Ток — AUTODVIG

Содержание

Замена двигателя в ЗАО

Продажа контрактных моторов в Кунцево

Установка б/у двигателей иномарок на Верейской

Диагностика и восстановление (ремонт) моторов любых иномарок

Для работы с двигателями иномарок, будь они бензиновые или дизельные, в нашем сервисе AutoDvig-Center на Верейской ул.

есть всё необходимое, в том числе и для обслуживания топливных системам любого типа.

Наши опытные диагносты всегда смогут выявить неполадки в системах двигателей любых иномарок и сумеют не просто устранить их, но также и заменить мотор в сборе с новым навесным или же с поставленным вместе с агрегатом.

Вы всегда можете заказать у нас новый или б/у мотор для своего автомобиля для его последующей замены, в частности, мы предлагаем купить двигатель по контракту из Европы, поскольку сотрудничая с данным проектом, мы осуществляем логистику и полное сопровождение заказа как от европейских поставщиков, так и от белорусских.

Благодаря этому мы предлагаем полный комплекс работ по замене двигателя на Вашем автомобиле – от выявления данной необходимости до окончательного решения вопроса, под которым мы подразумеваем проверку, установку и настройку мотора и его систем, что подтверждаем в итоге предоставлением всех гарантий на внушительный срок, в течение которого можно будет по выгодным ценам выполнять регламентное техническое обслуживание установленного ДВС, а также регулярную диагностику двигателя, которая обеспечит поддержание работоспособности установленных систем.

Мы также поможем решить все вопросы с оформлением, а не только непосредственно с доставкой до места установки, то есть до нашего сервиса у м.

Важно, что стоимость ремонта, который может понадобиться двигателю Вашего автомобиля в постгарантийный период, будет невысока и, как нашему клиенту, цена может быть снижена за счёт скидок.

Поэтому если Вы выбираете, где в ЗАО установить контрактный мотор, то мы готовы предложить свои услуги, начиная от выбора контрактного варианта в Европе и заканчивая заменой двигателя Вашего автомобиля, куда, разумеется, входит ряд услуг, заранее оговариваемых с Вами, включая диагностику или дефектовку (если Вы уже купили б/у мотор без гарантии), выполнить которую Вы сможете в рамках обращения в наш сервис в Кунцево.

  • г. Москва : 500Р за 110 kg
  • г. Санкт-Петербург : 700Р за 110 kg
  • г. Севастополь, Крым : уточните
  • г. Адлер : 2400Р за 110 kg
  • г. Армавир : 2200Р за 110 kg
  • г. Астрахань : 2300Р за 110 kg
  • г. Архангельск : 2100Р за 110 kg
  • г. Белгород : 2200Р за 110 kg
  • г. Барнаул : 3100Р за 110 kg
  • г. Буденновск : 2100Р за 110 kg
  • г. Владивосток : 4800Р за 110 kg
  • г. Великий Новгород : 2100Р за 110 kg
  • г. Вологда : 2100Р за 110 kg
  • г. Волгоград : 2100Р за 110 kg
  • г. Воронеж : 2000Р за 110 kg
  • г. Екатеринбург : 2200Р за 110 kg
  • г. Иркутск : 2800Р за 110 kg
  • г. Ижевск : 2000Р за 110 kg
  • г. Калининград : уточните по тел.
  • г. Казань : 2300Р за 110 kg
  • г. Киров : 2000Р за 110 kg
  • г. Кемерово : 2100Р за 110 kg
  • г. Красноярск : 3200Р за 110 kg
  • г. Краснодар : 2000Р за 110 kg
  • г. Курск : 800Р за 110 kg
  • г. Курган : 2200Р за 110 kg
  • г. Липецк : 2000Р за 110 kg
  • г. Мурманск : 2200Р за 110 kg
  • г. Нальчик : 2100Р за 110 kg
  • г. Набережные Челны : 2000Р за 110 kg
  • г. Нефтекамск : 2000Р за 110 kg
  • г. Невинномысск : 2000Р за 110 kg
  • г. Нижний Тагил : 2000Р за 110 kg
  • г. Нижнекамск : 2000Р за 110 kg
  • г. Нижний Новгород : 800Р за 110 kg
  • г. Новороссийск : 3000Р за 110 kg
  • г. Новокузнецк : 3000Р за 110 kg
  • г. Новосибирск : 3000Р за 110 kg
  • г. Орел : 700Р за 110 kg
  • г. Омск : 2800Р за 110 kg
  • г. Орск : 2100Р за 110 kg
  • г. Оренбург : 2100Р за 110 kg
  • г. Пермь : 2300Р за 110 kg
  • г. Пенза : 700Р за 110 kg
  • г. Пятигорск : 2000Р за 110 kg
  • г. Петрозаводск : 800Р за 110 kg
  • г. Ростов-на-Дону : 2000Р за 110 kg
  • г. Саратов : 800Р за 110 kg
  • г. Самара : 900Р за 110 kg
  • г. Сочи : 2400Р за 110 kg
  • г. Северодвинск : 2200Р за 110 kg
  • г. Сургут : 2800Р за 110 kg
  • г. Стерлитамак : 2100Р за 110 kg
  • г. Ставрополь : 2000Р за 110 kg
  • г. Сыктывкар : 2000Р за 110 kg
  • г. Тольятти : 2000Р за 110 kg
  • г. Тамбов : 700Р за 110 kg
  • г. Тюмень : 2500Р за 110 kg
  • г. Томск : 2800Р за 110 kg
  • г. Ульяновск : 900Р за 110 kg
  • г. Улан-Удэ : 2900Р за 110 kg
  • г. Уфа : 2200Р за 110 kg
  • г. Хабаровск : 4500Р за 110 kg
  • г. Челябинск : 2200Р за 110 kg
  • г. Чебоксары : 800Р за 110 kg
  • г. Чита : 3200Р за 110 kg
  • г. Череповец : 800Р за 110 kg
  • г. Ярославль : 600Р за 110 kg

Rule-X › Блог › Конверсия авто в электро! Выбор двигателя и контроллера!

Безусловно самой затратной частью электромобиля является батарея!

И как рассказывалось в прошлой статье от емкости батареи зависит дальность пробега, но

и от КПД двигателя и расходуемой им энергии на 1 км тоже зависит многое!

Что касается стоимости то дуэт двигателя и контроллера занимает вторую строчку по стоимости после батареи!

На каких двигателях вообще можно ездить?

П сути их 3 типа!

1. Двигатель постоянного тока смешанного, последовательного или параллельного возбуждения(DC);

2. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами или еще их называют без щеточными (BLDC);

3. Двигатели переменного тока асинхронные с медным или алюминиевым короткозамкнутым ротором (АС);

Самым бюджетным комплектом из этой тройки является 1 вариант. Как правило он состоит из б/у или нового тягового двигателя от погрузчика "Балканкар" болгарского производства или хорошо зарекомендовавших себя двигателей марки ДС-3,6 и ДС-6,3. Многие конверсии авто начинались с того, что человеку подворачивался такой двигатель, а вместе с ним мысль перейти на электротягу. Цена такого двигателя в зависимости от состояния может быть разной но в среднем это около 400 у.е. Есть американские монстры такие как Varp и Advanced по цене от 700 у.е. и выше! Контрллер к нему подобрать не трудно, многие дерзают паять их дома. Из широко используемых у нас это Kelly, Комета и так называемый Контроллер от "Романтика" (Юрия Логвина, Романтик — никнейм на электромобилном форуме), Цена таких контроллеров тоже не высока от 300 до 500 у.е. Для американских монстров Varp и Advanced контроллер выской мощности может стоить и до 2000 у.е. Плюсами двигательной установки с двигателем постоянного тока последовательного возбуждения о которых шла речь выше, несомненно являются цена и высокая перегрузочная способность, т.е. при номинальной мощности в 3,6 кВт двигатель может выдать при необходимости в 3-5 раз больше! В зависимости от мощности используемого контроллера. Минус отсутствие либо сложность организации процесса рекуперации (свойство двигателя становится генератором и заряжать батарею во время торможения или движения под гору) относительно низкий КПД 75-85% на номинальных оборотах. Двигатели с параллельным возбуждением среди самоделок получили меньшее распространение, но ими комплектовались серийные электромобили Рено и Ситроен Саксо. Эти машины можно относительно недорого купить на вторичном рынке в Германии, останется только укомплектовать батареей.

2-й вариант Дороже предыдущего как правило продается парой двигатель+контроллер, (в среднем около 1,5 тыс. у.е.) обладает высоким КПД более 90%, но имеет низкую перегрузочную способность, если взять минимальную расчетную мощность 6 кВт на 1т снаряженной массы, то для 1 варианта достаточно мощности 3,6 кВт для варианта 2 — 10-12 кВт. Рекуперация на таком комплекте организовывается без проблем и чаще всего присутствует как стандартная опция контроллера.

3-й вариант самый дорогостоящий! Самый прогрессивный! Имеет один минус — Цена! Но сколько плюсов?!

Достаточно сказать, что асинхронным двигателем с медным ротором оборудован автомобиль Tesla model S!

Но не все так грустно! Для конверсии можно использовать обычный общепромышленный асинхронный двигатель, скажем АИР112MB8! Но обмотки статора нужно будет перемотать специальным образом. Тип такой обмотки называется "Славянка" такое название ей дали ее разработчики, наши с вами соотечественники. Этот тип обмотки позволяет получить из обычного асинхронника отличный тяговый мотор, с расходом энергии на км на 30-40% ниже чем на двигателях постоянного тока! Это значит что с одной и той же батареей на асинхроннике со "Славянкой" ваш пробег будет больше. Диапазон оборотов до 6000 и выше. Контроллер для такого двигателя стоит от 1,5 до 2,5 тыс. у.е. можно найти на торговых площадках за 700-1000 у.е. б/у. в основном это Сurtis. Сейчас активно ведется разработка такого контроллера Российскими учеными-энтузиастами! Возможно к весне будут готовы первые мелкосерийные образцы. Они будут дешевле.

Если вы хотите не дорого электрифицировать авто до 800 кг, ищите двиг от погрузчика! Масса двигателя должна быть не менее 40-50 кг! Это важно! Двигатель в 30 кг мощностью 6 кВт не будет обладать нужным крутящим моментом и будет греться до критических 110 градусов! Также на шилде двигателя может быть указан режим его работы — S1, S2, S3, S4. Вам нужен S1 или S2. Обороты двигателя для конверсии с КПП должны быть сопоставимы с ДВСными, т.е. не менее 1800 оборотов. Их число можно поднять увеличив напряжение с номинальных, скажем 48В до 72В. Уже под найденный двигатель подбирайте контроллер!

Если вы хотите получить компактный двигатель с рекуперацией и не дорого, возьмите комплект бесколлекторный двигатель плюс контроллер! Лучше брать комплект т.к. это упростит монтаж и будет гарантировать совместимость контроллера и двигателя и их оптимальность работы.

Если вы решили подойти к конверсии всерьез и хотите получить авто с отличными характеристиками с рекуперацией и максимальной скоростью за 100 км, то ваш выбор в пользу асинхронника со "Славянкой"!

Такую конверсию лучше начать с поиска и покупки именно контроллера! И уже под контроллер и его характеристики подбирать двигатель.

Ток — AUTODVIG

Расчет производится на основании методики (со значительными изменениями), изложенной в книге Г. К. Жерве «Как рассчитать обмотку статора асинхронного двигателя», Государственное энергетическое издательство, Москва-Ленинград, 1960 год., а также с использованием другой литературы.

Программа написана на языке программирования Java и является кроссплатформенной — может работать в операционных ситемах Windows и Linux.

Инструкция по приобретению и установке программы «Eldvig» смотрите файл InstallHelpEldvig.pdf.

Подробно ознакомиться с программой — смотрите файл EldvigHelp.pdf.

Посмотреть обучающие видеоролики по работе с программой Eldvig Вы можете: Смотреть видео.

Чтобы проверить будет ли программа «Eldvig» работать на Вашем компьютере:

1. Скачайте и установите на Вашем компьютере программное обеспечение Java SE Development Kit — Скачать Java .

2. Скачайте и запустите на выполнение файл: ProbaJava.jar.

Скачать установочный файл программы Eldvig (Демо-версия): InstallEldvig.jar.

По всем вопросам,в том числе и по приобретению программы, обращайтесь на электронную почту [email protected]

Некоторые формы и отчеты программы Eldvig

(более подробно — смотрите файл EldvigHelp.pdf.)

Рисунок 8 — Карта замеров фазного ротора.

5 — Перерасчет катушки на другую продолжительность включения.

Это интересно!

В статье приведены краткие сведения по основам управления вентильными электродвигателями. Показаны возможные реализации систем управления с помощью аппаратных средств на примере микроконтроллеров компании Renesas. Статья в первую очередь адресована разработчикам систем, в которых автоматизированный электропривод можно построить из готовых компонентов – интеллектуальных силовых ключей (сборок) и специализированных микроконтроллеров. Основное внимание уделяется методам управления и их аппаратной реализации с помощью специализированных микроконтроллеров. В основу статьи лег фундаментальный материал [1]. Во второй ее части рассматривается построение систем управления, а также описываются иные способы модуляции.

В первой части статьи рассматривались методы управления ВЭД при шестиступенчатой 120˚-ной модуляции. В этом случае ток одновременно протекает только через две обмотки — каждая обмотка находится под напряжением 120˚-ной электрического цикла, затем следует пауза 60˚. Таким образом, каждая обмотка работает 2/3 периода, а двигатель используется лишь на 2/3 мощности. Крутящий момент также неравномерен, что порождает акустические шумы двигателя. Указанные недостатки могут быть устранены при использовании 120˚-ной модуляции, когда ток одновременно протекает по всем трем обмоткам.

Временная диаграмма напряжений на обмотках ВЭД при 180˚-ной модуляции приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Временные диаграммы 180˚-ной модуляции с одновременной работой трех обмоток

Такая схема модуляции может работать, если обеспечивается переходный интервал (мертвое время), необходимый для защиты ключей от короткого замыкания. При подаче напряжения на обмотку Un до того, как обмотка Up не будет полностью обесточена, возникает риск возникновения короткого замыкания, способного вывести силовые ключи из строя.

При 180˚-ной модуляции через все три фазы U, V и W ток течет в течение всего электрического цикла. Введение короткого переходного интервала времени позволяет защитить силовые ключи в моменты смены направления тока. В течение первых 60˚ ток втекает через обмотки Up и Wp и вытекает через обмотку Vn. Обмотка Wn также не осталась свободной — через нее теперь тоже течет ток. Далее переключаются обмотки Wp и Wn, и на следующие 60˚ ток меняет направление — втекает через обмотку Up, а вытекает через обмотки Vn и Wn.

Переключение обмоток во всех остальных четырех стадиях производится аналогичным образом. При таком способе модуляции все обмотки работают практически все время, внося свой вклад в формировании крутящего момента ротора. Однако при этом время измерения противо-ЭДС ограничено мертвым временем, т.е. практически невозможно.

Для реализации 180˚-ной модуляции требуется усложненный процессорный таймер с дополнительными регистрами для хранения величины мертвого времени, а также с возможностью генерации различных форм напряжения. Таймеры, входящие в состав МК M16C/28, являются универсальными устройствами, позволяющими генерировать различные модуляционные схемы: 180˚-ную модуляцию, синусоидальную модуляцию, квази-синусоидальную модуляцию, пространственно-векторную модуляцию и любую другую. Возможна модуляция либо за счет только верхних, или только нижних ключей, либо тех и других через каждые 60˚. Таймер оснащен сдвоенной парой регистров. Первый регистр отвечает за сравнение по передним фронтам, а второй — по задним фронтам сигналов. Возможность двойного сравнения позволяет улучшать качество синусоидальной модуляции.

Генерация синусоидального сигнала

При помощи МК, управляющего 180˚-ной модуляцией, можно сравнительно легко сформировать синусоидальный сигнал. Для этого вместо 360˚периода электрического цикла будем использовать период, зависящий от частоты несущей. Во время каждого такого периода будем определять синус угла, в соответствии с которым устанавливать параметры ШИМ. На рисунке 2 проиллюстрированы основные шаги формирования синусоидального выходного сигнала:

1. Выбор частоты несущей, например 20 или 16 кГц.

2. Выбор амплитуды V0 и частоты выходного сигнала.

3. Вычисление фазового угла напряжения в каждом периоде несущей волны.

4. Нахождение в таблице значения синуса угла.

5. Определение рабочего цикла ШИМ. Для этого найденное значение синуса угла умножается на коэффициент модуляции.

6. Занесение параметров ШИМ в соответствующие регистры.

Ниже приведены основные формулы, используемые в расчете:

(вычисляется один раз),

Рассмотрим подробно каждый из шагов формирования синусоидального выходного сигнала. Итак, нам надо знать три величины: частоту несущей fc, частоту выходного сигнала f и его амплитуду V0. Пусть fc = 10 кГц, f = 50 Гц, а V0 определяется максимально возможным напряжением на шине питания VDC, т.е. максимальное напряжение равно VDC, а минимальное: 0.

Синусоида начинается со среднего значения, идет к максимальному значению V0 и спускается к минимальному значению V0. Среднее значение определяется величиной:

Отметим, что максимальное значение V0 равно ½ VDC. В нашем случае VDC = 160 В. Следовательно, ½ VDC и V0 равны 80 В. Для расчета синусоиды можно использовать выражение:

которое можно переписать в виде:

При 90˚ VШИМ = VMAX, а при 270˚ VШИМ = VMIN. За каждый период несущей фазовый угол выходного сигнала меняется на величину:

Период несущей равен величине:

Показание таймера, соответствующее максимальному рабочему циклу ШИМ, равно произведению периода несущей на тактовую частоту, т.е.

Поскольку в данном примере используется треугольная симметричная ШИМ, в регистр канала В2 таймера заносится значение, равное половине этой величины: 1000. При этом первый параметр ШИМ, задающий передний фронт сигнала, определяется как:

Это выражение можно сравнить с выражением:

Второй параметр ШИМ, задающий задний фронт сигнала, определяется как:

При 90˚ синус угла равен 1. Следовательно, этому моменту должно соответствовать максимальное значение таймера. А при 270˚ синус угла равен –1, чему должно соответствовать минимальное показание таймера.

Формирование синусоидальной волны начинается с угла θ = 0. В канале В2 таймера МК устанавливается значение 1000 и начинается обратный отсчет тактовых импульсов. При каждом втором обнулении таймера, означающем конец периода треугольного симметричного сигнала несущей, посылается команда на прерывание. В процессе обработки прерывания вычисляется угол, по таблице синусов ищется синус угла, найденное значение синуса умножается на величину напряжения, что дает возможность определить параметр ШИМ1. Проверив, не является ли полученное значение ШИМ1 верхней или нижней границей допустимых значений, вычисляется параметр ШИМ2.

Подача на статор ВЭД динамически меняющегося напряжения ШИМ приводит к тому, что на его обмотках напряжение меняется по синусоидальному закону и, следовательно, через них течет синусоидальный ток. Для создания напряжения ШИМ необходима несущая волна, частота которой определяется заданной точностью синусоидального сигнала и величиной памяти МК, отведенной под хранение «таблицы синусов». Частота несущей обычно задается в диапазоне 2…20 кГц. Обычно, чтобы не попасть в звуковой диапазон, выбирают значения частоты несущей выше 16 кГц. Для организации смены направления тока применяются нижние силовые ключи. Для защиты нижних и верхних ключей, обеспечивающих смену направлений тока, между положительными и отрицательными сигналами вводится задержка — «мертвое время», которую предпочтительно организовать аппаратными средствами, нежели программными.

Разомкнутая система управления ВЭД

Проектирование разомкнутых систем управления скоростью БДПТ по напряжению и по частоте (V/f-регулирование) основывается на трех предположениях:

1. Импеданс ВЭД с увеличением частоты возрастает — превалирует индуктивная составляющая.

2. В системах регулирования величину тока холостого хода стремятся поддерживать постоянным.

3. Увеличение скорости вращения двигателя достигается за счет повышения частоты и соответствующего изменения напряжения.

Такой способ регулирования имеет два преимущества. Во-первых, не надо измерять ни ток, ни скорость. Во-вторых, простой алгоритм существенно облегчает практическую реализацию. Этот способ после нескольких корректировок позволяет регулировать скорость ВЭД, даже не зная его конкретных параметров. Недостатки также очевидны. Например, без цепей обратных связей неизвестна реальная скорость ВЭД, которая меняется при изменении нагрузки.

Контроль скорости возможен при введении датчика скорости. Однако это ведет к созданию замкнутой системы регулирования. Поскольку в разомкнутой системе регулирования не предусмотрено измерение тока, возможна перегрузка по току, для предотвращения которой необходимо также проводить измерение тока. Системы с разомкнутой обратной связью применяются обычно в простых случаях, когда известна тахограмма работы привода. Пример подобной системы приведен на рисунке 3.

Рис. 3. Временная диаграмма работы БДПТ, вращающегося с тремя различными скоростями


Замкнутые системы скалярного регулирования

Пример замкнутой системы скалярного регулирования показан на рисунке 4.

Рис. 4. Замкнутая система регулирования скорости ВЭД, реализованная на основе датчика положения и таймера с триггером захвата входных данных

В состав системы входит датчик положения, используемый для измерения скорости. В качестве датчика может быть использован либо тахометр, либо датчик Холла. Таймер с триггером захвата входных сигналов обеспечивает проведение двух измерений: времени между захватом двух сигналов и изменения положения ротора, по которым можно определить скорость двигателя. Скорость вращения ротора вычисляется по изменению его положения, определяемому по данным, полученным из двух соседних захватов сигнала датчика положения.

Пропорционально-интегральное регулирование скорости двигателя (ПИ-регулирование) осуществляется по следующему алгоритму:

где ωr* — заданная скорость, ωr — измеренная скорость, Кр — коэффициент усиления регулятора , Ki — постоянная времени интегрирования.

Аналогичный алгоритм регулирования применяется и для определения напряжения синусоидального сигнала. Итак, при каждом измерении скорости вычисляются два параметра: частота и напряжение синусоидального сигнала. Иногда напряжение не вычисляется, поскольку двигатель работает при заданном рабочем напряжении.

Более сложен пропорционально-интегрально-диф­ференциальный (ПИД) регулятор. Его уравнение приведено ниже:

где (ωr* – ωr) — текущая ошибка по скорости, (ωr* – ωr)p — величина предыдущей ошибки, а Kd — постоянная времени дифференцирования. Все остальные члены те же, что и в уравнении для ПИ-регулятора. Этот метод обеспечивает точное регулирование скорости при торможении и ускорении двигателя, поэтому многие эксперты рекомендуют использовать именно его. Однако ПИД-регулятор имеет и серьезные недостатки. При зашумленном сигнале операция дифференцирования усиливает помеху, возникает неустойчивость регулятора. Обычно дифференциальная составляющая сглаживает переходные процессы, поэтому ее можно включать лишь при изменении задания по скорости.

Отметим, что в замкнутой системе помимо реализации алгоритма регулятора ресурс МК расходуется на вычисление скорости ВЭД. При скорости вращения ВЭД 6000 об/мин время выполнения подпрограммы измерения скорости или время обработки каждого прерывания от датчика Холла в МК M16C/28 составляет 16 мкс, а время выполнения алгоритма регулятора — 1000 мкс.

В системах скалярного регулирования необходимы дополнительный таймер для измерения времени между двумя импульсами, поступающими от датчика положения, а также устройство захвата входного сигнала и его хранение в интервале времени между двумя сигналами прерывания. Очевидно, что разомкнутые системы более просты в реализации и характеризуются небольшой стоимостью, тогда как замкнутые системы более дорогие из-за использования дополнительных датчиков.

Векторные системы управления

Уравнения для крутящего момента ротора БДПТ:

где r — радиус ротора, F — сила Лоренца, i — ток в обмотке статора, L — длина обмотки, β — магнитная индукция, а θ — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции ротора.

Введем систему координат, неподвижную относительно ротора — оси d и q (см. рис. 5).

Рис. 5. Преобразование системы координат статора в систему координат ротора

Ток Id оси d ротора создает магнитный поток, а ток Iq оси q — крутящий момент. Токи в обмотках статора преобразуются согласно уравнениям Парка-Горева. Подробное описание преобразования можно найти в многочисленных публикациях, посвященных переходным процессам в электрических машинах, например в [2].

Для поддержания заданных значений магнитного потока и крутящего момента необходимо регулировать значения токов Id и Iq. Поскольку скорость вращения двигателя напрямую связана с величиной крутящего момента, который, в свою очередь, определяется током Iq, принцип регулирования скорости БДПТ и заключается в управлении этим током. Такой способ управления называется векторным, поскольку для вычисления значений регулируемых переменных используются векторные уравнения.

Структурная схема векторной системы управления приведена на рисунке 6.

Рис. 6. Система векторного регулирования скорости ВЭД

В ее состав входят два датчика тока и датчик углового положения, установленный на роторе. С выхода датчика в регистры захвата входных сигналов и счетчик таймера, являющиеся периферийными устройствами МК, поступают квадратурные импульсы А, В и нулевой синхроимпульс Z, что позволяет определить положение и направление вращения. По каждому сигналу прерывания (частота прерываний определяется частотой несущей) генерируются три сигнала ШИМ.

В ходе обработки очередного прерывания значения этих токов преобразуются из системы координат статора с осями U, V и W в систему координат ротора с осями d и q, для чего применяется операция перемножения матриц, учитывающая угол поворота ротора q, соответствующий данному моменту времени. Угол поворота ротора определяется по времени прихода импульсов А и В. Алгоритм значительно упрощается, если в состав МК входит таймер с триггером захвата входных данных, обеспечивающий непрерывную фиксацию моментов прихода импульсов А и В.

Регулятор скорости генерирует ток I*q , необходимый для получения заданной скорости. По величине этого тока и тока статора Iqc , определяется напряжение статора, используемое для формирования параметров ШИМ. Для поддержания соответствующего магнитного потока в статоре двигателя, величину тока I*d удерживают на постоянном уровне. Ток I*d и ток Idc , полученный на основе измеренных значений токов в обмотках статора, подаются во второй автоматический регулятор тока, вырабатывающий напряжение Vdc. Значения напряжений Vqc и Vdc корректируются в соответствии с количеством пар полюсов двигателя и величиной токов I*q и I*d .

После вычисления значений Vqc и Vdc они преобразуются из системы координат ротора в систему координат статора, для чего используется обратное преобразование и текущее значение угла поворота ротора. На основе полученных значений напряжений Vu, Vw и Vv определяются параметры ШИМ, задаваемые при помощи трехканального таймера. Алгоритм регулирования тока, называемый внутренней обратной связью, работает намного быстрее алгоритма регулирования скорости. Более медленный процесс регулирования скорости и связанные с ним вычисления получили название: внешняя обратная связь.

В таблице 1 приведены данные, позволяющие сравнить три рассмотренные выше системы управления БДПТ (разомкнутую систему и замкнутые системы скалярного и векторного управления) по ряду параметров (точности, составу МПУ и т.д.).

Таблица 1. Сравнение трех систем: разомкнутой системы и замкнутых систем скалярного и векторного управления ВЭД


Системы регулирования без датчиков

Из-за того, что в состав векторной системы регулирования входят датчик положения и два датчика тока, ее стоимость может быть относительно высока. Когда цена системы является ключевым параметром, а точность установки скорости не очень важна (например, в бытовой технике: холодильники, посудомоечные машины, микроволновые печи, стиральные машины и другие), системы векторного регулирования, как правило, не применяются. Для таких случаев были разработаны два дополнительных метода управления, обеспечивающие приемлемое регулирование скорости при достаточно невысокой стоимости системы. Оба метода используют 180˚-ную модуляцию и алгоритм векторного управления.

В одном из рассматриваемых методов из системы регулирования исключен только датчик положения, но два преобразователя тока остались. Угол поворота ротора и его скорость оцениваются по величине тока и напряжению на выходе ШИМ. В этом методе используется один из принципов современной теории управления, реализованный на основе фильтра Кальмана: модель наблюдателя и матрица переходов из состояния в состояние, а для регулирования тока вдоль оси q производится оценка значений угла поворота и скорости вращения ротора.

Алгоритм векторного управления предусматривает выполнение большого количества матричных операций, что повышает требования к производительности МК, которая должна быть почти в 2 раза выше, чем в случае обычного векторного регулирования. В подобных системах очень трудно регулировать усиление автоматических регуляторов скорости и тока из-за необходимости использования точных значений параметров двигателя, в частности, значений индуктивности вдоль осей q и d, которые сложно измерить. Несмотря на все сложности, такие системы были реализованы на практике и успешно применяются в нескольких приложениях. Во втором методе исключаются и датчики тока, и датчик положения. Ток измеряется при помощи шунтирующего сопротивления (как правило, прецизионный резистор), установленного на низкопотенциальной шине инвертора (см. рис. 7).

Рис. 7. Метод векторного управления с измерением тока одним шунтом

На рисунке 8 проиллюстрирован метод измерения тока с помощью одного шунта.

Рис. 8. Измерение тока одним шунтом при помощи дополнительных тактовых импульсов, используемых для запуска АЦП

Ток, текущий через шунт, в интервале времени между нарастающими фронтами сигналов в фазах W и V, соответствует току в фазе W, поскольку в это время работает только один верхний ключ фазы W, включающий обмотку Wp (см. часть 1 статьи). Ток, текущий через шунт, в интервале времени между нарастающими фронтами сигналов в фазах V и U, получаем, соответствует сумме токов в фазах W и V. Поскольку обмотки статора включены по схеме «звезда», сумма токов в обмотках равна 0, т.е. измеренная сумма токов в фазах W и V фактически равна току в фазе U. Таким образом, для определения токов, во время обработки прерываний необходимо проводить два измерения в точно установленные интервалы времени, для чего нужны два дополнительных канала таймера, управляющие запуском АЦП в заданные моменты времени.

В рассматриваемом примере используется трехканальный таймер Renesas M16C, подключенный к АЦП. Сигналы таймера ТВ0 и ТВ1 запускают в определенные моменты времени в каналы АЦП AN0 и AN1, для чего в соответствующих регистрах таймера устанавливаются требуемые значения. Значения, устанавливаемые в каналах таймера ТВ0 и ТВ1, определяются, исходя из сравнения параметров ШИМ для всех трех фаз. Следует отметить, что три выходных сигнала ШИМ меняются постоянно, и импульс фазы W не всегда является самым длительным.

Поэтому необходимо проверять, какой выходной импульс обладает наибольшей длительностью и устанавливать флаг, соответствующий измеряемому току. Все это значительно усложняет программу обработки прерывания и повышает нагрузку на МК. В таблице 2 приведены сведения о загрузке МК Renesas M16C/28 при реализации различных методов управления ВЭД.

Таблица 2. Загрузка МК M16C/28 компании Renesas при реализации различных методов управления ВЭД

Частота несущей, кГц

Загруженность МПУ, средн. % (макс. %)

120˚-ная трапециедальная модуляция

120˚-ная трапециедальная модуляция без использования датчиков

180˚-ная синусоидальная модуляция (v/f регулирование)

180˚-ное векторное регулирование при помощи внешнего датчика

180˚-ное векторное регулирование без датчика положения, но с 2-мя преобразователями тока

180˚-ное векторное регулирование без датчика положения и без преобразователей тока (с шунтом)

МК RENESAS ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Микроконтроллеры семейства M16C являются наиболее известными в линейке 16-разрядных МК Renesas. Особую популярность это семейство получило за строгую концепцию совместимости. Если М16С выпускается в определенном корпусе, то все новые МК этого семейства в таком корпусе будут совместимы как по выводам, так и по внутренним блокам и, соответственно, по коду. Новые возможности реализуются за счет мультиплексирования с уже существующими функциями. Тематика управления электроприводом и, в частности, ВЭД, прослеживается не только в этом семействе МК. Семейство М16С занимает нишу МК для управления электродвигателем среднего класса.

Для более сложных схем управления, например векторного управления, требующих большей вычислительной мощности ядра МК и более быстрой реакции на изменение нагрузки, Renesas предлагает использовать семейство 32-разрядных МК с RISС-архитектурой — SuperH. Флагманы этой архитектуры — МК с новым суперскалярным ядром SH-2A, обладающим не только быстрым 32-разрядным модулем MAC (умножение с накоплением), но также FPU-сопроцессором, и очень быстрым входом в процедуру обработки прерывания — задержка от 30 нс при тактовой частоте 200 МГц. Так же как и в семействе M16C, в SH-2A немаловажную роль играет специальный блок таймеров MTU2, позволяющий значительно разгрузить ядро от функций формирования ШИМ для инвертора. Таймер может реализовывать различные схемы генерации ШИМ, в том числе 6-выводной комплементарный ШИМ, либо ШИМ по 12 выводам с синхронным сбросом. Кроме того, таймерный блок может управлять запуском АЦП, обрабатывать функции энкодера или тахометра. А наличие в МК SH-2A еще одной упрощенной копии этого блока — MTU2S — позволяет управлять двумя электродвигателями независимо.

В области бюджетных решений управления электроприводом Renesas представлен младшим семейством R8C. Это семейство переняло архитектуру M16C, т.е. это 16-разрядный CISC с тактовой частотой до 20 МГц, а периферийные модули взяты из лучших семейств микроконтроллеров Renesas. Наиболее сильными представителями R8C для управления электроприводом являются микроконтроллеры группы R8C/24-25 с блоком таймеров RD и похожим функционалом на MTU2 от «старшего брата» SuperH.

В заключение, отметим доступность средств обучения и отладки систем управления электродвигателем. В большинстве случаев готовые демонстрационные платформы с подробным описанием алгоритмов управления двигателем, наличием открытых исходных кодов и удобным пользовательским интерфейсом позволяют значительно ускорить разработку контроллера электродвигателя.

Renesas предлагает демонстрационные комплекты для всех основных типов электродвигателей (см. табл. 3).

Ток — AUTODVIG

Здравствуйте. Я поставил газ форсуночнвй, а она не работает, потому что в первым цилиндре показывает много импульса. Почему и от чего может быть причина? Подскажите, пожалуйста. Вольво 960 1993г/в объем 2,9 акпп. Спасибо за ранее.

Здравствуйте. Если «много импульса», это повышенная компрессия, то ее появление в двигателе после установки газа может быть связана с некорректной настройкой газового редуктора (особенно этому моменту надо уделить внимание, если ставилась подержанная установка ГБО). Возможна неверная установка фаз газораспределения (меток ГРМ). После установки газового оборудования надо проверить и при необходимости изменить метки на шкивах механизма ГРМ, придется снимать ремень. Иногда причины заключаются в наличии большого объема масляного нагара на внутренних стенках цилиндров. Открутите свечу цилиндра, в котором высокая компрессия. Если на ее электроде и резьбе есть следы моторного масла или толстая масляная пленка, это говорит о том, что надо поменять сальники клапанов. Но в первую очередь проверьте метки на ГРМ и редуктор.

Здравствуйте ! У меня Хендай акцент 2013 года коробка автомат. […]

Раньше лил Мобил лт71141, сейчас видел много информации, что его […]

Здравствуйте! Какая должна быть компрессия в цилиндрах? Как ее правильно […]

Заливал синтетику 5w30. Вчера заменил масло в двигателе на полу […]

Случилась проблемка, не могу разобраться. У меня в машине масло […]

Знаю, что на девятых лансерах беда с маслом в двигателе. […]

Ошибка педалями 68506 и 60130; программой P0C82 и P0C84

Подойдёт ли в каробку масло форд с Макс 2008г 1.8 […]

Категория Subaru