Проект "MaxController"

[zap]

В теме про треугольник [b-b]nikvic[/b-b] показывает, что опережение зависит только от частоты вращения.
Частота вращения, конечно, косвенно тоже зависит от тока, но это не причина, а следствие.
КПД же намерять очень просто - чем выше обороты при том же токе, тем выше КПД.

[av-master]

zap в этом и вся фишка. что нет никакой привязки к обратной эдс (кроме определения положения ротора и скорости). во всех контроллерах ( даже в самых крутых промышленных) привязка угла к скорости. а првильная привязка ( очень маленьких углов ( как я писал выше, до 7-ми!!! градусов (напоминаю электрических градусов) поставит ваше BEMF в нужное место. при любой системе слежения.

ТРО. если действовать по записанным значениям ускорения. то ничего толкового не выйдет. момент меняется на двигателе очень быстро и в пределах электрического оборота может измениться настолько что таблица не поможет ( наезд на камень, пробуксовка и тд...) максимальное ускорение можно вычислить только для постоянного момента (нагрузки), что нереально в транспорте.

[TRO]

ТРО. если действовать по записанным значениям ускорения. то ничего толкового не выйдет. момент меняется на двигателе очень быстро и в пределах электрического оборота может измениться настолько что таблица не поможет ( наезд на камень, пробуксовка и тд...) максимальное ускорение можно вычислить только для постоянного момента (нагрузки), что нереально в транспорте.

Если ручкой газа будет ограничиватся ток (тяга, что имхо было бы правильнее), а не скорость, то ( наезд на камень, пробуксовка и тд...) не изменит момент пока мы не приблизимся к XX.
А во вторых, на  КПД при таких редких флуктуациях как ( наезд на камень, пробуксовка и тд...) можно забить, их влияние на общий КПД ничтожно. Главное чтобы при равномерной еде в гору и по прямой углы опережения были правильные. Транспорт штука инерционная, и быстрая рекция при регулировке опережения даже вредна (ИМХО).

...
Частота вращения, конечно, косвенно тоже зависит от тока, но это не причина, а следствие.

Частота вращения зависит не от тока, а от характера нагрузки, косвенность к расчётам не пришьёшь. Повторюсь, если опережение делать в еденицах времени (как и делает уважаемый Жека), а не в градусах, то опережение (в градусах) будет меняется автоматически пропорционально частоте. Т.е. на частоту забить никто не предлагал.

...
КПД же намерять очень просто - чем выше обороты при том же токе, тем выше КПД.

В холостую чтоли, на устаканившейся скорости? А смысл? Токи мизерные и погрешность будет как у многобитного АЦП на младших разрядах. Разгон вывешенного колеса при постоянном ограничении тока, это и есть нормированная нагрузка в виде постоянного момента. Причём достаточно снять тайминги всего в нескольких точках этого разгона, чтобы судить о влиянии времени опережения на КПД. Т.е. когда я имел ввиду мерять ускорение, то имел ввиду замерять время разгона на участках (например от 0 до 20%, потом от 20 до 40% скорости) и так далее пока ток не станет спадать от приближения к XX.

[nikvic]

В теме про треугольник [b-b]nikvic[/b-b] показывает, что опережение зависит только от частоты вращения.
Частота вращения, конечно, косвенно тоже зависит от тока, но это не причина, а следствие.
КПД же намерять очень просто - чем выше обороты при том же токе, тем выше КПД.

Опережение зависит от частоты вращения и амплитуды фазного напряжения. Последнее может меняться "газом" в широких пределах, от батарейного до нуля.

[zap]

Если ручкой газа будет ограничиватся ток (тяга, что имхо было бы правильнее), а не скорость, то ( наезд на камень, пробуксовка и тд...) не изменит момент пока мы не приблизимся к XX.

Насколько я понимаю, современные контроллеры ограничивают ручкой газа не скорость, а скважность ШИМа (с поправкой на ограничение фазного и батарейного тока), то есть напряжение питания мотора. А ток при разгоне с тапкой-в-пол обычно упирается в ограничение фазного или батарейного тока, так что, можно сказать, такой режим у контроллера тоже есть.

...
Частота вращения, конечно, косвенно тоже зависит от тока, но это не причина, а следствие.

Частота вращения зависит не от тока, а от характера нагрузки, косвенность к расчётам не пришьёшь.
Повторюсь, если опережение делать в еденицах времени (как и делает уважаемый Жека), а не в градусах, то опережение (в градусах) будет меняется автоматически пропорционально частоте. Т.е. на частоту забить никто не предлагал.

Зато косвенность говорит нам, на что стоит обращать внимание, а что отбросить.
Если задавать опережение в единицах времени, то мы получим совершенно иную зависимость опережения зажигания от скорости. Вглядитесь в кривую опережения по ссылке, которую я давал выше - разве можно её проэмулировать через "единицы времени"?

...
КПД же намерять очень просто - чем выше обороты при том же токе, тем выше КПД.

В холостую чтоли, на устаканившейся скорости? А смысл? Токи мизерные и погрешность будет как у многобитного АЦП на младших разрядах.

В принципе, без разницы на каком колесе калибровать - опережение зажигания не зависит от нагрузки на колесо. Единственное, всё зависит от того, с какой точностью выдерживает контроллер уставку тока. Если на низких токах точность выставленного тока будет низкой - ну что же, тогда надо калибровать под нагрузкой, на динамометре или на ходу.

[zap]

Опережение зависит от частоты вращения и амплитуды фазного напряжения. Последнее может меняться "газом" в широких пределах, от батарейного до нуля.

Да, но контроллер должен по возможности слушаться ручки газа. Он не имеет право бороться с опережением зажигания за счёт игнорирования пользовательской установки ручки газа.

[nikvic]

jeka же отчитывался, что опережение зависимо от тока,

Не нравятся мне такие утверждения.
А от РПМ не зависит? А от фазного напряжения не зависит?
Требуемое напряжение всгда функция 2-х независимых параметров, и пара может быть взята любая.

Если взять фазный ток и фиксировать фазное напряжение, то угловое опрежение меняется примерно как по параболе рогами вниз: мало и для больших (при малой скорости), и для малых значений тока (около ХХ).

[zap]

Если взять фазный ток и фиксировать фазное напряжение, то угловое опрежение меняется примерно как по параболе рогами вниз: мало и для больших (при малой скорости), и для малых значений тока (около ХХ).

Остаётся понять, почему отставание тока по фазе не сказывается негативно на КПД.

Вот, например, я выписал себе результаты испытаний нескольких двигателей (по даташитам) и нарисовал зависимость КПД от оборотов:
https://docs.google.com/spreadsheet/ccc?key=0Ak9H_OVSYJ1tdGVqOG5ETFJMM0NGTk93WU9ZclRxeFE&hl=ru

Непонятно, почему КПД максимален именно на тех оборотах, где отставание по фазе максимально.
Предупреждая возражение, что датчики установлены сразу со смещением, сошлюсь на свою осциллограмму, по которой видно, что датчик, по крайней мере в ямасаке, установлен ровно там где надо, а смещение фазы тока в середине рабочего диапазона что у ямасаке, что у Golden Motor 500W (к которому он, судя по всему, ближе всего) достигает аж 20 градусов!

[nikvic]

Остаётся понять, почему отставание тока по фазе не сказывается негативно на КПД.

Непонятно, почему КПД максимален именно на тех оборотах, где отставание по фазе максимально.

У Вас опять не просто мотор, а мотор+контроллер, ограничивающий мощность из батареи.

КПД ограничивается дробью ЭДС/фазное_напряжение, и в идеальном случае линейно растёт от 0 до 1 при повышении оборотов от 0 до ХХ (фазное U фиксировано). Это выглядит точно так, как если бы мы заряжали аккумулятор с напряжение Е от источника U с общим сопротивление R - ситуация чисто школьная.

У реального мотора кубически растут потери со скоростью (А0..А2), есть потери от несинусности и потери от несинфазности (отставания) тока и ЭДС, но всё это маловажно для скоростей менее 80% от ХХ, так что КПД всегда максимален близко к ХХ. Там, правда, и мощность менее 20% максимальной.

[zap]

У реального мотора кубически растут потери со скоростью (А0..А2)

Если Вы имеете в виду потери в подшипниках и прочем, то у меня намерилась практически линейная зависимость потребляемого (контроллером + мотором) тока от скорости ХХ.

, есть потери от несинусности и потери от несинфазности (отставания) тока и ЭДС, но всё это маловажно для скоростей менее 80% от ХХ, так что КПД всегда максимален близко к ХХ. Там, правда, и мощность менее 20% максимальной.

И отставание тока от ЭДС в районе ХХ тоже минимальная. Выходит, не стоит овчинка выделки? Но у [b-b]jeka[/b-b] на практике результат получился существенный?

[zap]

А зачем замерять ускорение, достаточно дождаться пока скорость вращения устаканится. К примеру, вкачиваем 0.1 ампер, ждём пока скорость стабилизируется, дальше смещаем фазу на 1 градус, опять ждём и так далее. Находим опережение, при которых обороты при данном токе максимальны. У планетарных накат большой, но и фазная частота там в 10 раз выше, поэтому незаметное на глаз падение скорости вращения контроллер очень даже хорошо заметит.

Кстати, опровергну себя - разгонять колесо до ХХ не имеет смысла, так как там отставание по фазе всегда близко к нулю.
Надо при определённом положении ручки газа (=напряжении питания мотор-колеса) замерить отставание по фазе для разной нагрузки, с привязкой к частоте вращения. По мере возрастания нагрузки обороты, естественно, будут падать. Например, нагружаем 10 Н*м, обороты падают до 70% от ХХ, дальше начинаем подбирать сдвиг по фазе чтобы обороты получились максимальными. Результат записываем с привязкой "напряжение батареи * скважность ШИМ, скорость вращения"
Сложновато это будет реализовать на практике Возможно, проще теоретически расчитывать опережение.

[jeka]

Чтобы была ясность, опишу как в контроллере подсчитывается опережение и как измерялась прибавка к пинку.

Есть 3 настройки:
p,s,k
p - временная добавка к углу опережения, пропорциональная фазному току.
s - угол опережения в градусах
k - временная добавка к углу опережения, задаваемая константой

Результирующий угол опережения высчитывается по формуле:
a=s+v*(p*Pi+k)

Где:
a - угол опережения
v - скорость вращения
Pi - фазный ток

s и k калибрую на ХХ при нулевом p по наименьшему потреблению мотора.
Далее иду на улицу, выставляю ток, при котором по прямой вел разгонется до 50ти км/ч.
На скорости 50 увеличиваю p. При этом вел разгоняется до 57 км/ч. При этом же токе.

Но член p*Pi - лишь грубое приближение. Здесь в качестве p должна быть функция от p и возможно других параметров.

[nikvic]

Чтобы была ясность, опишу как в контроллере подсчитывается опережение и как измерялась прибавка к пинку.

Есть 3 настройки:
p,s,k
p - временная добавка к углу опережения, пропорциональная фазному току.
s - угол опережения в градусах
k - временная добавка к углу опережения, задаваемая константой

Результирующий угол опережения высчитывается по формуле:
a=s+v*(p*Pi+k)

Где:
a - угол опережения
v - скорость вращения
Pi - фазный ток

Хорошо бы разъяснить - по крайней мере, что знает контроллер перед моментом переключения фаз.

[jeka]

Вопрос не очень понятен.
Фазы не переключаются, Управляется мотор синусом, с синхронизацией по показаниям датчиков холла.

[nikvic]

Вопрос не очень понятен.
Фазы не переключаются, Управляется мотор синусом, с синхронизацией по показаниям датчиков холла.

В пределах "хода" внутри 60 гр., между сигналами  холла, фазы через ШИМ подключены к определённым клеммам батареи, например, А и В к плюсу, С - к минусу, т.е. всё-таки переключаются. 

Опережение означает, что  схема "++-" (всего 6 вариантов) меняется на другую в некоторый момент, предшествующий очередному холл-сигналу. Этот момент вычисляется на основании каких-то данных, измеренных до момента переключения.

Каких?

[nikvic]

, есть потери от несинусности и потери от несинфазности (отставания) тока и ЭДС, но всё это маловажно для скоростей менее 80% от ХХ, так что КПД всегда максимален близко к ХХ. Там, правда, и мощность менее 20% максимальной.

И отставание тока от ЭДС в районе ХХ тоже минимальная. Выходит, не стоит овчинка выделки? Но у [b-b]jeka[/b-b] на практике результат получился существенный?

А вот это не так.
Если нет опережения фазного напряжения по отношению к ЭДС, то ток отстаёт от ЭДС (тангенс) пропорционально частоте. Если, скажем, это 45 градусов, то ту же полезную мощность можно получить с уменьшением фазного тока на 30%. Тепловые потери упадут в 2 раза, но КПД поднимется  на чуть-чуть, если был высоким. Скажем, с 80% до 82% - потери на гистерезис (А0) и прочие  мелочи никуда не денутся.

В этом смысле "интереснее" уменьшать тепло в области около 50% (максимальная мощность), там доля тепла в потерях весьма велика.

[jeka]

nikvic, для вычисления текущего угла используются моменты переключения датчиков холла как опорные точки кратные 60 градусам (углы этих опорных точек также корректируются для поправки неточности установки датчиков холла). Между опорными точками используется линейная интерполяция по времени, таким образом получаем рабочий угол внутри 60-градусного диапазона. К нему прибавляем угол опережения, и уже этот угол используется для вращения.

[nikvic]

nikvic, для вычисления текущего угла используются моменты переключения датчиков холла как опорные точки кратные 60 градусам (углы этих опорных точек также корректируются для поправки неточности установки датчиков холла). Между опорными точками используется линейная интерполяция по времени, таким образом получаем рабочий угол внутри 60-градусного диапазона. К нему прибавляем угол опережения, и уже этот угол используется для вращения.

Это - естественный "скелет" с опорой на Холла. Ну, какой нибудь кольцевой буфер с таймингами...
Управление ШИМами для синусов - отдельная песня, там и медленный сигнал "газа" используется.

Для переключения нужно выработать в той или иной форме задержку от последнего Холла. Это может быть число и обратный счёт от таймера или аналоговая управляемая ЦАПом, например.

При этом я уверен, что в попуг градусах эта оптимальная задержка явно выражается через частоту и амплитуду (газ?) фазового напряжения (а Zap выписал формулу), и вдруг вижу, что Вы привлекаете фазовый ток - достаточно сложную функцию этих двух параметров.
Вот и хочу понять-разобраться в Вашем сообщении "Сегодня в 16:30:23".