Сглаживающий фильтр для ШИМ при управлении оборотами двигателя постоянного тока

[Давид Оганнесян]

Здравствуйте, форумчане, помогите с простым вопросом, можно ли подавать на двигатель постоянного тока постоянный сигнал, с выхода LC фильтра, на вход которого подается ШИМ (т.е. среднеарифметическую составляющую). Проблема в том, что провода с ШИМ сигналом в устройстве близко расположены с проводами от энкодера и наводят помехи, в результате чего данные с последнего недостоверные. Возможности разделить провода в данный момент нет, самым простым способом решения проблемы видится применение LC фильтра (без активного сопротивления, чтобы избежать потерь мощности). Пробовал применять Г-образный LC фильтр. Расчеты брал из книги Б.Ю. Семенова "Силовая электроника для любителей и профессионалов" (c. 140), при тестировании с Генератором ШИМ сигнала без нагрузки, все отлично работает (на входе фильтра ШИМ, на выходе среднеарифметическая составляющая), однако при подключении к двигателю - перестает. Возникает вопрос, нужно ли учитывать реактивную природу нагрузки, т.е. индуктивность обмотки двигателя. В интернете как-то скупо с инфой, то ли я не умею искать =| А еще возник такой вопрос: всегда думал, что фильтр (естественно при использовании керамических конденсаторов) способен сгладить ШИМ сигнал как положительной, так и отрицательной полярности, т.е. возможность выбора направления вращения сохраняется, так ли это?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Falconist]

Можно.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Bobius]

1 час назад, Давид Оганнесян сказал:

можно ли

Разрешаю, в смысле можно )

1 час назад, Давид Оганнесян сказал:

однако при подключении к двигателю - перестает.

Неправильно рассчитан или сконструирован, или и то и другое.

1 час назад, Давид Оганнесян сказал:

так ли это?

Так.

[Реклама]

Особенности хранения литиевых аккумуляторов и батареек

Потеря емкости аккумулятора напрямую зависит от условий хранения и эксплуатации. При неправильном хранении даже самый лучший литиевый источник тока с превосходными характеристиками может не оправдать ожиданий. Технология, основанная на рекомендациях таких известных производителей литиевых источников тока, как компании FANSO и EVE Energy, поможет организовать правильный процесс хранения батареек и аккумуляторов. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Давид Оганнесян]

9 часов назад, Bobius сказал:

Неправильно рассчитан или сконструирован, или и то и другое.

Хорошо, что разрешаете =)
Есть литература какая-нибудь по теме? Могу привести свои расчеты, графики и т.п. если надо конечно, вообще основной вопрос заключается в том, как учитывать влияние нагрузки на результаты работы фильтра. Короче, как его рассчитать для двигателя?)

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Vslz]

@Давид Оганнесян , возьмите и измерьте индуктивность обмотки якоря вашего мотора. У моторов они достаточно велики. Так, для шуруповертного мотора, Lя намерил в 300 мкГн, сопротивление якоря - 0,3 Ома. Из этого следует, что постоянная времени тока якоря будет Lя/Rя~1 мс. Это и есть фильтр. То есть, при частотах ШИМ, заметно выше 1000 Гц (T=1мс), ток через мотор будет неразрывный и даже, слабо пульсирующий. А теперь, сравните L дополнительного дросселя и Lя. Если Lдр будет меньше (дроссель с большой индуктивностью и током будет как сам мотор), то толку от него почти не будет, большую часть работы по интегрированию ШИМ производит Lя. Конденсатор, добавленный в LC фильтр, понизит пульсации тока мотора сильно, но сам дроссель начнет греться - большой размах пульсаций. Экранированный кабель у датчика применять не пробовали ? Снаббер параллельно контактам якоря ?

LC-фильтр-инегратор (а это он по сути) можно посчитать в программе DrosselRing или BoosterRing от @Starichok, задавшись рабочим током мотора, размахом пульсаций тока в дросселе, частотой ШИМ, и половинным выходным напряжением на выходе (самый тяжелый режим). Кольцо применить металлопорошковое. Подозреваю, что габариты будут приличные.

Изменено 2 ноября, 2020 пользователем Vslz

[Давид Оганнесян]

2 часа назад, Vslz сказал:

Экранированный кабель у датчика применять не пробовали ? Снаббер параллельно контактам якоря ?

Спасибо за ответ, нет не пробовал ни то, ни другое. Пробовал измерять индуктивность двигателя по осциллограммам по переходному процессу и сопротивлению обмотки, получалось больше 1 мГн, что меня немного смутило (слишком большая величина). Буду пробовать по вашим советам двигаться дальше, посмотрим, что получится.

[Vslz]

LC-метром измеряете индуктивность, ну а как R измерять вы знаете, либо в даташите на мотор найти. 1мГн - это нормально для мотора, поэтому, она сама хорошо фильтрует и интегрирует.

Изменено 2 ноября, 2020 пользователем Vslz

[IMXO]

5 часов назад, Vslz сказал:

Экранированный кабель у датчика применять не пробовали ? Снаббер параллельно контактам якоря ?

думаю все намного прозаичней, просто криво написанный обработчик энкодера, ТС патаецо решить методом костылей.

причем как работают костыли , тоже не знает

[Давид Оганнесян]

К сожалению, не  я код писал, возможно и костыли. Да не знаю, хочу узнать, как иначе?

[IMXO]

@Давид Оганнесян  будите нарушать правила форума П.2.9 , отправлю в баню