PWM, czyli jak to jest z ta czestotliwoscia?

[marek1707]

Tak, wykrywanie zatrzymania silnika krokowego to już prawdziwe wyzwanie. Kiedyś w trakcie robienia jakiegoś sterownika właśnie takiego silnika oglądałem prąd uzwojeń i zauważyłem subtelne różnice między stanem gdy silnik pracował normalnie a momentem wypadnięcia kroku. Jeśli zrobili to bez pomocy procesora DSP (a chyba tak), to szacun.

W silniku DC akurat pomiar momentu jest chyba dość łatwy. Jeśli nie musisz dokładnie znać obrotów to całe powyższe dywagacje o wykrywaniu komutacji idą do kosza. Wystarczy mierzyć prąd średni. Dla danego wypełnienia PWM jest dokładnie jedna ch-ka momentu od prądu. Wystarczy zebrać trochę punktów (a dla 100% daje to przecież sam producent w postaci tabelek lub wykresów) i masz sprawę z głowy. Jeden pomiar, jakaś interpolacja i jest wynik. Wiesz jaki jest przebieg momentu więc wiesz, czy silnik wciąż ma szansę "przezwyciężać" obciążenie. Co więcej - tak mi teraz przyszło do głowy, że z tego można przecież dostać prędkość obrotową. O ile dobrze pamiętam, tak przecież działały stabilizatory obrotów silniczków w magnetofonach - stabilizowały prąd.

[Xweldog]

Dondu, nie pisałem że masz na myśli szpilki napięciowe więc nie wiem o co Ci chodzi.

O tym że szpilki komutacji można wykorzystać jako enkoder czy do pomiaru RPM wiadomo od b.dawna i ten wątek przybliżyli poprzednicy. Czy te z załączonych fotek powstają w momencie za czy wyłączania interesowałem się w zeszłym wieku gdy z własnej ciekawości rozważałem układ sterowania PWM zsynchronizowanym. W którym nie byłoby jakiejś stałej f tylko początki impulsów elektronicznych byłby wyzwalane początkami mechanicznego zwierania się szczotki z wycinkami komutatora. Wtedy mi wyszło że, niestety, on są od "rozwarć". Nie mniej, z tamtych czasów został mi inny sposób regulacji obrotów o którym napisałem w bazowym art. o Mostach H w którym nie wydłużałem szerokości impulsu tylko skracałem czas przerwy między nimi. Ostatecznie porzuciłem temat bo sprowadzał się m/w do "jak przerobić silnik szczotkowy na krokowca".

Nie mniej, jeżeli kogoś to interesuje. Elvis, by się upewnić czy to są szpilki od z czy rozwarć trzeba by w jednym kanale oglądać U na pinach silnika a w drugim I. W przytoczonym schemacie trzeba by użyć albo oscyloskopu z odseparowanymi kanałami albo np. R pomiarowy zostawić na masie, do niego podłączyć silnik a kluczować od strony +Uz przez MOS-a P. Lub przerzucić ten R do +Uz i i przyjąć tę szyną za masę oscyloskopu.

[dondu]

Dondu, nie pisałem że masz na myśli szpilki napięciowe więc nie wiem o co Ci chodzi.

tak zrozumiałem Twoją wypowiedź:

Dondu, nie jestem pewien czy to są szpilki załączania. To są przebiegi prądu ...

która komentowała moją:

Są to szpilki na wykresach 50Hz 30% oraz 50Hz 50%, które powstają w momencie przechodzeniu szczotek na komutatorze na następne pola podczas jego obrotu.

gdzie odnosiłem się do szpilek prądowych na wykresach.

Widocznie źle zrozumiałem, co chciałeś powiedzieć, ponieważ było oczywistym dla mnie, że szpilki te powstają przy przełączaniu na komutatorze.

[Xweldog]

Te rozważania nie są potrzebne, przecież Elvis zaznaczył, że ogląda prąd. Natomiast, jak wspomniałem, oglądam napięcie gdyż interesuje mnie amplituda szpilek zakłóceń. Mając taki układzik można dopinać C, RC, różne diody, transile ect. i obserwować skuteczność. Obserwowałem między DS MOS-a gdyż to on jest najbardziej zagrożony.

I tutaj ciekawostka, zauważyłem, że jak obciążałem silniczek hamując ośkę palcami to szpilki malały. Miały mniejszą amplitudę niż przy biegu luzem. To dziwne, na logikę powinno być odwrotnie ( ten 8mH na pewno jest na 24V ). Jak znajdę czas może przebadam to dokładniej, i między DS i źródło generacji tj. między pinami silniczka. Jak to się potwierdzi, może znajdę jakieś uzasadnienie fizyczno-matematyczne.

[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

[Elvis]

Może to trochę pomoże w dyskusji:

Podłączyłem silniczek do zasilacza 5V, prąd stały bez czegokolwiek poza kablami między zasilaczem, a silnikiem.

Na CH1 widać napięcie, CH2 to prąd. Oscylogram napięcia był tak zaśmiecony, że musiałem filtr 20MHz włączyć.

Na wszelki wypadek dołączam też pomiar bez filtru.

Mnie najbardziej zaskoczyło, że bez jakiejkolwiek filtracji (nawet kondensatora), zakłócenia samego silnika są bardzo małe.

[Sabre]

Elvis, napisz może jaki masz zasilacz i daj może oscylogram z przebiegu napięcia 5V, którym zasiliłeś ten silniczek bo coś czuję, że masz zasilacz cyfrowy i napięcie na jego wyjściu to nie jest 5V DC.

[Elvis]

Tak jak napisałem, oscylogram na CH1 to zasilanie. Przestawiłem na AC, bo przy DC nic ciekawego nie było widać. Zasilacz laboratoryjny, raczej nie powinien siać.

[Sabre]

Ale daj oscylogram z samego zasilacza bez podłączonego silniczka 🙂.

[Elvis]

Niestety trochę mi komputer śmieci, ale wygląda to tak:

Przy obciążeniu 10Ohm jest już lepiej:

[Sabre]

Skąd wiesz, że to komputer a nie sam zasilacz? Widziałem już różne rzeczy, np. zasilacz cyfrowy, który na wyjściu miał sygnał PWM a napięcie na wyjściu było jakąś średnią z wypełnienia PWMu. Dlatego prosiłem o oscylogram napięcia z samego zasilacza.

[Elvis]

Zakładam, że komputer, bo zakłócenia są większe jeśli kable koło niego leżą. W każdym razie zasilacz jest raczej dobrej jakości i nie spodziewałbym się po nim dużych niespodzianek.

Natomiast wykresy prądu, które pojawiały się na początku wynikają raczej z komutacji, nie z pracy zasilacza.

Co do napięcia, to zmierzyłem tylko dla porządku - takie były głosy na forum.

[Xweldog]

Elvis, spróbuj dać na końcach kabli od zasilacza jakiegoś dużego eleko, tak z 1mF, dołożyć ceramika 100nF i zobaczyć czy i co to daje.

W Twych obserwacjach zakłóceń generowanych w kablach ect. znalazłem uzasadnienie malenia amplitudy szpilek przy mych pomiarach. Przyczyna banalna że aż wstyd, dotykając silniczek ręką po prostu go uziemiałem.

[Elvis]

Zupełnie nie rozumiem, o co wam chodzi z tym zasilaczem. Zachowuje się bardzo porządnie. Minusem są długie kable, a na nich spadki napięcia.

Ja też znalazłem przyczynę dużych szumów w poprzednich pomiarach. Dla 100mV powinienem zmniejszyć dzielnik sond z 10x na 1x. Zmieniłem i jest od razu ładniej.

Pomiar raz jeszcze, CH1 napięcie na silniku, CH2 prąd:

Po dołożeniu 1000uF i 100nF przy zasilaczu (pomiar jest przy silniku):

Przy okazji postanowiłem trochę eksperymentować, podłączyłem kondensatory zaraz przy silniku, zmierzyłem na nich napięcie i prąd płynący z zasilacza:

Na koniec zmierzyłem prąd płynący między silnikiem i kondensatorami:

[Xweldog]

Źródłem zakłóceń jest silnik. Można podpinać C i mierzyć w różnych konfiguracjach, np. jak przy silniku obniżają poziom zakłóceń na końcach kabli czyli, "wyjściu" i tam wpływać na inne obwody. Jak kiedyś to sprawdzałem wyszło mi, że dodanie tylko 100µF powodowało znaczny spadek, m/w o połowę. A by uzyskać spadek o "drugą połowę" musiałem dać aż z 1-2,2mF. Tak można oszacować jakie minimalne C trzeba zastosować gdyż te drugie to są kobyły.

[koval_blazej]

90% tworzonych tu robotów to światłoluby, LF i sumo. Czy w nich potrzeba dobrej liniowości ?

W LFach jak najbardziej ;>

Pytanie brzmi, czy Twoja metoda faktycznie obniża prędkość przy zachowaniu momentu, czy tylko daje wyższą prędkość na niższym wypełnieniu PWMa, ale tym samym momencie i poborze prądu. Tylko co wtedy oszczędzamy/zyskujemy,? Wypełnienie?

Jak dla mnie prędkość obrotowa jest taka, że moment napędzajacy równoważy się z momentami oporów, więc jakoś nie widzę mozliwosci zmniejszenia prędkości przy zachowaniu momentu.

Myślę, ze z dyskusją o PWM możnaby wrócić do tematu o PWM. Chyba dziwny jestem?