zwarciu. Obawiam się, że będziesz musiał zbudować mostek na tranzystorach.

[dondu]

Ten cytat robi wodę z mózgu, w PWM nie reguluje się częstotliwości tylko wsp. wypełnienia duty.

A gdzie w tamtym cytacie pisze, że PWM reguluje częstotliwość? Cytat mówi i wyjaśnia jedynie kwestię wyboru częstotliwości PWM:

Tak więc wybór właściwej częstotliwości pracy jest kompromisem, zależnym od konkretnego silnika i zastosowanego układu sterującego.

... i jest jak najbardziej prawidłowy i poprawnie po polsku napisany tekst (cały cytat).

Polecam 100-200Hz ale nie będę odradzal wyższej, odpowiadał na np. "słyszałem że najlepsza jest 1kHz" czy "20kHz bo mieści się ponad zakresem słyszalności ucha i wtedy nie słychać silnika" ( rekordzista głupoty polecał 125kHz ! ) bo najbardziej edukacyjna jest nauka na własnych błędach.

I o tym właśnie był podważany przez Ciebie cytat - o wyborze częstotliwości, a nie regulacji częstotliwości przez PWM.

A co do samej konkretnej częstotliwości - gdyby było tak jak uważasz, to nie byłoby mostków H, które potrafią zapewnić pracę PWM z częstotliwościami np 40kHz i większymi (np. 500kHz w LMD18201). Więc zanim komuś głupotę zarzucisz sprawdź proszę, bo tytuł Experta zobowiązuje.

Zasada jest prosta - jeżeli mostek potrafi pracować z większymi częstotliwościami, to tym lepiej dla projektu, gdyż silnik otrzymuje stabilne parametry prądowo-napięciowe, ze znacznie większą częstotliwością, przez co "ma wrażenie" płynnej regulacji jego prędkości, bez zbędnych zjawisk dodatkowych jak np. drgań wywoływanych ekstremalnie niską częstotliwością PWM.

Częstotliwości PWM w granicach 100Hz-200Hz często bywa dolną granicą przy której można w ogóle osiągnąć maksymalny moment obrotowy, a wykres momentu względem częstotliwości PWM dopiero przy częstotliwości około 100Hz osiąga swoje maksimum, które dalej jest już tylko płaskie czyli 100%.

Innymi słowy, jeżeli stosuje się mostek H który umożliwia pracę z większymi częstotliwościami, to powinno się z tego korzystać, nie tylko z powodu odgłosów jego pracy przy niskich częstotliwościach, ale przede wszystkim dlatego, że wysokie częstotliwości zapewniają płynną pracę silnika.

Ale jak to w fizyce bywa, silnik ma także coś do powiedzenia i warto dokonać empirycznego sprawdzenia osiągów zestawu mostek + silnik + częstotliwość PWM. Dlatego nie twierdzę, że w Twoim przypadku (silnik + mostek) 100Hz jest złym wyborem. Jednak Twoje doświadczenia, nie można przekładać na ogólną teorię, co potwierdzają producenci mostków dając im szerokie zakresy częstotliwości pracy PWM, za które kasują odpowiednio większe pieniądze: LMD18201T za około 90 zł

[mactro]

Innymi słowy, jeżeli stosuje się mostek H który umożliwia pracę z większymi częstotliwościami, to powinno się z tego korzystać, nie tylko z powodu odgłosów jego pracy przy niskich częstotliwościach, ale przede wszystkim dlatego, że wysokie częstotliwości zapewniają płynną pracę silnika.

Jakoś mnie Twój argument nie przekonuje. Uważasz, że silnik kluczowany z częstotliwością np. 20kHz będzie pracował zauważalnie płynniej niż przy częstotliwości 2kHz?

[dondu]

Uważasz, że silnik kluczowany z częstotliwością np. 20kHz będzie pracował zauważalnie płynniej niż przy częstotliwości 2kHz?

Zauważalnie nie.

Polemizuję jedynie ze 100Hz oraz takimi opiniami kolegi w randze Experta:

... rekordzista głupoty polecał 125kHz !

... bo jednym z tych "rekordzistów głupoty" jak to nazwał kolega expert, musiałaby być firma Texas Instruments producent mostka H do sterowania silnikami PWM z częstotliwością 500kHz.

[Xweldog]

Dondu, jak już ( kolejny raz ) zajmujesz "rzetelne stanowisko" to bądź łaskaw zauważyć, że ja odnoszę się do SILNIKÓW takich, jakie stosuje się w robotyce a nie MOSTKÓW. Bo to właściwości silników determinują optymalną częstotliwość dla PWM. Oczywiście, jest masa mostków np. do zgrzewarek, ultradźwięków ect. które mogą pracować na setkach kiloherców ale to nie oznacza że na takich czastotach mogą pracować silniki z PWM. Skoro gdzieś tam podobno trafiłeś na info o mostkach do silników z PWM 500kHz, bądź uprzejmy podać materiał źródłowy, linka czy tp.

PS. Ciekawi mnie czy, zamiast marnować czas, wykonasz kiedykolwiek banalnie prosty sprawdzian i napędzisz jakiś silniczek modelarski PWM z duty 20% ( może być 50 ) i zwiększając f i hamując go ręką przekonasz się jak szybko i bardzo słabnie z jej wzrostem. Czy to wreszcie zrobiłeś pozna się b.łatwo - przestaniesz się kompromitować.

[OldSkull]

Uważasz, że silnik kluczowany z częstotliwością np. 20kHz będzie pracował zauważalnie płynniej niż przy częstotliwości 2kHz?

Z drugiej strony jeśli ktoś ma np. LFa i transoptory odczytujące z częstotliwością >2kHz, to 2kHz PWM to na pewno za mało. Tak samo jak są jeszcze szybsze układy sterowania - lepsza jest wyższa częstotliwość. Poza tym wyższa częstotliwość to bardziej stabilny (mniej zakłócony prąd) silnika, który zakłóca inne układy (ale i tak zakłócenia od szczotek mogą być większe). I w końcu: jeśli mamy do czynienia z półmostkami, to możemy je wykorzystać do sterowania silnika BLDC jak silnika synchronicznego.

Skoro już mówimy o silnikach i sterowaniu: zauważyłem ostatnio, że popularny układ enkodera od Austriamicrosystems, bodajże AS5040, ma możliwość sterowania sterownikiem silnika BLDC. Próbował już ktoś go wykorzystać w tym celu w robocie mobilnym kołowym? Jedna opcja to napęd bezpośredni - i np. jakiś szybki robot (LF? chociaż była na forum konstrukcja z jednym stopniem przekładni), druga to zastosowanie przekładni i np. sumo 🙂

[dondu]

Dondu, jak już ( kolejny raz ) zajmujesz "rzetelne stanowisko" to bądź łaskaw zauważyć, że ja odnoszę się do SILNIKÓW takich, jakie stosuje się w robotyce a nie MOSTKÓW. Bo to właściwości silników determinują optymalną częstotliwość dla PWM.

Czy nie pisałem o tym w ostatnim akapicie mojego poprzedniego postu?

A czy nie pisał o tym autor krytykowanego przez Ciebie cytatu, którego ja bronię?:

... Tak więc wybór właściwej częstotliwości pracy jest kompromisem, zależnym od konkretnego silnika i zastosowanego układu sterującego.

Skoro gdzieś tam podobno trafiłeś na info o mostkach do silników z PWM 500kHz, bądź uprzejmy podać materiał źródłowy, linka czy tp.

Podałem symbol jednego z takich mostków (dwa razy) i nawet raz go wytłuściłem, byś mógł go zauważyć - czytaj dokładniej co piszę ja oraz inni forumowicze.

Ciekawi mnie czy, zamiast marnować czas, wykonasz kiedykolwiek banalnie prosty sprawdzian i napędzisz jakiś silniczek modelarski PWM z duty 20% ( może być 50 ) i zwiększając f i hamując go ręką przekonasz się jak szybko i bardzo słabnie z jej wzrostem. Czy to wreszcie zrobiłeś pozna się b.łatwo - przestaniesz się kompromitować.

A kiedy dopuścisz do siebie myśl, że testy z hamowaniem za pomocą ręki są niewiarygodne i obarczone dużym błędem i że należy do tego używać dynamometrów, itp.?

Jeżeli już się powołujesz na taki eksperyment to przedstaw go na forum lub podaj mi link do tematu gdzie go wcześniej opisałeś, bym (byśmy) mogli się z nim zapoznać.

Podkreślę jednak ponownie, że:

Dlatego nie twierdzę, że w Twoim przypadku (silnik + mostek) 100Hz jest złym wyborem. Jednak Twoje doświadczenia, nie można przekładać na ogólną teorię, co potwierdzają producenci mostków dając im szerokie zakresy częstotliwości pracy PWM, za które kasują odpowiednio większe pieniądze: LMD18201T za około 90 zł

[Xweldog]

Rzeczywiście zamieściłeś ale jak pisałem - nie odnosiłem się do mostków tylko silniczków więc to pominąłem. Bo 500kHz ma się nijak do najpopularniejszych silników stosowanych w robotyce. Jak widać: kombinowałeś, kombinujesz i będziesz kombinował "ubarwianiem", przeinaczaniem i "interpretacją" mych wypowiedzi. NIGDY NIGDZIE nie pisałem że metoda hamowania ręką jest dokładna czy tp. To Ty wpierasz sobie, mi i innym że rzekomo tak twierdzę. Hamowanie ręką ośki jest banalnie prostym, dostępnym dla każdego bez żadnego skomplikowanego oprzyrządowania sposobem sprawdzania mocy silniczka. Bo przy stałym duty i zwiększaniem f "na luzie" kręcą się do f ze 2razy większej aż stają bo nie są w stanie pokonać własnych oporów.

Tak sobie myślę ( bo ja czasami myślę ), może Ty po porostu nie jarzysz po co wymyślono PWM i czemu ma służyć ? Przypomnę: zmniejszaniu prędkości obrotowej silników DC z ZACHOWANIEM W NICH MAX MOMENTU OBROTOWEGO. Rozumiesz to ? Bo wszystkie Twe dotychczasowe wypowiedzi świadczą, że NIE.

Rozumiem Twój wybitny wstręt do wykonania banalnie prostego testu: napędzenia jakiegoś popularnego Pololu z Ge z duty 20% i przemiecenie f od np. 100Hz do 10kHz. Rozumiem bo byś się przekonał jak się kompromitujesz. Albo, już się przekonałeś i krętactwem i napastliwością próbujesz ratować twarz. Tercium - doskonale wiesz ale chcesz innych zniechęcić do małych f dla PWM by ich robociki przegrywały z Twoimi...

W tym temacie ew. zainteresuje mnie Twój tekst w stylu "słuchajcie, X pisze bzdury, przetestowałem HPxx i okazało się że ze stałym duty jest mocniejszy przy 2kHz niż przy 200Hz". Żadne tam rozwlekłe analizy porównawcze do mostków z kosmosu, specjalnych zastosowań, namaluj coś takiego nie o mostkach tylko silniczkach, nie będę polemizował, wygrasz.

Czekam...

[duniu_bartek]

Wracając pierwotnego tematu i zostawiając spór która częstotliwość PWM jest lepsza 🙂

Padła propozycja zrobienia sterowania na przekaźniku i Mosfecie N

Co do mostka - łatwo i tanio (bez wiaderka spalonych tranzystorów 😋 ) : 1 przekaźnik od zmiany kierunku i 1 mosfet N od PWM.

Przekaźnik którego miałbym użyć także musiałby wytrzymać 80A ( chyba że się mylę ). Szukałem takiego w katalogach TME ale bezskutecznie.

te silniki mają tylko ok. 120W. Podaj parametry: Uz, Imax, częstotliwość PWM i jakiś schemat się znajdzie.

A więc tak Uz ~12V, Imax~80A, co do częstotliwości PWM to zdaje się na Ciebie 🙂 Jeśli oczywiście nadal aktualne.

Jako że czymś muszę napędzić swój pojazd/robota a z tym silnikiem od wkrętarki , a dokładnie z jego prądem na razie są tylko problemy to może warto rozejrzeć się za silnikiem z mniejszym maksymalnym prądem? Co sądzicie?