Op 1 december 2009 12:26:36 schreef MGP:
[...]
Daar zal weinig "gesoldeer" aan te pas komen, vastbouten lijkt mij meer voor de hand liggend
Ik hoop maar dat je enige ervaring hebt met dergelijke schakelingen.En vergeet de smoorspoelen niet!
Een loodgieter gebruikt tegenwoordig ook vooral knelkoppelingen.
En nee, met zulke grote stromen heb ik weinig ervaring, maar bij de eerder genoemde Open Source mosfet schakeling is een hele uitgebreide handleiding inclusief video's (ook over het solderen van die mosfet's 
), daar kom ik wel mee weg.
Waar zou ik een smoorspoel willen ?
Op 1 december 2009 12:50:02 schreef on7nh:
@etlaare...als je er echt mee wil spelen, ik geb er nog wel een 10 tal 'in stock' liggen,
let wel, je hebt er 2 nodig voor een complete H brug
Dank voor het aanbod, maar ik wil wel meteen met 16KHz testen.
Ik ga wel met de 1MBI600PX aan de gang. Of bedoelde je dat je er daar ook een aantal van hebt ?
En nee, de motor hoeft niet achteruit en is bovendien serial wound, ik heb geen H-brug nodig.
[Bericht gewijzigd door Henry S. op (28%)]
joopv
Golden Member
Bereken hier
http://www.calculatoredge.com/electronics/skin%20effect.htm
even wat het skineffect voor je doet op 16kHz. (minder dan 1mm van de buitenkant van je geleider wordt gebruikt).
Dat gaat dus over de wisselstroomcomponent die door je koper getransporteerd wordt.
Jeroen13
//Project Quadrocopter 2.0 in progress //dsESC4x //PIC32Flight
geen dikke kabels gebruiken maar platte geleiders om zo groot mogelijk oppervlakte te creeren.
Ja zie het nu pas dat het geen H-brug wordt.
SparkyGSX
Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Hmm, ik had niet verwacht dat het skin effect bij zo'n lage frequentie toch al zo sterk zou zijn. Gaat dit alleen op voor massieve geleiders, of ook (bijna) 1:1 voor soepele kabels?
Op 1 december 2009 11:38:36 schreef joopv:
Waarom zou je niet op b.v. 200 of 500Hz kunnen PWM'en?.....
Dat kan wel, maar waarom niet hoger. de nieuwe heftruck regelaars zitten tegenwoordig ook op 15 A 16KHz, dat gaat toch ook goed plus dat het bij een hogere frequentie meer koppel geeft.
De oude regelaars zaten op +/- 30 tot 50Hz die hoorde je knorren.
Ja probeer het maar eens, als je een regelaar hebt.
Ik merk duidelijk verschil of je nu met 5KHZ pwm't of met 20KHz, als je hem belast bij 5KHz loopt de stroom niet zo gek ver op, maar bij 20KHz wel en je houd de motor bijna niet tegen. Plus dat het aanlopen van de motor veel soepeler gaat.
Op 1 december 2009 17:47:33 schreef joopv:
Bereken hier
http://www.calculatoredge.com/electronics/skin%20effect.htm
even wat het skineffect voor je doet op 16kHz. (minder dan 1mm van de buitenkant van je geleider wordt gebruikt).Dat gaat dus over de wisselstroomcomponent die door je koper getransporteerd wordt.
Het skin effect komt toch door de wisselflux ?
Alle elektronen blijven bij DC pwm volgens mij dezelfde kant op gaan, werken elkaar niet tegen en dan is er geen voorkeur voor de buitenkant van de kabel (volgens mij ).
Op 1 december 2009 20:34:27 schreef Lambiek:
Ja probeer het maar eens, als je een regelaar hebt.
Ik merk duidelijk verschil of je nu met 5KHZ pwm't of met 20KHz, als je hem belast bij 5KHz loopt de stroom niet zo gek ver op, maar bij 20KHz wel en je houd de motor bijna niet tegen. Plus dat het aanlopen van de motor veel soepeler gaat.
Had dat ook niet te maken met de frequentie waarmee de koolborstels van collector wisselen ? Ik heb volgens mij wel eens een artikel gelezen waar die settlen met de pwm frequentie. Het ging toen om een regelaar die behalve de pulsbreedte ook de frequentie aanpaste aan de rotatiesnelheid. Ga ik niet berekenen hoor, ik heb 8 koolborstels en wel 33 collectors volgens mij (niet geteld).
HMmmm soepel aanlopen, jaaahhh.. Lambiek wordt mijn nieuwe vriend hoor ... (* zet nog even wat sprietjes recht*)
Hoewel ik dat ook met de microcontroller ga regelen, plankgas betekent niet meteen de volle mep (mijn robotjes rijden altijd heeeel soepel weg).
[Bericht gewijzigd door Henry S. op (47%)]
SparkyGSX
Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Dat de stroom verder op zou lopen, mag je even uitleggen. Je hebt bij een elektromotor te maken met de weerstand, inductie en tegen-emk van de motor, en samen met de effectieve spanning bepalen die de stroom. Daar heeft de PWM frequentie weinig tot niets mee te maken, aangenomen dat die hoog genoeg is om de stroom niet tot 0 te laten afnemen. Als de inductie erg laag is (wat niet snel gebeurd bij een motor), zou een hogere PWM frequentie een positief effect kunnen hebben, anders niet. De stroomrimpel wordt wel wat kleiner, maar daar heb je weinig aan, terwijl de schakelverliezen wel flink toe gaan nemen.
@TS: als het een seriemotor is, zou je nog kunnen overwegen om de rotor en statorwikkelingen apart te regelen. Je kunt dan op hoge toerentallen een veldverzwakking toepassen, om toch de gewenste stroom door de stator te krijgen. De hele regeling wordt dan wel een stuk ingewikkelder, en om dat goed voor elkaar te krijgen, zul je nog wel wat motor theorie nodig hebben.
joopv
Golden Member
Op 1 december 2009 18:31:03 schreef SparkyGSX:
Hmm, ik had niet verwacht dat het skin effect bij zo'n lage frequentie toch al zo sterk zou zijn. Gaat dit alleen op voor massieve geleiders, of ook (bijna) 1:1 voor soepele kabels?
Dat gaat ook op voor soepele kabels waarbij de individuele adertjes onderling niet geisoleerd zijn.
Daarom bestaat er voor spoelen waarbij je een hele hoge Q wilt halen, of HF trafo's ook speciale litzedraad waarbij een heleboel geisoleerde draadjes bij elkaar getwist worden tot 1 draad waarmee de spoel (of trafo) dan gewikkeld wordt.
Op 1 december 2009 22:30:43 schreef etlaare:
[...]Het skin effect komt toch door de wisselflux ?
Alle elektronen blijven bij DC pwm volgens mij dezelfde kant op gaan, werken elkaar niet tegen en dan is er geen voorkeur voor de buitenkant van de kabel (volgens mij
De stroom door de geleider kun je splitsen in een gelijkstroom deel en een wisselstroom deel. Voor het wisselstroom deel geldt gewoon het skin effect.
Hoe groot die wisselstroom component is en of je last van het skin effect hebt kan ik zo niet beoordelen. Dat ligt aan de stromen, de kabellengte, enz. Kun je allemaal doorrekenen: voor een ronde geleider met diameter X is bij frekwentie Y de AC weerstand zoveel procent toegenomen.
Bij deze stromen en frekwenties zou ik het in ieder geval even doorrekenen, want ik neem aan dat je de energie in de accu's zo efficient mogelijk wilt gebruiken.
"Skin effect calculator" bij google helpt je wel verder.
@sparkyGSX.
Hoe verklaar je dit dan, als ik de motor blokkeer met een PWM van
25% en bij een frequentie van 5KHz dan trekt deze ongeveer 2A. Als ik dat doe met een PWM van 25% en bij een frequentie van 20KHz dan kan ik de motor niet tegen houden en loopt er een stroom van zo'n 3A.
Dit alles met een voedings spanning van 24VDC.
SparkyGSX
Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Geen idee, ik kan jouw opstelling vanaf hier niet bekijken, maar het lijkt me een beetje vreemd om een nieuwe natuurwet af te kondigen door een paar meetresultaten van een proefopstelling.
Ik zeg ook niet dat het absoluut niet kan, maar dat in ieder geval niet klopt met de motortheorie die ik ken. Daarom vroeg ik je ook het te verklaren, niet alleen de stelling neer te leggen.
Overigens denk ik dat ik het wel kan verklaren: welke recirculatiemodus gebruik je bij die opstelling? Probeer eens een slow-decay mode te gebruiken, in plaats van een (mogelijk onbedoelde) fast-decay mode. Je zou de meting ook kunnen herhalen met een pulsbreedte van meer dan 50%, dan zou het effect bij fast-decay al veel minder sterk moeten zijn, of helemaal afwezig.
Bij welke PWM frequentie de stroom nog blijft doorlopen ligt aan de zelfinductie van de motor.
Bij zwaardere motoren kun je een lagere PWM frequentie kiezen zonder dat de stroom naar nul zakt tijdens de pauzes van de PWM puls.
SparkyGSX
Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
De inductie van de motorwikkelingen is inderdaad een van de factoren die bepalen wat de stroom doet tijdens het PWM'en, maar de decay mode is ook zeker belangrijk. Als je een fast-decay mode gebruikt, loop je het risico dat de stroom 0 wordt in de tijd dat het gestuurde element spert, zeker bij een kleine pulsbreedte. Als de stroom eenmaal 0 is, is de gemiddelde stroom natuurlijk afhankelijk van de tijd dat hij 0 blijft, en die is natuurlijk afhankelijk van de periodetijd. Als je een volledige brug gebruikt, kun je de decay mode (slow, fast, of hybride) bepalen met de aansturing van de brug.
Op 1 december 2009 11:02:41 schreef etlaare:
ohoh.. ja..* bloos* het was midden in de nacht .. is dat een geldig excuus ?
Dat is het zeker.
Ik heb wel het dringende verzoek meerdere quotes in 1 post te houden en selectiever te quoten: http://www.circuitsonline.net/forum/faq/1#replys & http://www.circuitsonline.net/forum/faq/1#topickicks
Topic ingekort.
Op 2 december 2009 15:57:40 schreef SparkyGSX:
Geen idee, ik kan jouw opstelling vanaf hier niet bekijken, maar het lijkt me een beetje vreemd om een nieuwe natuurwet af te kondigen door een paar meetresultaten van een proefopstelling.Ik zeg ook niet dat het absoluut niet kan, maar dat in ieder geval niet klopt met de motortheorie die ik ken. Daarom vroeg ik je ook het te verklaren, niet alleen de stelling neer te leggen......
Nee ik wil ook geen nieuwe natuurwet neer leggen, en ik kan het ook niet weerleggen. Maar ik weet wel dat de nieuwe heftruck regelinggen tegenwoordig ook naar de 15 A 16KHz gegaan zijn, omdat het een beter koppel en rendament geeft.
Ik heb nog een meting gedaan met een paar grafieken erbij.
De eerste foto is een meting op 5KHz en 25% (eerste gele grafiek) en op 5KHz en 40% (tweede gele grafiek)
Blauwe lijn is de stroom, rode lijn is de spaning, gele lijn is het vermogen.
De tweede foto is een meting op 20KHz en 25% (eerste gele grafiek) en
op 20KHz en 40% (tweede gele lijn)
Je kan hier toch duidelijk verschil zien, en het is ook goed te voelen, bij de tweede meting is de motor niet tegen te houden.
Ik maak gebruik van de H_BRUG die ik hier op het vorum heb geplaatst, en verder niets bijzonders en voeding op 24VDC.
SparkyGSX
Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Bedoel je een H-brug met een L293 of zo? Het elektrische vermogen zegt me niet zo veel, je zegt dat het rendement er beter van wordt, en dan zul je dus ook het mechanische vermogen moeten meten. Waarom komen die rare variaties in de stroom eigenlijk vandaan? Ik snap eigenlijk ook niet wat je hier nu uitgezet hebt. Ik zie, op die pieken na, een steady-state situatie, dus ik neem aan dat dit een constant toerental is.
Kun je eens een plaatje maken waarbij het verloop van de stroom tijdens en tussen de pulsen te zien is.
Je hebt nog steeds niet verteld wat voor decay mode je nou gebruikt, dat lijkt me nogal significant in dit verhaal.
Dat het rendement hoger wordt kan best kloppen; de verliezen van een systeem zijn gelijk aan de integraal van de P=I^2*R, en die is lager als de rimpel kleiner wordt, bij een gelijk blijvende gemiddelde waarde. Met moderne FETs en gate drivers is het niet meer zo'n probleem om op een veel hogere frequentie te gaan PWM'en. Daarbij kunnen alle buffercondensators e.d. ook kleiner worden, wat weer kosten bespaart. Samen met een mogelijk geluidsreductie kan ik me best voorstellen dat het voor zo'n fabrikant interessant is om op een hogere frequentie te gaan PWM'en.
[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op (10%)]
De stroom staat er bij, de blauwe lijn.
SparkyGSX
Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Ja, dat zie ik, maar wat is de tijdschaal dan? Ik zie links onderin ergens 500ms staan, maar is dat in totaal, per divisie, of iets heel anders? Ik vroeg om een grafiek waarbij je de individuele pulsen kunt zien, geen gemiddelde over een tijdje. En geef nou eens antwoord om mijn vraag, hoe verwacht je anders dat ik er iets zinnigs over kan zeggen? Je vraagt hoe ik je observaties kan verklaren, maar daarvoor zul je toch echt eerst alle benodigde informatie moeten geven.
Wat je ziet is dat de motorstroom bij de hogere PWM-frequentie gewoon véél hoger is, logisch dat daarmee ook koppel en motorvermogen stijgen. Heeft echter niks te maken met rendement, meer erin is meer eruit.
Waarom de stroom hoger is, bij dezelfde PWM frequentie, daarvoor moeten we het spannings- en stroomverloop op de motor zien, vermoedelijk gedraagt de driver zich niet ideaal waardoor bij hogere frequenties de duty cycle op de motor anders is dan de duty cycle die je instelt.
Op 2 december 2009 23:11:30 schreef SparkyGSX:
Ja, dat zie ik, maar wat is de tijdschaal dan? Ik zie links onderin ergens 500ms staan, maar is dat in totaal, per divisie, of iets heel anders? Ik vroeg om een grafiek waarbij je de individuele pulsen kunt zien, geen gemiddelde over een tijdje. En geef nou eens antwoord om mijn vraag, hoe verwacht je anders dat ik er iets zinnigs over kan zeggen? Je vraagt hoe ik je observaties kan verklaren, maar daarvoor zul je toch echt eerst alle benodigde informatie moeten geven.
Sorry moest weg gisteren avond.
1: De meettijd is +/- 2.5 min per meeting, de eerste piek van de gele lijn is de motor geblokkeerd de tweede piek kan je hem niet meer tegen houden (25 en 40%) . Eerste foto 5KHz en tweede foto 20KHz.
2: Ok, maar wanneer is het slow, fast, of hybride hoe bepaal je dat, als je een snelle opgaande flank hebt en een iets vertraagde afgaande flank (naar de 0VDC) en er zit tussen hoog en laag bvb 1MS en dat op een totaale puls breedte van bvb 50Ms. Hoe noem je het dan, is dat slow of fast, ik heb geen iedee.
VOORBEELD:
Hoe zou je dit noemen, en is dit iedeaal.
Fast?.
@subsonik.
De stroom is niet hoger bij de zelfde pwm frequentie, alleen bij een hogere frequentie.
Het pwm signaal wat er ingaat komt er ook weer uit, als de pulsin breedte 30Ms is dan staat er op de uitgang van de driver ook 30Ms, en bij sterk belaste motor blijft dat hetzelfde, hoge of lage pwm frequentie geeft het zelfde beeld.
EDIT:
Gepost woensdag 2 december 2009 23:25:30 subsonik
Wat je ziet is dat de motorstroom bij de hogere PWM-frequentie gewoon véél hoger is, logisch dat daarmee ook koppel en motorvermogen stijgen. Heeft echter niks te maken met rendement, meer erin is meer eruit.
Ik denk dat je het bij het rechte eind hebt, dat verklaart een hoop, had ik even niet aangedacht maar je stopt er inderdaat meer in met een hogere frequentie.
ojee, nu heb ik een tijd lang niets laten horen.. maar ja.. ik was dan ook druk aan bet bouwen. Dit is het geworden:
Toch maar gekozen voor een atmega168
Het is inderdaad een igbt geworden.
2 geisoleerde dc-dc gedeeltes een van 12V voor de igbt gate driver die ook het Miller effect reduceert en een gedeelte van 5 volt voor de logic. Er is een Hall sensor, ik meet de temperatuur van de koelplaat. De pwm is afhankelijk van de hoeveelheid stroom en niet alleen van de stand van de potmeter. 600A softrecovery freewheel diodes en ik schakel toch maar met 8Khz voor de pwm. Het piepen was in het begin irritant, met name van de koolborstels, maar het toevoegen van een snubber op de collector en emitter heeft dat fors gereduceerd. Ook de saturation werd daarmee een stuk minder en de koelplaat blijft nu een stuk koeler. Er zit nog een gefreesde koper plaat boven op de bussen met ripple condensators en polyprop condensators, maar als die er op zit zie je niks meer opp de foto
Rechthoekige bussen tegen het skin effect, de controller komt vlak boven de motor. Er is een klein relais met een weerstand parallel aan het hoofdrelais om de condensators te laden voordat de controller in gebruik genomen wordt. De atmega regelt dat automatisch. Er is een beveiliging om problemen te voorkomen als het regelpedaal ingetrapt is bij het aanzetten en er zit een intrusion schakelaar op de aansturing van het schokbestendige en gesealde hoofdrelais om de stroom uit te schakelen in geval van een ongeluk. Ik ben nog op zoek naar een niet te dure oplossing om lekstroom te detecteren zodat dan ook alles direct uitschakelt. 500A zekeringen. Shunt voor de digitale ampere meter en een paniek stekker om alles in een keer uit te kunnen zetten.
Ik zal zo uit mijn hoofd nog wel het een en ander vergeten zijn, maar nu zijn jullie weer bij...
oh en er komen nog 2 fannetjes uit pc-voedingen voor de warmte afvoer
big bang
Niets is zo eerlijk verdeeld als verstand: iedereen denkt er genoeg van te bezitten
Mooi!
Nu ik die getwiste draadjes zie, nog even meegeven uit de praktijk:
bij echt vermogende toepassingen waar zeer grote stromen lopen kom je vaak getwiste stuurdraden tegen naar de vermogenselementen.
Bvb, een thyristorgestuurde lasbron die 1200A bij 44V kan uitbraken, die stuurdraden naar de gate en kathode van de thyristor worden steeds getwist.
De reden hiervoor is dat er bij serieuze stromen ook serieuze magnetische velden ontstaan die dan weer ingekoppeld worden op die draden. Door te "twisten" houdt je dit effect minimaal.
De zwaarste die ik al tegengekomen ben is een 540kVA lastrafo, primair thyristorgeregeld en secundair max. 120kA om te stomplassen... Zelfs stroomtangen in de buurt, waar nog geen kabel doorheen zit geven een uitslag bij het lassen, door het magnetisch veld.
- - big bang - -
Ja, een hoop magnetisme in dit project.
Ik had in eerste instantie een simpel reed schakelaartje om het toerental van de motor te meten. Die bleef dus gewoon dicht staan. Nu een inductieve sensor, dat werkt gelukkig wel.
SparkyGSX
Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Netjes! Eerlijk gezegd heb ik alleen een beetje twijfels bij de bedrading van de condensators, die lijkt me "iets" aan de dunne kant. Heb je al wat getest, en de stroomrimpel in de motorkabels en de accukabels gemeten?
@Lambiek: ik had je laatste berichtje helemaal niet gezien.
Wat belangrijk is om te bekijken, is de stroom door de motor (dus niet de voedingsstroom). Zou je daar een plaatje van kunnen maken? Als je kunt vertellen hoe de halfgeleiders precies aangestuurd worden, in de situaties dat het PWM ingangssignaal hoog en laag is, helpt dat ook.