Space Vector Modulation(SVM) Konusu

[Mucit23]

Hocam 30A'lik ACS 712'lerden sipariş ettim. Gelince onlarlada Ölçüm alacağım.

Peki Akım neden bu kadar yüksek değerlere çıkıyor? Bunu yorumlayabilecek olan varmı? @Zoroaster Abi fikrin varmı bu konuda?

[M.Salim GÜLLÜCE]

Abi Merhaba

Abi yöntemi tam anlayamadım.

+ ve - Derken DC baradan mı bahsediyorsun. Benim Aklıma U V ve W faz hatlarına 0.1R Direnç bağlayıp bu direnç üzerindeki gerilimi görüntülemek. Bu şekilde akımı net görebilirim. Ama Osiloskobumun probları izole olmadığı için aynı anda en fazla 1 kanal görüntüleyebilirim.

Aynen dediğin gibi artı ve eksi baradan bahsediyorum.
3 Faza karşılık Nötr gibide düşünebilirsin.
Hatta mümkünse dirençlerin paralellerine küçük birer kapasitede bağlayabilirsin.

aşağıda verdiğim resimdeki nötr yada motorun Common ucu yerine geçecek bir devre.

[Mucit23]

Abi şimdi denedim. Gerilimin Sıfır Noktası V/2 oluyor. Skobun GND'sini buraya bağladım. Fazlarda 0-V arasında PWM sinyalleri görüyorum doğal olarak. Burada Pek problem yok gibi.

Akımın aşırı değerlere çıkmasıyla ilgili şöyle bir mantık yürütüyorum. Doğrumu değilmi emin değilim. Uğraştığım motorun endüktansı çok düşük. PWM frekansım tam olarak 16Khz. Bu değer bence düşük kalıyor. PWM'in ton süresinde akım alıp başını gidiyor. PWM frekansını 50Khz gibi bir değere çıkarıp deneyeceğim.

FOC uygulamalarında PWM chopper frekansı ne olması lazım?

[M.Salim GÜLLÜCE]

Abi şimdi denedim. Gerilimin Sıfır Noktası V/2 oluyor. Skobun GND'sini buraya bağladım. Fazlarda 0-V arasında PWM sinyalleri görüyorum doğal olarak. Burada Pek problem yok gibi.

Akımın aşırı değerlere çıkmasıyla ilgili şöyle bir mantık yürütüyorum. Doğrumu değilmi emin değilim. Uğraştığım motorun endüktansı çok düşük. PWM frekansım tam olarak 16Khz. Bu değer bence düşük kalıyor. PWM'in t10 süresinde akım alıp başını gidiyor. PWM frekansını 50Khz gibi bir değere çıkarıp deneyeceğim.

FOC uygulamalarında PWM chopper frekansı ne olması lazım?

Mucit sanki motor devresindeki indüktif yapı rezonatif geri vuruş oluşturuyor gibi. Bazı indüktif sistemlerde rastladım. istenmeyen salınımlar oluşturabiliyor. frekansın yüksek olursa belki bir nebze olabilir. Yada söndürme yapman gerekebilir emin değilim açıkçası. Bobinlere paralel birer kapasite de işini çözebilir sanırım.

[Cemre.]

16-20kHz uygundur. Sorun şu ki siz cycle-by-cylcle current limiting yapmıyorsunuz. Böyle yapıyor olsanız kimse alıp başını gidemez. Tam olarak bir FOC yapıyor olsanız zaten sistem yüksüz/boşta olduğu için Ton akımın alıp başını gidemeyeceği kadar kısa olacak. Rotor kutup altına gelirken (relüktans minimum olurken/olduğunda) zaten motor ~kısadevre akımı çekecektir.

[Mucit23]

Sadece SVPWM ile motoru kontrollü bir şekilde çalıştırmak nasıl mümkün olur? Akım için geri besleme yapmam lazım bu aşamaya geldiğimin farkındayım. Fakat hala olaylar tam kafama oturmadı. Akım kontrolü nasıl işleyecek? Mantığını biraz anlatırsanız ona göre sistemi tekrar revize edeceğim. Şuanki yaptığım sistemde akım geri beslemesi yok.

Elimde bir adet ESC var. Bu esc ile daha önce videolarını çektiğim motoru çalıştırıp faz faz arası gerilimi osiloskopla görüntüledim.
Böyle bir sinyal var.

Hızı arttırdıkça frekansla birlikte gerilimin genliği artıyor. Bu gözlemlenebiliyor.
Bu 60 Derece açıyıla komutasyon yaptığım için bu işi SVPWM tekniği ilede yapsam Sonuç olarak blok komutasyon uygulamış oluyorum motora. Hal sensörlerden gelen komutasyona göre tam sinüs uygulamak istersem nasıl bir yöntem izlemem gerekir. Yani 60 derecelik bir dilimi hal sensörlerin iki konumu arasında aşmam gerekir. ESC ler bu işi nasıl yapıyor. Onlardamı FOC tekniklerini tamamiyle uyguluyor?

[Zoroaster]

http://www.cncdesigner.com/wordpress/?p=6675



Bloktaki Clark Park donusumunu yapsaydin elinde motorun cektigi AC akimla dogrudan orantili DC bilesenli akim bilgisi olacakti. Bunu PID gibi bir blokla gene DC olan bir set degere oturtacaktin.

Dikkat edersen basindan beri bahsettigimiz encoder bilgisi de tam burada lazim oluyor.

@cemre

Hemen hemen her motorda reluktans mil pozisyonundan etkilense de goz ardi edilir ve fircasiz senkron motorlar reluktansi degisen motorlar sinifina girmez.

Degisken reluktansli motorlar icin konusacak olursak da reluktansin minimum oldugu yerlerde enduktans maksimum olur.

[Cemre.]

SVPWM'e takılmayın. SVPWM'in şu an için size sağladığı, çıkışta sinüs formunda bir faz arası gerilim görmek. Amaç vektör kontrollü bir sürücü yapmaksa zaten faz akımlarını kullanarak belirli dönüşümlerle 3 Fazlı motoru DC motor gibi modellememize olanak sağlayarak kolayca kontrolünü yapacağız. Bu noktadan sonra iş kontrol teorisine kayıyor. Ancak bunun haricinde bu akım bilgisini hem donanımı hem de motoru korumak amacıyla da kullanacaksınız. Örneğin kısa devre koruması, aşırı akım, aşırı yüklenme koruması vs. gibi...

Zaten ben yazarken sayın @Zoroaster hocam da gerekli kontrol şemasını paylaşmış...

[Mucit23]

Anladım. Yapılacak olan belli o halde. Enkoder olarak bunu almayı düşünüyorum.
https://www.direnc.net/rotary-encoder-400pulse
Çözünürlük olarak yeterli geleceğini düşünüyorum. Fiyat olarakda iç piyasada bundan uygunu yok gibi.

Ek olarak test düzeneğimde Akım ölçümü için Yarım köprülere Şönt direnç bağlayacağım. 10mohm veya 20mohm sönt dirence ihtiyacım var.
https://www.ozdisan.com/pasif-komponentler/direncler/sont-direncler/CSRC10J15L0B00
%5 toleransa sahip. Bu tip bakır şönt dirençler yeterli hassasiyeti sağlayabilirmi? İncelediğim şemalarda Genellikle 2512 SMD dirençler kullanılıyor onlarda genellikle %1 toleranslı oluyor. Fakat bu özelliklerde direnç TR de bulamadım.

Buna göre şemamı düzenleyip yeniden bir kart yapacağım

[Cemre.]

......

Hemen hemen her motorda reluktans mil pozisyonundan etkilense de goz ardi edilir ve fircasiz senkron motorlar reluktansi degisen motorlar sinifina girmez.

Degisken reluktansli motorlar icin konusacak olursak da reluktansin minimum oldugu yerlerde enduktans maksimum olur.

@Zoroaster Hocam, burada reluktansin minimum olmasından kastım, stator kutup ayaklarında oluşturduğumuz elektromıknatısın rotor tarafına bakan kutbu ile rotordaki mıknatısın kutup ayağı tarafına bakan kutbu arasındaki reluktansın (yani manyetik yolun direncinin) minimum olması durumuydu. Yani motor reluktans prensibi ile çalışıyor anlaşılmasın yazdığımdan. Bu arada Fırçasız doğru akım motorunda tutma momentini üreten etki reluktans momenti etkisidir. Yanlışım varsa düzeltin lütfen.

[Cemre.]

Anladım. Yapılacak olan belli o halde. Enkoder olarak bunu almayı düşünüyorum.
https://www.direnc.net/rotary-encoder-400pulse
Çözünürlük olarak yeterli geleceğini düşünüyorum. Fiyat olarakda iç piyasada bundan uygunu yok gibi.

Ek olarak test düzeneğimde Akım ölçümü için Yarım köprülere Şönt direnç bağlayacağım. 10mohm veya 20mohm sönt dirence ihtiyacım var.
https://www.ozdisan.com/pasif-komponentler/direncler/sont-direncler/CSRC10J15L0B00
%5 toleransa sahip. Bu tip bakır şönt dirençler yeterli hassasiyeti sağlayabilirmi? İncelediğim şemalarda Genellikle 2512 SMD dirençler kullanılıyor onlarda genellikle %1 toleranslı oluyor. Fakat bu özelliklerde direnç TR de bulamadım.

Buna göre şemamı düzenleyip yeniden bir kart yapacağım

Tavsiyem başlangıç aşamasında doğrudan faz akımını ölçen bir sistem tasarlamaniz. Böylece ADC'den okunan değeri doğrudan kontrol bloklarında kullanırsınız. Aksi halde anahtarların durumuna göre shunt direnclerden akim akacak veya akmayacak vs. birsuru kargaşa. Enkoder için Atek firmasına danışabilirsiniz.

[Zoroaster]

@Zoroaster Hocam, burada reluktansin minimum olmasından kastım, stator kutup ayaklarında oluşturduğumuz elektromıknatısın rotor tarafına bakan kutbu ile rotordaki mıknatısın kutup ayağı tarafına bakan kutbu arasındaki reluktansın (yani manyetik yolun direncinin) minimum olması durumuydu. Yani motor reluktans prensibi ile çalışıyor anlaşılmasın yazdığımdan. Bu arada Fırçasız doğru akım motorunda tutma momentini üreten etki reluktans momenti etkisidir. Yanlışım varsa düzeltin lütfen.

Tamam iste ben de onu diyorum. Reluktansin minimum olmasi iyi bir sey. Bu enduktansin max olacagi anlamina gelir.

Tutma etkisi motora bagli. Silindirik miknatisli motorlarda bu hemen hemen hic hissedilmiyor.
Fakat RC modeller parca miknatisli ve onlarda reluktansin belirgin sekilde hissedilmesi normal bir durum.
Buradaki sorunda akimin alip basini gitmesini enduktansa baglayamayiz.

[Mucit23]

Hocam eğer öyle olsa yeni kart yapmama gerek kalmaz. Hall effect sensörlerle işimi görürüm. +-31A lik ACS711 Modülleri var
https://www.direnc.net/acs711ex-akim-sensoru-31a31a-pololu?lang=tr&h=66cc8a7d&gclid=Cj0KCQjwnqzWBRC_ARIsABSMVTPLBe9XisPH2752E02qCRB-WzpLPZpiR1wzYyG36fg1kshA3qsSXssaAtQCEALw_wcB
Bu tip bir sensör olur herhalde.

Bu arada PWM frekansını 50Khz'ye çıkardım test için. Aynı devirde çekilen ortalama akım yarı yarıya düştü neredeyse.   

[Cemre.]

Tamam iste ben de onu diyorum. Reluktansin minimum olmasi iyi bir sey. Bu enduktansin max olacagi anlamina gelir.

Tutma etkisi motora bagli. Silindirik miknatisli motorlarda bu hemen hemen hic hissedilmiyor.
Fakat RC modeller parca miknatisli ve onlarda reluktansin belirgin sekilde hissedilmesi normal bir durum.
Buradaki sorunda akimin alip basini gitmesini enduktansa baglayamayiz.

Ben bunu, minimum relüktans durumunda manyetik devreyi düşündüğümüzde N*i (sarım sayısı*sargıdan akan akım) bir manyetik akı kaynağı, bir de rotordaki mıknatıs sabit akı kaynağı ve toplamda zıt kutupların birbirini çekmesinden ötürü oluşan iki seri akı kaynağı devresinin kararsız bir konumda (çünkü sargıdan geçen akım arttıkça sabit akı yoğunluğu artacak) manyetik elemanlar doyuma gidene kadar artan bir sargı akımı grafiği izlememize yol açıyor olarak yorumlamıştım. Konuyu net olarak hedef alıp anlatan bir kaynak varsa veya anlatmak isterseniz memnuniyetle derinlerini kurcalayabilirim @Zoroaster

[Cemre.]

Hocam eğer öyle olsa yeni kart yapmama gerek kalmaz. Hall effect sensörlerle işimi görürüm. +-31A lik ACS711 Modülleri var
https://www.direnc.net/acs711ex-akim-sensoru-31a31a-pololu?lang=tr&h=66cc8a7d&gclid=Cj0KCQjwnqzWBRC_ARIsABSMVTPLBe9XisPH2752E02qCRB-WzpLPZpiR1wzYyG36fg1kshA3qsSXssaAtQCEALw_wcB
Bu tip bir sensör olur herhalde.

Bu arada PWM frekansını 50Khz'ye çıkardım test için. Aynı devirde çekilen ortalama akım yarı yarıya düştü neredeyse.   

Anahtarların sıcaklığı ne durumda peki? Sanki yavaş yavaş lineer bölgede geçirdikleri süre artmış ve bu sebeple akım düşüyormuş gibi geldi. Tabiki Xl=2*pi*f*L'den endüktif reaktans da arttı ancak bana bu kadar ciddi bir düşüş pek olası gelmiyor. Tabii bilemiyorum da