Форма входа

Категории раздела

Силы природы [10]
Новые технологии [42]
Неопознанное [27]
Интересные факты [32]
Личности [22]
Объявления, предложения пользователей и гостей!!!! [29]
Поисковики хорошо индексирует этот раздел! Вам только остается преподнести как Вам это угодно.
Полезности [83]
Рациональные предложения [26]
Конструирование [68]
СУБКУЛЬТУРЫ [9]
Деньги [10]
Заряди свой комп!!! [49]
Пробуждение ВоинА [39]
Радиолюбителям [75]
Работа с интернетом [14]
Говорун [2]
Энергетика Релейная защита [36]
Авто-мото [3]
Искусство [10]
AliExpress [17]
Видео архив [40]
Рецепты и секреты [0]

Поиск

Слушать

Радио онлайн

"Техстудент"

Наш опрос

Как вы проводите своё сврбоднное время
Результаты | Архив опросов
Всего ответов: 148

Мини-чат

500

Контроль

Партнёры

Воскресенье, 01.12.2024, 7:06:13
Приветствую Вас Интернет ПутниК
Главная | Регистрация | Вход | RSS

tehstudent.net

Журнал

Главная » Статьи » Полезности [ Добавить статью ]
Управления двигателем HDD и сходными с ним электрическими машинами
Всем привет! В статье попытаюсь разъяснить основные способы управления двигателем HDD и сходными с ним электрическими машинами.


Введение

Двигатель жёсткого диска согласно отечественной теории электрических машин классифицируется как синхронная машина с возбуждением от постоянных магнитов. В западной терминологии PMSM (англ. Permanent Magnet Synchronous Motor). Как видите, это не шаговый двигатель, коим его некоторые по ошибке считают. Также встречается название Бесколлекторной Машины Постоянного Тока (англ. BLDC – Brushless Direct Current motor). В науке электропривода считается, что корректней называть это устройство Вентильным Двигателем. Однако следует помнить, что это не сама машина, а машина + инвертор напряжения + обратная связь с датчика положения ротора. В результате имеем некий объект, который питается постоянным током и имеет механические характеристики сходные с двигателем постоянного тока.

Обмотки двигателя соединены в звезду. От нулевой точки обычно выведен проводник, в некоторых случаях это упрощает управление. Сопротивление фазы ~1 ом.


Алгоритмы управления

Забегая далеко вперёд скажу — идеальным случаем для нашей машины является подача на её фазы 3х синусоид сдвинутых на 120 градусов (как в обычных электрических сетях). Однако в некоторых случаях такая «идеальность» попросту не нужна.

1 способ.

Простой перебор фаз. Необходимо 3 силовых ключа, которые подключают фазы к источнику в порядке АВ-ВС-СА. Такой способ чаще всего встречается в интернете у самодельщиков.
Достоинства :
— простота;
— малое кол-во силовых ключей (3 шт);
— простота организации о\с по противоЭДС;
— меньший вес\габариты, что важно в rc моделизме.
Недостатки:
— большой ток через ключи;
— электромагнитный момент пульсирует и далёк от идеала (насыщен высшими гармониками). В итоге – стабильность работы без о\с низкая. В максимальной скорости также проигрывает другим способам управления.
На рис. ниже — фазные напряжения.


2 способ.

Перебор фаз с формированием 6-ти базовых векторов. Наткнулся на него в апноуте ST microelectronics [1]. Является улучшением 1-го способа (или ухудшением 3-его). Преимущества и недостатки смешаны. Рассматривать не будем, т.к. не понимаю почему имея 6 ключей не использовать способ, приведенный ниже О_о


3 способ.

Формирование 6-ти базовых векторов. Необходимо 6 ключей. В каждый момент времени работает 3 из них. Всего существует 8 положений этих ключей, 6 векторов (формируют синусоиды) + 2 нулевых вектора (открыты все ключи верхнего или нижнего плеча). Нулевые векторы нужны для более продвинутых систем с ШИМ.

Достоинства :
— простота;
— форма напряжения питания более приближена к синусоиде;
— как следствие предыдущего вывода – меньший нагрев;
— более стабилен в работе без о\с;
Недостатки :
— поле машины всётаки не круговое, как должно быть;
— ток машины немного выше чем в идеальном случае.

Фазные напряжения ниже.


4 способ.

Промышленный стандарт – добавляем к предыдущему способу №3 ШИМ модуляцию между базовыми векторами, для того чтобы получить любой вектор окружности вместо 6ти.

Достоинства :
— здесь всё практически идеально. Ток минимален, магнитное поле круговое. Момент при этом не пульсирует
Недостатки :
— Для организации полноценного привода с ШИМ 6ти векторов и о\с по положению необходим DS процессор.


Так выглядит ШИМ модуляция некоего привода ТРИОЛ АТ [2].

5способ.

Векторное управление. В силу своей сложности рассматривать не будем.

В данном случае популярный на западе Field Oriented Control — контроль по полю, конкуренцию которому позже составил DTC — Direct torque control (прямое управление моментом). Остальные способы векторного управления (по вектору потокосцепления статора, ротора...) в промышленности я не встречал

Обратная связь по положению.

Необходимо сказать, что привод с датчиковым управлением всегда более предпочтителен чем привод с управлением без датчиков. Это касается и векторного управления асинхронными машинами и систем управления двигателем постоянного тока. Однако все пром производители стремятся исключить датчики, как лишний механический элемент.

Принцип используемой связи по противоЭДС: нам необходимо поймать момент когда полюс магнита проходит через фазу. Упрощённо это значит что ротор машины прошёл ровно половину пути и нам необходимо скорректировать (задержать) включение ключей на соответствующее время. К примеру: в способе №1 это время равно половине времени на включение ключей. В 3ем – оно равно времени работы одного базового вектора.

Источник: http://we.easyelectronics.ru/
Категория: Полезности | Добавил: snettens (18.02.2012)
Просмотров: 4208 | Теги: управления двигателем HDD и сходным | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *: