Обява

Свий
Няма добавени обяви.

Моделиране на DC мотор в SPICE.

Свий
X
 
  • Филтър
  • Час
  • Покажи
Изчисти всичко
нови мнения

  • Моделиране на DC мотор в SPICE.

    Оказа се доволно просто. Из интернет може да се намери описание кое-що, но практически всичките разчитат на известни параметри на двигателя, а в нашата си действителност случая рядко е тоя. За щастие всичко се изчислява доволно лесно.


    Ето модела:
    Натиснете снимката за да я уголемите

Име:DCMotorModel.png
Прегледи:1
Размер:12.0 КБ
ID:5948868


    Lm и Rm са индуктивността и съпротивлението на намотките на мотора, и могат да се измерят директно. Това е електрическата част на модела, и в общия случай за неизвестен мотор разполагаме само и единствено с това като данни.

    Механичната част е представена от Li, Rf, IcIs1, Bemf:

    Li - e електрическия еквивалент на инерцията на мотора
    Rf - електрическия еквивалент на загубите в системата (от триене в самия мотор + загубите от товара, вързан към мотора)
    IcIs1 - преобразувател ток-напрежение, представляващ връзката между консумирания от мотора ток Imotor, и вътящия момент, който той произвежда
    Bemf - преобразувател ток-напрежение, представляващ връзката между оборотите на мотора RPM и обратно генетраното ЕДН


    IcIs1 генерира напрежение Vtorq, пропорционално на тока през двигателя Imotor, тоест пропорционално на въртящия момент, генериран от двигателя:

    Vtorq = Imotor*Ktorq

    Коефициентът Ktorq засега е неизвестен, но по своята същност представлява въртящия момент, който двигателя генерира за едница ток.

    Токът Irpm, течащ през "механичната" част на двигателя , е пропорционален на оборотите на двигателя RPM:

    RPM=(Irpm * 60)/(2*Pi), или

    Irpm=(RPM * 2 * Pi)/60

    Bemf генерира напрежение Vemf, пропорционално на тока през механичната част на мотора, тоест оборотите му, представляващо обратно генерираното ЕДН в следствие на въртенето на мотора.

    Vemf=Irpm*Kbemf

    Коефициента Kbemf също не ни е известен.


    Ето и как процедираме:

    1. Измерваме Lm и Rm директно


    2. Включваме към мотора регулируемо захранване с напрежение Vmotor, и измерваме тока Imotor , който мотора консумира, и оборотите RPM, с които се върти.


    3. Знаейки оборотите, пресмятаме тока в механичната част, отговарящ на тия обороти:

    Irpm=(RPM * 2 * Pi)/60


    4. Знаейки Imotor, Rm, и Irpm, пресмятаме обратното ЕДН, което мотора генерира: Vbemf=Vmotor-(Imotor*Rm)


    5. Знаейки Irpm и Vbemf, пресмятаме коефициента на преобразуване обороти-обратно ЕДН: Kbemf=Vbemf/Irpm


    И тук стигаме до "интересната" част:

    Tрябва да намерим Rf, а за да го намерим ни трябва Кtorq. Разполагаме с връзката Irpm=Vtorq/Rf, или Irpm=(Imotor*Ktorq)/Rf. Въпроса е как да го намерим. Rf представя всичките механични загуби в системата, включително и от товара. Li пък представя механичната инерция на системата. Това колко бързо мотора ще ускорява и ще спира, зависи от тия двете, взети заедно. Еми, много лесно:


    6. Знаем че в работен режим и известно входно напрежение Vmotor, мотора се върти с RPM обороти и консумира ток Imotor. Тоест електрическата мощност Pmotor в тоя режим e:

    Pmotor=Vmotor*Imotor



    7. Всичките загуби в системата отиват в двата резистора Rm (чиято стойност и тока Imotor, минаващ през него, са ни известни) и Rf, представящ всички останали загуби в системата. Тока Irms, минаващ през Rf също ни е известен. Тогава:

    Pmotor=Prm+Prf


    Prf=Pmotor-Prm


    Prm=Rm*Imotor*Imotor


    Prf=Vmotor*Imotor-Prm


    Prf=Vmotor*Imotor-Rm*Imotor*Imotor


    От друга страна:

    Prf=Rf*Irpm*Irpm


    Тоест:

    Rf=Prf/(Irpm*Irpm)


    Или:

    Rf=(Vmotor*Imotor-Rb*Imotor*Imotor)/(Irpm*Irpm)



    8. Вече ни е известна стойността на Rf. Остава да пресметнем коефициента Кtorq. За да мине през резистора Rf ток Irpm, напрежението Vtorq което трябва да даде IcIs1 трябва да е:

    Vtorq=Irpm*Rf


    От тук:

    Ktorq=Vtorq/Imotor


    Тоест, сами си сметнахме коефициента Ktorq, който по своята същност представлява въртящ момент за ампер. Вече имаме реална представа от това на какво е способен моторът, с който сме се захванали.


    10. Остана единствено да се сметнe Li, представляваща инерцията на системата. Тук е малко по-трудно. Трябва да се измери за колко време от пълните си обороти мотора спира до нула, при дадени на късо жици. На практика може да се измерва времето, за което тока на входа на мотора пада от номинала си до 0, или примерно до 1% от стойността си. После се избира въответната стойност на Li, която отговаря на това. Друг един начин е да се изчисли за колко време тока в индуктивност, равна на Li, разреждаща се през резистори Rf и Rb, спада до нула. Понеже съм мързел и не ми се умуваше, с няколко експеримента в SPICE симулатора си нагодих индуктивността така че да отговаря на времето, за което истинския мотор спира.


    Ето как от мотор с неизвестни данни чрез просто измерване на ток, напрежение и обороти, може да се изгради достатъчно прост и близък до действителността модел. На мен ми трябваше понеже към момента правя цифров контролер за такова чудо, и трябваше да проверя някои неща, които ми бяха в главата, но нямаше как да съм на 100% сигурен че става точно това, което става.

    Модела има и своите недостатъци - например неуспешно моделира факта че всеки мотор тръгва едва след някаква начална стойност на тока, а под това просто харчи ток без да върши нищо. Естествено и това може да се моделира, но в случая не ми трябваше.

    Дано на някой е полезно или интересно.

    Оригиналния източник е тук:
    http://www.ecircuitcenter.com/circui...otor_model.htm
    Последно редактирано от sparkybg; 25-11-11, 18:45.
    Долните твари, измислили перверзията Erlang, имат "много здраве" от мен. Болезнено!

  • #2
    От: Моделиране на DC мотор в SPICE.

    Ето ви и данни от реален мотор с вграден редуктор. Хубавото на модела е че позволява да се моделира със все редукторите и товара.

    Имаме мотор със следните измерени параметри:
    - Rm=1.5 ома
    - Lm=1.4mH
    - Vmotor=24V
    - Imotor=0.72A
    - RPM=180 (това е за мотора със все редуктора 1:30)

    От тук пресмятаме и всичко останало:
    - Pmotor=17.28W
    - Irpm=18.85A
    - Vbemf=22.92V
    - Kbemf=1.215944
    - Rf=0.046446
    - Vtorq=0.875V
    - Ktorq=1.215944
    Последно редактирано от sparkybg; 26-11-11, 10:54.
    Долните твари, измислили перверзията Erlang, имат "много здраве" от мен. Болезнено!

    Коментар


    • #3
      От: Моделиране на DC мотор в SPICE.

      А с какво измерваш индуктивности?

      Коментар


      • #4
        От: Моделиране на DC мотор в SPICE.

        Ей с това:
        Натиснете снимката за да я уголемите

Име:435-1143-thickbox.jpg
Прегледи:1
Размер:53.7 КБ
ID:5321521
        Долните твари, измислили перверзията Erlang, имат "много здраве" от мен. Болезнено!

        Коментар


        • #5
          От: Моделиране на DC мотор в SPICE.

          Хаачуууу...

          Коментар


          • #6
            От: Моделиране на DC мотор в SPICE.

            Ъ?
            Долните твари, измислили перверзията Erlang, имат "много здраве" от мен. Болезнено!

            Коментар


            • #7
              От: Моделиране на DC мотор в SPICE.

              Първоначално публикуван от sparkybg Преглед на мнение
              Ъ?
              Питам къде се продават.

              Коментар


              • #8
                От: Моделиране на DC мотор в SPICE.

                Питай за MY6243 в "оня всезнаещия", и глей сеир. Цена между 70 и 90лв. Не е нищо особено, но пък и до сега нямам повод за оплаквания.
                Долните твари, измислили перверзията Erlang, имат "много здраве" от мен. Болезнено!

                Коментар


                • #9
                  От: Моделиране на DC мотор в SPICE.

                  Не знам и кой е всезнаещият.

                  Коментар


                  • #10
                    От: Моделиране на DC мотор в SPICE.

                    Първоначално публикуван от Ясен Преглед на мнение
                    Не знам и кой е всезнаещият.
                    гугъл бре, маскара!
                    Долните твари, измислили перверзията Erlang, имат "много здраве" от мен. Болезнено!

                    Коментар


                    • #11
                      От: Моделиране на DC мотор в SPICE.

                      ми, неграмотен съм.
                      Обещавам да изтрия.

                      Коментар


                      • #12
                        От: Моделиране на DC мотор в SPICE.

                        Първоначално публикуван от sparkybg Преглед на мнение
                        Питай за MY6243 в "оня всезнаещия", и глей сеир. Цена между 70 и 90лв. Не е нищо особено, но пък и до сега нямам повод за оплаквания.
                        Да не пита за MS5300. Трябва да го прекръстят на MS00-00. Тамън като за 2 броя 00 е!
                        Не чета коментари и не отговарям на такива.

                        И коментаторите...

                        Коментар


                        • #13
                          От: Моделиране на DC мотор в SPICE.

                          Първоначално публикуван от ittso Преглед на мнение
                          Да не пита за MS5300. Трябва да го прекръстят на MS00-00. Тамън като за 2 броя 00 е!
                          Сподели по-подробно.
                          Долните твари, измислили перверзията Erlang, имат "много здраве" от мен. Болезнено!

                          Коментар


                          • #14
                            От: Моделиране на DC мотор в SPICE.

                            Позабравил съм всичките му глупости, но по спомен...

                            1. голям е - като недорасла акумулираща печка
                            2. липсва възможност за нулиране. Включвам на измерване на капацитет и показва 0.000Х нано
                            3. някакъв спомен имам за разлика в показанията на различни обхвати
                            4. гадни аксесоари - например, преходник за измерване на дребен чаркалък
                            5. не ми харесва изработката
                            6. превключването на обхватите е реализирано с гладен, мързелив охлюв който куца, спи му се и му студено
                            ...
                            99. други

                            Поне според мен - претенциозен боклук, неотговарящ на цената си...
                            Не чета коментари и не отговарям на такива.

                            И коментаторите...

                            Коментар

                            Активност за темата

                            Свий

                            В момента има 1 потребители онлайн. 0 потребители и 1 гости.

                            Най-много потребители онлайн 8,787 в 16:37 на 21-06-23.

                            Зареждам...
                            X