logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

ATMega16 obliczanie wartości skutecznej prądu silnika sterowanego fazowo.

Jacek Rutkowski 24 Paź 2022 22:13 657 11
  • #1 20251641
    Jacek Rutkowski
    Poziom 28  
    Witam,
    buduje własny napęd wrzeciona do frezarki CNC z sinika szeregowego z pralki.
    Napęd z silnika przenoszony będzie poprzez przekładnie z paskiem zębatym. Na kole głównym będą umieszczone małe magnesy do wykrywania obrotów halotronem.
    Układ sprzężenia zwrotnego będzie sterował fazowo triakiem dla uzyskania zadanych obrotów a ACS712 będzie wykorzystany do pomiaru prądu płynącego przez silnik.

    Chciałbym obliczać wartość skuteczną prądu w celu zabezpieczenia sinika przed przeciążeniem(1,7A max prąd z tabliczki znamionowej) oraz kontrolować obciążenie wrzeciona (regulacja posuwu).

    Pomiary będą wykonywane przez wewnętrzny ADC ATMegi i będzie ok 4kS/s czyli 40 pomiarów na połówkę sinusa.

    W jaki sposób obliczyć prąd silnika, który będzie odkształcony i nie ciągły?

    Wystarczy suma arytmetyczna poszczególnych pomiarów? Tzn dodaje do siebie wartości bezwzględne z wszystkich pomiarów np w czasie 20ms i dzielę przez ilość próbek?

    Wtedy uzyskam wydaje mi się wartość średnią i nie wiem jak to się ma do skutecznej...
    ATMega16 obliczanie wartości skutecznej prądu silnika sterowanego fazowo.ATMega16 obliczanie wartości skutecznej prądu silnika sterowanego fazowo. ATMega16 obliczanie wartości skutecznej prądu silnika sterowanego fazowo. ATMega16 obliczanie wartości skutecznej prądu silnika sterowanego fazowo.
  • Pomocny post
    #2 20251833
    zdziwiony
    Poziom 27  
    Irms To pierwiastek średniej sumy kwadratów kolejnych próbek. Czyli każdą próbkę podnosisz do kwadratu i dodajesz do poprzedniego kwadratu próbki. Następnie taką sumę dzielisz przez ilość próbek i wyciągasz pierwiastek z tej sumy.
    ATMega16 obliczanie wartości skutecznej prądu silnika sterowanego fazowo.
  • #3 20255131
    maciej_333
    Poziom 38  
    Dodać należy, że próbki muszą być pobierane w trakcie trwania jednego okresu sygnału lub całkowitej jego wielokrotności. W tym drugim wypadku trzeba dzielić przez k*N, gdzie k to liczba okresów, zaś N liczba próbek na okres. Przy odpowiednio przemyślanym algorytmie można to zrobić nawet na AVR. Naturalnie warto ustawić bit ADLAR (chyba tak on się nazywa) na 1. Pozwoli to odczytywać wygodnie tylko 8 starszych bitów. Jest to wystarczające. Pytanie, czy warto mierzyć skuteczną wartość prądu silnika?

    Widzę tu jednak dość słabą i podatną na drgania konstrukcję mechaniczną. Przekładnia też jest delikatna. W pralce bez wątpienia była prądniczka tachometryczna, więc nie widzę sensu dodawania improwizowanego enkodera.
  • #4 20255321
    Jacek Rutkowski
    Poziom 28  
    Konstrukcja nie drży, testowałem już frezowanie przy zasilaniu 48V DC. Tacho daje sygnał ale przy sterowaniu fazowym i pikach od silników krokowych osi Z 4A zakłócenia są większe od sygnału użytecznego i zależne od prędkości. Próbowałem zmierzyć sygnał ale odfiltrowanie powoduje że poruszanie osi Z powoduje zmiany tego sygnału. Improwizowany enkoder pozwala na pomiar czasu obrotu o 1/5 obrotu i na tej podstawie szybkie reagowanie na obciążenie. mógłbym zastosować enkoder 5000 imp/obrót ale wtedy potrzebuje potężniejszego procka żeby ogarnął ten enkoder oraz LCD i sterowanie z PC.
  • #5 20269889
    gmp
    Poziom 19  
    Nie wiem w jaki sposób robisz pomiar prądu. Podejrzewam że okablowanie może działać jak antena. Najlepiej byłoby użyć przekładnika LEM (koszt ok 15Euro) - albo zwykłego przekładnika prądowego - cena ok 2Euro.
  • #6 20270297
    Jacek Rutkowski
    Poziom 28  
    ACS712 5A użyłem do pomiaru prądu. Ogólnie to budżetowe rozwiązanie z silnikiem za 30zl więc na sterownik części też niezbyt drogie planuje. Wieczorem wrzucę projekt bo PCB już zleciłem w jlcpcb.
  • #7 20271708
    Jacek Rutkowski
    Poziom 28  
    Oto fragment z pomiarem prądu:
    ATMega16 obliczanie wartości skutecznej prądu silnika sterowanego fazowo. ATMega16 obliczanie wartości skutecznej prądu silnika sterowanego fazowo.
    Sterowanie całości z ATMega16 z możliwością regulacji obrotów wrzeciona PWMem lub z zadanej prędkości potencjometrem.
    W moim przypadku docelowo będzie z PWMa z PC z LinuxaCNC.
  • #8 20274361
    miszcz310
    Poziom 24  
    Jacek Rutkowski napisał:
    mógłbym zastosować enkoder 5000 imp/obrót ale wtedy potrzebuje potężniejszego procka żeby ogarnął ten enkoder oraz LCD i sterowanie z PC.

    Przepraszam, że późno, ale jakbyś przepuścił przez prosty licznik (np. żeby zrobić 10 imp/obrót) i wtedy mierzyć i stabilizować czas pomiędzy imp. (czyli stabilizować prędkość obrotu).
  • #10 20274654
    miszcz310
    Poziom 24  
    maciej_333 napisał:
    Czy nie lepiej do wyznaczenia wartości skutecznej prądu byłoby wykorzystać np. AD636?

    Przepraszam, że się wetnę i przeszkodzę. Czy kolega widział cenę tego układu?
  • #11 20274701
    maciej_333
    Poziom 38  
    miszcz310 napisał:
    maciej_333 napisał:
    Czy nie lepiej do wyznaczenia wartości skutecznej prądu byłoby wykorzystać np. AD636?

    Przepraszam, że się wetnę i przeszkodzę. Czy kolega widział cenę tego układu?

    Faktycznie to jednak zmienia postać rzeczy: Link. AD737 ma już dużo bardziej rozsądną cenę.
  • #12 20278558
    Jacek Rutkowski
    Poziom 28  
    miszcz310 napisał:
    Jacek Rutkowski napisał:
    mógłbym zastosować enkoder 5000 imp/obrót ale wtedy potrzebuje potężniejszego procka żeby ogarnął ten enkoder oraz LCD i sterowanie z PC.

    Przepraszam, że późno, ale jakbyś przepuścił przez prosty licznik (np. żeby zrobić 10 imp/obrót) i wtedy mierzyć i stabilizować czas pomiędzy imp. (czyli stabilizować prędkość obrotu).

    Można by tak zrobić ale magnesy kosztowały 10gr/szt, hallotron 2,5zl a enkoder jest wart ok 1200zl ten co mam... Całe wrzeciono mogę kupić w tej cenie...

    Dodano po 1 [minuty]:

    maciej_333 napisał:
    miszcz310 napisał:
    maciej_333 napisał:
    Czy nie lepiej do wyznaczenia wartości skutecznej prądu byłoby wykorzystać np. AD636?

    Przepraszam, że się wetnę i przeszkodzę. Czy kolega widział cenę tego układu?

    Faktycznie to jednak zmienia postać rzeczy: Link. AD737 ma już dużo bardziej rozsądną cenę.

    Bez sensu wsadzać scalaka za kilkadziesiąt zł jak ja chcę przybliżona wartość skuteczna +-10% a nie +-0,1%.

Podsumowanie tematu

Użytkownik buduje napęd wrzeciona do frezarki CNC z silnika szeregowego z pralki, wykorzystując przekładnię z paskiem zębatym oraz halotron do detekcji obrotów. W celu zabezpieczenia silnika przed przeciążeniem oraz kontrolowania obciążenia wrzeciona, planuje obliczać wartość skuteczną prądu za pomocą ACS712 i wewnętrznego ADC ATMega16. W dyskusji poruszono metody obliczania prądu, w tym wykorzystanie pierwiastka średniej sumy kwadratów próbek oraz konieczność pomiarów w czasie jednego okresu sygnału. Zasugerowano również użycie przekładnika prądowego LEM lub innego, tańszego rozwiązania. Użytkownik podkreślił, że jego konstrukcja jest stabilna, a pomiar prądu realizowany jest przez ACS712. Wspomniano o możliwościach regulacji obrotów wrzeciona oraz o kosztach związanych z różnymi komponentami.
Podsumowanie wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA