|
ROWERY I INNE POJAZDY ELEKTRYCZNE - FORUM ARBITERRowery, trójkołowce, ryksze, skutery, hulajnogi i inne lekkie pojazdy elektryczne Porady, zdjęcia, filmy, konstrukcje, opinie
|
Dławik do PWM dla czystości prądu i redukcji szumów |
Autor |
Wiadomość |
wesmar
stażysta wesmar
Pomógł: 1 raz Wiek: 49 Dołączył: 23 Maj 2015 Posty: 114 Skąd: W-wa
|
Wysłany: Czw 05 Lis, 2015 Dławik do PWM dla czystości prądu i redukcji szumów
|
|
|
Dzieląc się praktyczną realizacją niewielkich ulepszeń, jakich brakuje w tanich sterownikach opiszę jak zadbać o kulturę pracy silnika bldc/pmsm. Dla PWM jakie są w kontrolerach pow. 20 Khz, także tych z sinusem np. od conhismotor warto dodać niewielki dławik jak na rys niżej.
Można go wymontować z uszkodzonych zasilaczy ATX, tych lepszych, spawarki inverterowej czy przetwornicy mocy, ew kupić. Zapomnimy niemal o "bzyczeniu" i "mrowieniu", minimalnie, choć śladowo wzrośnie sprawność.
Wystarczy po 12 zwojów 2x1,5 dla mocy siników do 750W.
Dławik można zamontować w kontrolerze, gdyż miejsce tam na ogół jest, zwłaszcza jak wylutujemy zbędne przewody. Tak samo, jak wcześnie opisywaną przetwornicę odzyskową, u siebie umieściłem wewnątrz kontrolera. |
|
|
|
|
bloodyopel
szef Krystian
Pomógł: 23 razy Wiek: 33 Dołączył: 02 Sty 2012 Posty: 1175 Skąd: Słupca k.Konina
|
Wysłany: Czw 05 Lis, 2015
|
|
|
wesmar, fajnie że dzielisz się takimi usprawnieniami.
Jednak tu brakuje jakiegokolwiek schematu gdzie i jak to podłączyć, tak aby nawet nie-elektrycy hobbiści mogli sobie z tym poradzić |
_________________ Obecny e-bike: LIMBER BIG BOY |
|
|
|
|
wesmar
stażysta wesmar
Pomógł: 1 raz Wiek: 49 Dołączył: 23 Maj 2015 Posty: 114 Skąd: W-wa
|
Wysłany: Czw 05 Lis, 2015
|
|
|
Każdą fazę dławika umieszczamy w szereg z przewodami fazowymi (3 kolory). Najefektywniej jest wylutować te przewody zaznaczone czerwonymi kółeczkami na rysunku:
Wlutować w to miejsce 3 podwójne wyprowadzenie dławika i ich końców dopiero przewody fazowe.
Niestety kondensatory nie zbiją tak dobrze szumu jak proszkowy dławik - sprawdzone empirycznie. Gwoli wyjaśnienia, skuteczność testowałem umieszczając radio z noki n95 w pobliżu. Różnica u mnie powalająca bez i z dławikiem
Pozdr. |
|
|
|
|
wesmar
stażysta wesmar
Pomógł: 1 raz Wiek: 49 Dołączył: 23 Maj 2015 Posty: 114 Skąd: W-wa
|
Wysłany: Czw 05 Lis, 2015
|
|
|
Dodam jeszcze od siebie, że bez dławików słabszej jakości kontrolery sieją zakłócenia na wszystkie linie i są trudne do debuggowania. PWM, mimo nawet tych kilkudziesięciu kHz i licznych zalet nie filtrowany ma właśnie taką wadę. Rozstraja wszystko co w pobliżu + straty na grzanie. Kondensator ceramiczny 1nF działa tylko o tyle by w miarę działał cały kontroler. Jak będę miał oscyloskop to może wkleję testy choć u mnie różnica na korzyść jest znacząca
(brak interferencji, mrowienia, etc..) |
|
|
|
|
zeeltom [Usunięty]
|
Wysłany: Czw 05 Lis, 2015
|
|
|
Sprawdź to na CB-radiu. Miałem w rowerze, ale nie dało się korzystać. Działało normalnie tylko wtedy, gdy silnik nie pracował. Inaczej, to wielki szum i nic więcej. |
|
|
|
|
qaz33
szef qaz33
Pomógł: 15 razy Dołączył: 07 Kwi 2014 Posty: 1464 Skąd: Gdynia
|
Wysłany: Czw 05 Lis, 2015
|
|
|
A czy nie lepiej by bylo wymienic kondensatory na wieksze? Zmniejszyloby to cos(fi) a efekt powinien byc ten sam. Dodajac kolejny dlawik (silnik juz sam w subie nim jest) to zwiekszymy jeszcze moc pasywna. |
|
|
|
|
wesmar
stażysta wesmar
Pomógł: 1 raz Wiek: 49 Dołączył: 23 Maj 2015 Posty: 114 Skąd: W-wa
|
Wysłany: Pią 06 Lis, 2015
|
|
|
Niestety to nie to samo. Do dużych prądów posiekanych stosuje się indukcyjność. Przykład spawarki inwertorowe - spory, pionowy otwarty dławik w kształcie walca. Tam prądy są po 150 amper, u mnie na fazę rząd wielkości mniej, więc mi się nie nasyca, ale robotę robi . Cisza, poza tym filtrowane są pozostałe linie. W falownikach trójfazowych też są dławiki, a sinus jest tam budowany z SPWM. Dławik nie ma tu wpływu na ewolwentę fali trapezoidalnej czy sinusoidalnej, ale za wygładzenie sieczki z PWM, stąd jest mały, a dla częstotliwości 20-40 kHz skuteczny. |
|
|
|
|
qaz33
szef qaz33
Pomógł: 15 razy Dołączył: 07 Kwi 2014 Posty: 1464 Skąd: Gdynia
|
Wysłany: Sob 07 Lis, 2015
|
|
|
w pozadnych falownikach do sterowania silnikami stosuje sie duze i szybkie kondensatory z tego powodu co wymienilem wczesniej. Kondensator i cewka robia taka sama robote tylko ze w odwrotny sposob. W falownikach jednofazowych czy spawarkach na duze prady faktyczne lepiej uzyc cewki bo jest poprostu tansza i mniejsza na takie prady. Jednak gdy nasz odbiornik energii ma charakter czysto indukcyjny to dokladanie kolejnej indukcji jeszcze bardziej zwieksza przesuniecie fazowe pradu wzgledem napiecia a to moze na dluzsza mete byc niezdrowe dla baterii. W systemach zintegrowanych oblicza sie nawet jaka powinna byc pojemnosc kondensatorow dla konkretnego silnika, chinczycy na ogol oszczedzaja i daja te pojemnosci duzo za male na jakikolwiek silnik. Mowie ci sprobuj dac na kazda faze w parze szybki ceramik 10uF i elektrolit 1mF a zobaczysz ze efekt bedzie taki sam
Tu masz przyklady jakis firmowych falownikow od srodka:
Tu nie ma cewek |
|
|
|
|
zeeltom [Usunięty]
|
Wysłany: Sob 07 Lis, 2015
|
|
|
A to czarne, okrągłe w środku, to co to jest? |
|
|
|
|
qaz33
szef qaz33
Pomógł: 15 razy Dołączył: 07 Kwi 2014 Posty: 1464 Skąd: Gdynia
|
Wysłany: Sob 07 Lis, 2015
|
|
|
Haha zeeltom
Specjalnie dla Ciebie przyklad zdjecia bez czegos czarnego w srodku (procz kondensatorow)
Sterownik silnika BLDC na wysokie napiecie:
Pamietam jak budowalem jeden ze swoich pierwszych sterownikow to mialem takie zaklocenia ze procesor sie non stop resetowal, kondensatory wlasnie duzo pomogly. Kiedys tez myslalem ze one sluza tylko do regulacji tetnien Cewke czasami ewentualnie mozna dac do starszych typow sterownikow w celu eliminacji wyzszych harmonicznych, teraz wszystkie sterowniki sinusoidalne maja modulacje SVPWM a nie SPWM ktora jest starszego typu i nie jest to juz potrzebne. |
|
|
|
|
zeeltom [Usunięty]
|
Wysłany: Sob 07 Lis, 2015
|
|
|
OK. Mam typowe chińskie sterowniki i za cholerę nie mogę używać przy nich CB-radia.
Kiedyś nawet ekranowałem wszystkie przewody i nie pomogło. Pomijam już sprawę, że CB zasilałem z osobnego akumulatora i szum był jak cholera w odległości do kilku metrów od roweru. Ma ktoś jakiś pomysł, by wyeliminować te szumy, bez jakichś większych przeróbek? Czy to tylko życzenie nie do zrealizowania?
A chciałbym włożyć CB do słonecznika. |
|
|
|
|
wesmar
stażysta wesmar
Pomógł: 1 raz Wiek: 49 Dołączył: 23 Maj 2015 Posty: 114 Skąd: W-wa
|
Wysłany: Sob 07 Lis, 2015
|
|
|
qaz33 napisał/a: | w pozadnych falownikach do sterowania silnikami stosuje sie duze i szybkie kondensatory ... |
A mi się wydaje, że kolega myli trochę pojęcia przesuwania w fazie, i obniżania cos fi (niekorzystne) jak w świetlówkach czy innych urządzeniach o sporej impedancji (silnik indukcyjny puszczony jałowo). TU mam dławik nieistotny dla tych częstotliwości, tylko dla PWM. Nie jest prawdą, że kondensatory są tańsze, wręcz odwrotnie, dławik są zazwyczaj w sprzęcie High-End. Zrobię zdjęcia kontrolera LG od wózków widłowych i zobaczysz w czym rzecz.
Nawet low esr-y ładowane częstotliwościami do ułamka Mhz niosą straty, a przede wszystkim szumy (stała czasowa) i dlatego najlepszej klasy i sprawności zasilacze choćby w laptopach są ciężkie przez dławiki. Zdaje się że to klasa tytan pow. 92 % w szerokiej skali obciążenia.
Sam dławik zmienia nam niestety parametry całej przetwornicy, ale to już inna sprawa. A teraz wizualizacja.
Ja mam na myśli taką robotę i to mniej więcej uzyskałem:
Kolega wydaje mi się myśli o czymś takim:
Dlaczego dławik jest lepszy do ostatecznego wygładzania harmonicznych? Bo działa prądowo i zapobiega zmianom I, kondensator działa napięciowo i do końca nie wyeliminuje szarpania z sieczki.
W dużych falownikach są też jako dodatki falowniki sieciowe, o których m.in kola wspomniał, ale to dla eliminacji wyższych harmonicznych, właśnie poprawy cos fi (w maszynach synchronicznych U wyprzedza I (działa pojemnościowo), a tak rozpatrujemy silnik przemysłowy za falonikiem), a zeruje głównie prądy wirowe łożysk. U nas w BLDC przesunięcia fazowego nie ma w praktyce, ale to inny temat.. |
|
|
|
|
wesmar
stażysta wesmar
Pomógł: 1 raz Wiek: 49 Dołączył: 23 Maj 2015 Posty: 114 Skąd: W-wa
|
Wysłany: Sob 07 Lis, 2015
|
|
|
zeeltom napisał/a: | OK. Mam typowe chińskie sterowniki i za cholerę nie mogę używać przy nich CB-radia.
Kiedyś nawet ekranowałem wszystkie przewody i nie pomogło. Pomijam już sprawę, że CB zasilałem z osobnego akumulatora i szum był jak cholera w odległości do kilku metrów od roweru. Ma ktoś jakiś pomysł, by wyeliminować te szumy, bez jakichś większych przeróbek? Czy to tylko życzenie nie do zrealizowania?
A chciałbym włożyć CB do słonecznika. |
Na liniach gdzie masz PWM wystarczą te niewielkie dławiki czapkowe:
Dla EMI ten mój powinien być skuteczny. Pamiętać należy by był blisko wyprowadzeń, a liczba zwoi taka by nie dochodziło do rezonansu (eksperymentalnie) |
|
|
|
|
qaz33
szef qaz33
Pomógł: 15 razy Dołączył: 07 Kwi 2014 Posty: 1464 Skąd: Gdynia
|
Wysłany: Sob 07 Lis, 2015
|
|
|
Widac ze jestes inzynierem z zawodu i masz duza wiedze ale chyba uczyly nas rozne szkoly
wesmar napisał/a: | A mi się wydaje, że kolega myli trochę pojęcia przesuwania w fazie, i obniżania cos fi (niekorzystne) |
No wlasnie dla mnie to jest jedno i to samo.
wesmar napisał/a: | TU mam dławik nieistotny dla tych częstotliwości, tylko dla PWM |
Do pasywnej filtracji harmonicznych zgoda ale nie o to mi teraz chodzi
wesmar napisał/a: | Nie jest prawdą, że kondensatory są tańsze, wręcz odwrotnie |
Zgadza sie, tez tak pisalem Niie ma co porownywac sprzetow jak radia, ladowarki czy spawarki bo to sa zupelnie rozne rzeczy niz sterownik silnika
Pokazujesz dwa zdjecia i faktycznie zobacz ze na tym pierwszym jak i drugim masz przesuniecia fazowe. Sygnal SPWM ktory jest na srodku pierwszego zdjecia jest jedynie sygnalem sterujacym tranzystory, na wyjsciu zostanie przecalkowany przez indukcyjnosc naszego silnika
O co mi chodzi to to ze w tym obszarze pokazanym na drugim zdjeciu jako przesuniecie fazowe napiecie i prad maja przeciwne kierunki a to powoduje ze prad z baterii jest pobierany impulsywnie a nastepnie oddawany do niej spowrotem. Dlawik czy cewka nie wazne o jakiej indukcyjnosci bedzie zawsze ten prad przesuwac w jednym kierunku a kompensacja pojemnosciowa w drugim.
wesmar napisał/a: | ale to dla eliminacji wyższych harmonicznych, właśnie poprawy cos fi |
No to sa wlasnie dwie rozne rzeczy, obecnie wlasnie pracuje w firmie ktora produkuje filtry aktywne kompensujujace jedno lub drugie ale nie ma mozliwosci aby aktywnie poprawic te dwie rzeczy naraz. Jedna nayzwa sie APF a druga SVG ale to tez juz inny temat. Mozliwe ze sprowadzi sie do tego ze musimy wybrac czy wolimy oszczedzac baterie czy moc porozmawiac przez CB radio
wesmar napisał/a: | U nas w BLDC przesunięcia fazowego nie ma w praktyce, ale to inny temat.. |
No a to dla mnie nowosc. Moglbys to jakos wyjasnic? Dzieki z gory |
|
|
|
|
wesmar
stażysta wesmar
Pomógł: 1 raz Wiek: 49 Dołączył: 23 Maj 2015 Posty: 114 Skąd: W-wa
|
Wysłany: Sob 07 Lis, 2015
|
|
|
qaz33 napisał/a: | Widac ze jestes inzynierem z zawodu.. |
Na temat dławików jeszcze napiszę, ale teraz o tym współczynniku mocy..
BLDC, a dokładnie PMBLDC (permanent magnet) jest silnikiem synchronicznym! z magnesami trwałymi na wirniku przeważnie z proszków prasowanych samarowo-kobaltowych lub neodymowych. Samowzbudność i minimalna szczelina powoduje, że mają cechę wrodzoną do utrzymywania wysokiego współczynnika mocy w okolicy 1 od 10% do 150% obciążeń nominalnych, dodatkowo fakt ten implikuje, że są to silniki wolnobieżne w przypadku pojazdów kołowych. Przy napędach dyskowych, już niekoniecznie, ale i tak PFC (power factor corrector/korekcji cos fi) się nie stosuje. A to dlatego, że topologia jest taka, że odległość przewodów fazowych do silnika jest pomijalna. Moc pozorna nie ma kompletnie znaczenia gdyż kontroler s ilnikiem jest w praktyce monolitem. Poza tym zawsze BLDC z konstrukcji pracuje przy cos fi bliskim 1, czego nie da się powiedzieć o napędach indukcycjnych. Tam szczytowo wychodzi 85% stąd kondensatory by wyszło 97%.
Jako ciekawostka - dla b. dużych maszyn nie stosuje się BLDC ponieważ nie można sterować B (natężeniem pola magnetycznego) wirnika. Stąd szczytowo w okreslonym przedziale pracy wygrywają indukcyjne, wysokosprawne z klatką miedzianą.
Inaczej - w idealnym silniku BLDC, natężenie pola magnetycznego wytwarzanego przez stałe magnesy będzie regulowane. Gdy wymagany jest maksymalny moment obrotowy, zwłaszcza przy niskich prędkościach, natężenie pola magnetycznego (B) powinno być i jest maksymalne - tak, że prąd falownika i silnika jest utrzymywany na najniższym z możliwych wartości. Minimalizuje to I^2*R - straty i tym samym optymalizuje wydajność. Podobnie, gdy moment obrotowy jest niski, pole B powinno zostać zmniejszone zatem prądy wirowe, histerezy i straty z tytułu B są również zmniejszone. Idealnie jest wówczas gdy B regulujemy tak, że suma prądów wirowych, histerezy i strat I² jest najmniejsza. Niestety, nie istnieje prosty sposób na zmianę B w silnikach BLDC. Jak rozpędzimy się na przewoltowanym silniku BLDC i jedziemy z górki tracimy mocno na sprawności. Prąd biegu jałowego jest niestety sporo większy niż chociażby silników szeregowych (zdolność do rozbiegania) dla tych samych obrotów (musi być obniżone napięcie na pokonanie strat komutatora)..
To tak dla rozjaśnienia |
|
|
|
|
|
Nie możesz pisać nowych tematów Nie możesz odpowiadać w tematach Nie możesz zmieniać swoich postów Nie możesz usuwać swoich postów Nie możesz głosować w ankietach Nie możesz załączać plików na tym forum Możesz ściągać załączniki na tym forum
|
Dodaj temat do Ulubionych Wersja do druku
|
|