izhevsk.ru Главная /  Радио /  ШИМ-регулятор
тема закрыта

Имя:
Пароль:
 зарегистрироваться | Войти через
напоминатель пароля
ШИМ-регулятор
НОВАЯ ТЕМА правила | поиск | картинки | | | о форуме |
  Новости | Авто | Недвижимость | Работа | Бизнес | Стройка | Объявления | Совместная покупка | | |
  следующая тема | предыдущая тема
Автор Тема:   ШИМ-регулятор   версия для печати
Grandfather
Рейтинг: 3/0
-- написано 15-5-2013 22:26 Grandfather

Хочу испросить мнения знатоков по такому вопросу:
Есть ШИМ-регулятор напряжения генератора автомобиля.
Опытный образец работает на частоте коммутации порядка
250 Герц. Вопрос - а какова д.б. оптимальной эта частота?
Единственный найденный источник - журнал "Радио" N6,
ещё 84 года. Там тов.Тышкевич из Костромы рекомендует
300...600 Гц. Понятно, что где-то так, что она зависит
от ЭМ свойств генератора, а где их взять?
Известны ли более конкретные, обоснованные значения ?
С благодарностью приму мнения, ссылки и проч.
информацию (по существу вопроса).
Показать текст сообщения полностью
ShAlex
Рейтинг: 58/-17
-- написано 15-5-2013 23:05 ShAlex

"Классики" ездят, у них меньше герца (из-за старых контактов в проводке). И ничего, ездят годами, АКБ не меняют. По свету видно, как регулятор работает
Чем современный готовый не устраивает?
Обычно есть вход плюсовой клеммы АКБ, для компенсации падения в силовом проводе, не требуют доп. диодов в мосту, плавный старт, не потребляют без заведённого движка.
Какая разница "сколько герц" в обмотке якоря? На выходном напряжении это никак не отражается.
Grandfather
Рейтинг: 3/0
-- написано 15-5-2013 23:27 Grandfather

Видите ли, в данном случае меня не интересует кто на чем
ездит и проч. детали. Меня интересует то, что я изложил.
Я экспериментирую. Если нет информации...ну нет, так нет.
А вдруг у кого-то есть.
Grandfather
Рейтинг: 3/0
-- написано 15-5-2013 23:32 Grandfather

Да пусть ездят как хотят.
[QUOTE][B]Чем современный готовый не устраивает?
Да многим не устраивает.
[QUOTE][B]Какая разница "сколько герц" в обмотке якоря? На выходном напряжении это никак не отражается.
Откуда такая уверенность?
ShAlex
Рейтинг: 58/-17
-- написано 16-5-2013 16:51 ShAlex

quote:
Да многим не устраивает

Красноречивый ответ.
Время отклика какое, от изменения напряжения на якоре до изменения тока на выходе?
Zero237
Рейтинг: 37/-6
-- написано 16-5-2013 17:29 Zero237

quote:
Откуда такая уверенность?

Из законов физики видимо. Непрерывный аналог или порциальный ток в обмотке, неважно, поскольку никуда не денется инерционность изменения магнитного потока, ниже которой нет никакого смысла городить импульсный огород.
Видимо поэтому ShAlex и спрашивает вас:
quote:
Время отклика какое

В вопросе - ответ)

ЗЫ. Генрих сам по себе достаточно большая индуктивность и ток в нем нарастает крайне медленно по сравнению с быстродействием электронных схем. Индуктивность якоря тоже инертный элемент, скорость изменения напряжения и тока в котором зависит от значения индуктивности. Если к дросселю приложить переменное напряжение в\ч, в силу инертности он непропустит этот ток. Ему надо сперва запастись энергией в собственном сердечнике а потом её отдавать. Это называют реактивным сопротивлением, измеряется в Омах и связано с частотой тока выражением: (Задолбал греческий шрифт, найдите сами вгугле)а вопщем- реактивное сопротивление =прямо пропорционально частоте.
Вы электробритву когда-нибудь разбирали? Там стоят небольшие индуктивности, без которых в радиусе "у соседей" телевизор смотреть нельзя. А с ними - легко. Они "неуспевают" накопить и пропустить энергичные но короткие пики выбросов помех. Так вот из этого принципа думаю и следуют ограничения частоты ШИМ для управления. Хотя я натыкался на схемы с частотой 10кГц. Вероятно это и есть верхний оптимум, хотя и незнаю на каких генераторах и индуктивностях он работает. Видимо вам нужно прежде всего - измерить индуктивность якоря в системе, ну или найти тех\данные у спецов, а уже отсюда лехко пощитать верхний порог, за которым ваш ШИМ будет лишь генерить "паразитку" в цепях входов например контроллера или АБС.

история редактирования

Grandfather
Рейтинг: 3/0
-- написано 16-5-2013 22:57 Grandfather

Ну вот это уже разговор по существу.
quote:
верхний порог, за которым ваш ШИМ будет лишь генерить "паразитку" в цепях входов например контроллера или АБС.

Совершенно верно. (У меня старушка НИВА - свобода для экспериментов.
Мыслю. С увеличением частоты площадка на графике формы тока
в обмотке будет уменьшаться, форма приближаться к чисто
пилообразной, среднее значение тока - падать (?)
Я имею ввиду, что время нарастания тока в обмотке неизменно
и зависит от напряжения и индуктивности.
Выходит более низкая частота выгоднее (?) Однако до какого
предела?
Grandfather
Рейтинг: 3/0
-- написано 16-5-2013 23:07 Grandfather

Предыдущим авторам хочу напомнить, что в классическом регуляторе
эта же самая частота коммутации изменяется при работе в очень
широких пределах, в зависимости от нагрузки и оборотов.
Выводы подразумеваются.
И я не упертый в ШИМ. Если убедюсь/убедят, что он в данном случае
хуже обычного - откажусь без сожалений.
Zero237
Рейтинг: 37/-6
-- написано 17-5-2013 00:00 Zero237

quote:
Выходит более низкая частота выгоднее (?)

Энергетически выгоднее кажется всёже ШИМ, но это копеечная экономика, если учесть усложнение схемы и прямые импульсные потери.
quote:
Однако до какого предела?

Видимо до аналога)) Т.е. - непрерывная работа огибающей по контролю выхода без отсечки. Так насколько помню, работали авиационные генераторы с обычными резистивными столбами из угольных таблеток, который под действием напряжения генриха, электромеханически сжимались и наоборот, регулируя подачу тока в якоря. Считалось и энергетически и конструктивно выгодным решением)
quote:
в классическом регуляторе
эта же самая частота коммутации изменяется при работе в очень
широких пределах, в зависимости от нагрузки и оборотов.


Точно. Тот же ШИМ, но с адаптированной к нагрузке "несущей" частоты. Она в данном случае- точная производная от функции нагрузки. Есть и регуляторы с чистой реализацией ШИМ. Вопрос ведь заключался как я понял в оптимуме "опорной", а вот тут действительно разброс от аналога до 10кГц, где то виденной мной схемы, и кажется нужно всётаки посчитать от индуктивности реального железа в сборе причём.
quote:
Если убедюсь/убедят

Недумаю что сказал что то новое, да и убеждать в общем то нечем, кроме пожалуй сомнения в необходимости перехода от штатной схемы, к "чисто ШИМ" в том смысле, что это врядли вообще скажется на параметрах генриха в целом, учитывая что параметры электродинамики явно не заточенны под ШИМ, скорость процессов от этого неизменится никак, а с понижением частоты теряются все преимущества такого способа.
Кроме того, вы продемонстрировали уровень на котором мои рассуждения не кажутся уже нужными, сори за попытку ликбеза)) А если так, то яб посоветовал вам на Ниву собрать блок зажигания Беспалова, и это действительно изменит параметры двига. Уж это точно.)
ShAlex
Рейтинг: 58/-17
-- написано 17-5-2013 00:16 ShAlex

В любом случае ШИМ, иначе на вых. транзисторе будет слишком много тепла.
10 кГц слишком, будет зря греть железо якоря.
Вопщемтак, смысла делать точнее, чем пульсации от трёхфазного генератора+выпрямителя, нет. Надо вычислить время, за которое эта величина достигается. Отсюда и частота. +Зависимость от оборотов, нагрузки, бла-бла-бла, получается труд типа инжекторной системы. Оно надо?
Всё давно придумано и продаётся в ближайшем магазине
click for enlarge 864 X 533 25.8 Kb picture

история редактирования

Zero237
Рейтинг: 37/-6
-- написано 17-5-2013 00:58 Zero237

quote:
Зависимость от оборотов, нагрузки, бла-бла-бла, получается труд типа инжекторной системы.

Эта зависимость в любом обычном рег. формируется автоматически и определяется порогом вых\напр. В том числе и частота переключения. Можно задать её жёстко, и регулировать уже шириной имп. называя это ШИМ) (Хрен редьки, как говорится..) Притом, во втором случае и приходится "городить", потому что индуктивность начинает ограничивать саму "универсальность" такого подхода. Што мы и имеем.)
В первом случае - даём импульс до обработки на выходе. Тут как раз полная адаптивность от оборотов и нагрузки. Т. е - "заказывали?- получите". Вовтором, параметр привязываем к времени воздействия, но незнаем как при резко меняющихся характеристиках гены, изменяется эффективность регулирования. Посмотрите на отклик с обычной катушки (например реле) при поднесении к якорю магнита с разной скоростью. Наверняка вы вкурсе про што я) Отсюда;
"Всё давно придумано и продаётся в ближайшем магазине"
Согласен, ога)

история редактирования

DETOXIC
Рейтинг: 0/-1
-- написано 17-5-2013 17:17 DETOXIC

в 2005 имел опыт проектирования регулятора напряжения для трехфазного генератора 8кВт-220В.
сделано шим 10кГц, обратная связь по напряжению фазному.
10кГц лишь по тому, что не вытянуть было с меги8больше

сегодня сделал бы по другому, ШИМ от 16кГц, обратная связь по току ОВ, а уже задание тока ОВ по напряжению фазы.

на 220В есть гост по качеству электроэнергии (какой переходной процесс по времени и напряжению при сбросе/набросе нагрузки), для параметров бортсети тоже должен быть свой гост

история редактирования

ShAlex
Рейтинг: 58/-17
-- написано 17-5-2013 21:58 ShAlex

quote:
делано шим 10кГц,

Эта частота в каком месте "заканчивалась"? Якорь был "сглаживающей" катушкой? С ЭМС как прошло?
quote:
переходной процесс по времени и напряжению при сбросе/набросе нагрузки

В авто проще, в отличие от генераторов, есть АКБ. Выше и ниже не прыгнешь.
Grandfather
Рейтинг: 3/0
-- написано 17-5-2013 22:54 Grandfather

Уважаемый Zero237!
Благодарю за дельные суждения по теме, и хотя до точных цифр дело не
дошло, пинок к дальнейшим потугам получен.
Вчера нарыл ещё несколько публикаций на тему ШИМа. В частности тов.
Егоров и Ульянов из некого РТУиС МГИЭМ, правда в 2003 году ещё,
утверждают что применение ШИМ в регуляторах непрерывно расширяется.
И описывают наш (!) регулятор Я212А11Е, являющийся, как всегда,
аналогом регулятора FL14U4C фирмы Bosch. Работает на частоте
430...2500 Герц в зависимости от регулировки (?).
Так что теперь я уже не думаю, что мои потуги - бред сивой кобылы.
Тем более, что ШИМ это лишь часть общей коцепции регулятора,
по функциональности не сравнимого с нынешними "шоколадками".
Жаль не находится серьезных публикаций об особенностях работы и
достоинствах ШИМа в системе автогенератора.
Конечно нынешние автомобилисты вправе удивиться, мол на хрен всё
это надо. Ну вот судьба у меня такая. Кто правильно перевел мой
ник - тот поймет.
/Уезжаю до след.недели без доступа к инету/

история редактирования

DETOXIC
Рейтинг: 0/-1
-- написано 18-5-2013 00:30 DETOXIC

quote:
Originally posted by ShAlex:
Эта частота в каком месте "заканчивалась"? Якорь был "сглаживающей" катушкой? С ЭМС как прошло?

не заканчивалась, 10кГц частота несущей ШИМ, даже если возбуждение 0%.
возбуждался генератор от обмотки возбуждения.
радиопомех свыше установленных норм гост при работе не создается
quote:
Originally posted by ShAlex:
В авто проще, в отличие от генераторов, есть АКБ. Выше и ниже не прыгнешь.

выше запросто
1) самое простое сброс клеммы с аккум.,и об этом в госте есть, включая амплитуду перенапряжения возникшего
2) если провода длинные от ген. до аккум. и потребители слаботочные и сильноточные развешены по проводке не оптимально, то локальные эффекты с напряжением вероятны

история редактирования

DETOXIC
Рейтинг: 0/-1
-- написано 18-5-2013 00:46 DETOXIC


Grandfather, принцип регулирования в автогене обычно релейный, мало напряжения, ключ открыт, много - закрыт, разные обороты и разная нагрузка разная частота состояний открыто/закрыто.
Частоты менее 15кГц слышны, поэтому при работе релейного регулятора с частотой например 400-4000Гц будет издаваться звук, но при работе двигателя этот звук просто маскируется.
Зная тау обмотки возбуждения можно прикинуть частоту ШИМ, если частота все же ниже 15кГц и звук мешает (я не про применение с ДВС), то вы вынуждены будет частоту поднять выше 15кГц.
Вот и все что по выбору частоты (хотя можно и порассуждать про ключевые потери и связанный с ними выбор частоты - но управление возбуждение ген. это копейки в потерях).
ShAlex
Рейтинг: 58/-17
-- написано 18-5-2013 01:39 ShAlex

DETOXIC, так и непонятно, обмотка возбуждения питается постоянным(сглаженным) напряжением или она и есть этот "сглаживатель" тока? Или ШИМ к якорю отношения вообще не имеет? Почему интересно, потому что для такой частоты желателен якорь из пластин.

quote:
сброс клеммы с аккум.

Категорически запрещено производителем. В большинстве эл. блоков есть супрессор, он не всегда выдерживает.
Максимальный ток генератора авто это только небольшая часть, что может съесть и отдать АКБ.
quote:
если провода длинные от ген. до аккум. и потребители слаботочные и сильноточные развешены по проводке не оптимально, то локальные эффекты с напряжением вероятны

Колхоз не рассматриваем. Большинство авто построено примерно по приведённой мной схеме.
DETOXIC
Рейтинг: 0/-1
-- написано 18-5-2013 10:02 DETOXIC

обмотка сглаживатель тока, да - генератор из наборных пластин.

сброс клеммы может и самопроизвольно произойти - соответственно потребители в борт сети должна быть готовы к этому (напамять там допускался импульс до 160В, его время не помню уже)

да я и не про колхоз, у серийных в угоду снижения себестоимости экономят на проводах и не всегда грамотно трассируют.

ShAlex
Рейтинг: 58/-17
-- написано 18-5-2013 11:55 ShAlex

quote:
обмотка сглаживатель тока, да - генератор из наборных пластин.
Теперь всё понятно.
А насчёт клеммы - на это специально не расчитывают. В жаргоне ремонтников есть "курильщики" и "полярники", это как раз те, кто пострадал от манипуляции с клеммами АКБ и зарядниками.
Потребители расчитаны на короткие скачки, стандартная защита от помех. У генератора более долгий переходный процесс.
В проводах, больше чем пара вольт, не просядет, это не страшно.
Zero237
Рейтинг: 37/-6
-- написано 18-5-2013 15:01 Zero237

Времени нет на подробно втыкать, потому - концептуально)
1. Характеристики регулятора возбуждения, на мой непритязательный взгляд - достаточно отьюзанны и обеспечивают с лихвой и скорость и точность и надёжность пит. Если ресурс и есть, то смысла вытаскивать эти полпроцента я невижу. Неокупаемо и сомнительно. ИМХО.
2. Однако ресурс есть гораздо более ощутимый в схеме выпрямителя трёхфазника. Вот што мы видим;
click for enlarge 234 X 400 18.7 Kb picture

А вот што можно изменить:
click for enlarge 432 X 237 9.0 Kb picture

Или;
click for enlarge 512 X 316 12.8 Kb picture

Т.е. - строим полноценный мост по каждой фазе, отбрасывая "полумеры" Мицкевича и Ларионова))
"По схемам можно заметить, что схема Миткевича является недостроенной схемой Ларионова, а схема Ларионова является недостроенной схемой <три параллельных моста>.(с)
Вопрос: Што нам это даст?
"В режиме холостого хода ЭДС в мосту с наибольшей на данном отрезке большого периода ЭДС обратносмещает (закрывает) диоды в мостах с меньшими на данном отрезке большого периода ЭДС. Эквивалентное внутреннее активное сопротивление при этом равно активному сопротивлению одного моста (одной обмотки) При увеличении нагрузки (уменьшении) появляются и увеличиваются отрезки периода на которых два моста работают на нагрузку параллельно, эквивалентное внутреннее активное сопротивление на этих отрезках периода при этом равно сопротивлению двух параллельных мостов При дальнейшем увеличении нагрузки появляются и увеличиваются отрезки периода на которых все три моста работают на нагрузку параллельно, эквивалентное внутреннее активное сопротивление на этих отрезках периода равно сопротивлению трёх параллельных мостов В режиме короткого замыкания все три параллельных моста работают на нагрузку, но полезная мощность в этом режиме равна нулю. Из этого следует, что с учётом разницы величин ЭДС, эквивалентное внутреннее активное сопротивление (и потери в меди) выпрямителя <три параллельных моста> получается меньше, чем в выпрямителе <звезда-Ларионов>. Из-за меньшего эквивалентного внутреннего активного сопротивления в выпрямителе <три параллельных полных моста> нагрузочные характеристики этих двух выпрямителей получаются разными.
Выпрямитель <три параллельных моста> имеет большую надёжность, чем выпрямитель <звезда-Ларионов>. При обрыве (выгорании) 5/6 диодов выпрямитель <звезда-Ларионов> становится полностью неработоспособным, а выпрямитель <три параллельных моста>, в случае оставшихся диодов в противоположных плечах одного моста, ещё даёт около 1/6 от полной мощности, чего может хватить, чтобы <дотянуть> до ремонта. В выпрямителе <три параллельных полных моста> средний ток через один диод почти вдвое меньше, чем в выпрямителе <звезда-Ларионов>, а такие диоды дешевле и доступнее.
при этом уменьшается нагрев обмоток и сберегается около 4 % электроэнергии (топлива))."(с)
Заметим, што это уже ощутимые Целые проценты!
3. Исходя из уменьшения нагрузки на диоды, становится целесообразным и необходимым переход на Шоттки. За счёт низкого падения напряжения на них(0,25в против 1,2в или 2?)), снихятся потреи, разумеется и выделение тепла, и обязательно немного возрастёт мощность на холостом ходу)В НЧ (очень НЧ, заметьте) мосту, диоды парятся именно от нагрузки (падение на переходе) а не от "сквозных токов" и т.п Открываясь ниже на синусе, - подрастёт КПД гены обязательно и ровно на разницу открывания. В сумме - это немало) Следовательно, используя Шоттки на 10 А, можно рассчитывать что их цена, будет как минимум оправданна.
4. По надёжности; Зависит конешно от кривизны рук конструктора и выбранного подхода. (внешний мосты или пихать внутрь) а сами Шоттки
насколько я помню, технология примерно одна и таже, отличие в том что в шоттки область в районе п-н перехода легируется металлическими примесями (так называемый барьер Шоттки),В идеале там нет обычно п-н перехода (сплав двух различных п/п), там участок п/проводника одного типа напрямую легируется металлом - и можно по идее даже управлять потенциальной высотой барьера (перехода) и скоростью рассасывания неосновных носителей. Но делают ещё какие-то комбинированные, там есть и п/н и металлический переходы. В общем, как минимум они неуступают штатникам в этом параметре.
ЗЫ. Ни в коем случае не настаиваю категорически на таком подходе, но может быть в этом есть что то здравое))Сори если неочень в тему..

история редактирования

Grandfather
Рейтинг: 3/0
-- написано 26-5-2013 20:58 Grandfather

quote:
обмотка сглаживатель тока, да - генератор из наборных пластин.

Уточним: статор из наборных пластин, а якорь, на котором сидит ОВ, -
- кусок железа. Думаю отсюда и вытекает идея применения ШИМ, т.к.
с повышением частоты в релейном регуляторе, увеличиваются потери
в этом железе. Насколько реален этот недостаток - не знаю, а снять
сравнительные характеристики соответствующих генераторных установок
-ясен пень, возможности никакой.
Кстати: в моей конструкции достаточно переставить один джампер, и
регулятор превратится в релейный (просто пила заменяется опорным
напряжением).
Zero237: интересно и неожиданно (для меня), никогда не задумывался
над такими тонкостями. Потребности не было. Ну и реализация такой
идеи - песня отдельная.

история редактирования

ShAlex
Рейтинг: 58/-17
-- написано 26-5-2013 22:17 ShAlex

Старые автобусные генераторы, кВт на 5. Там вроде такое нагорожено.

200x150 320x240 400x300 800x600    без переносов   
быстрый ответ   

подпись
следующая тема | предыдущая тема

Главная /  Радио /  ШИМ-регулятор форумы izhevsk.ru

 
 
 
 
 
© ООО "Марк" 2020
 
Интернет-провайдер КК МАРК-ИТТ