Контроллер медогонки

[mag58]

3 часа назад, gerasimenkoao сказал:

А тут, даю 50% модуляцию, и бешенный двигатель(так он выдает более 11000об/мин), но  вместо кручения на средних оборотах еле крутит и жужжит....

с ШИМ интересно, тут каждый двигатель ведёт себя по разному на разных частотах, помнится когда начинал,никто не мог подсказать что либо путнее,пришлось самому всё перепробовать

сам перебрал  кучу  разных частот с разными типами  электродвигателей пока не нашёл оптимальную,чтобы писк не раздражал и не слышно было ЖЖЖужжания..)))))

феррорезонансные  дела и магнитострикция  проявляют себя  с каждой электромагнитной системой  по разному ,тут надо  выбрать конкретный электромотор и под него подбирать индивидуально,

а в электроприводах при работе эти "писки" на высоких частотах выводят из равновесия обычно   женщин ,которые работают с медогонками,даже  помню одну Лысоневскую модель  медогонки оснащённой их электроприводом в этом недостатке уличил,   (видео где то тут выкладывал)" пищит " зараза,  но это же Лысонь!!!  это не считается за недостаток!

[gerasimenkoao]

Цитата

 

В 02.09.2019 в 14:41, Jonhson сказал:

Ну, как обычно. поругались, помирились, пошли дальше работать ;-) 

Народ, тут места всем хватит! Не переживайте!   И чем больше проектов, тем лучше, имхо!  

 

Как говаривал кот Матроскин, "А мы уже помирились..."

Да собственно и не ругался особо никто.

Я конечно могу понять эмоции завсегдатаев темы про медогонки и контроллеры, когда врывается новый человек , на ардуинке верхом и с экранчиками наголо ;-)

А вообще в продолжение темы скажу - ШИМ-те с нами, ШИМ-те как мы, ШИМ-те лучше нас!

Как инженер, после экспериментов я сразу понял, что причина нагрева - частота ШИМ - ведь 1000 переходных процессов в секунду, это не один!

И что на самом деле при таких раскладах  стоит как раз уменьшать частоту.

В итоге, еще раз пересмотрел информацию по управлению двигателями, наткнулся на статью по контроллерам медогонок:

http://arduino.ru/forum/proekty/blok-upravleniya-oborotami-medogonki-lcd-nokia-1202

И пришел к 3 вариантам решения проблемы перегрева транзисторов:

1. Попробовать более быстрый обратный диод с меньшим сопротивлением параллельно двигателю.

2. Есть такой транзистор AOD4184 - так вот даже по даташиту в тестовых схемах они включаются парами.

Да и одноканальный силовой модуль у меня содержит внезапно два таких полевика вместо одного, и управляется даже логической тройкой, сорри тремя вольтами.

Можно попробовать его.

3. Многие используют свои подобранные частоты ШИМ-модуляции, кто-то снижает их при старте.

Мне, как специалисту по автоматизации не хочется этого делать, тем более, что каждый двигатель индивидуален.

Но выход - есть - и он - в обратной связи по температуре! 

В общем - чем горячее транзистор - тем меньше частота ШИМ, тем более что это логично вытекает из вывода после эксперимента.

Обычная Atmega328 позволяет менять частоту ШИМ  "ступеньками"  - 15Гц-30-61-122-244

Дальше подключается гитхабовская библиотека, и от 250Гц до 200кГц меняется плавно.

Возможно, я недостаточно вник в суть вопроса (всегда хватало 488,28Гц), и видимо mag58 отчасти был прав говоря за ручки ;-)

Но без этого, не стало-бы перехода на другой микроконтроллер (ибо часто разработчики становятся заложниками одной платформы - Atmega/STM32/Espressif), хотя он осуществился-бы позже в умном улье.

Не было-бы разбора полетов, тестового "кривого" двигателя и прихода к пониманию.

Да, используемый мной "микроскоп"/esp8266  ШИМ-ит плавно от 1 до 1000Гц со скважностью 0-1023.

Еще раз благодарю товарища из Калининграда за конструктивную критику!

 

 

[mag58]

Спасибо за подробный ответ,

да собственно критики то как раз никакой нет,просто рассуждения ,

я как то попал на один форум,по автоматике ворот и пр, и там была целая беседа про то что ШИМы все пищат,но это надо принять как должное..итд, я вроде , как влез в этот разговор и сказал, что не все  пищат, меня тут же на смех подняли..( у них были проекты на Ардуино,  и ШИМы пищали у всех..)

ну как это часто бывает,когда кто то со стороны начинает  что то....тогда я им предложил посмотреть видео вот это..

после этого, ребята поменяли точку зрения,потом мы с ними уже были в приятельских отношениях..))

[gerasimenkoao]

И все-таки она вертится!

В общем, по пункту один (обратный Шоттки 15А в параллель двигателю) с IRLZ44N - неудача - тот-же нагрев, обнаружил чувствительность к статике.

При касании радиатора двигатель мог произвольно запускаться - в общем, транзистор с управлением логическими уровнями годен не для всех двигателей, то-есть негоден вообще.

 

Модуль-же на сдвоенных(параллельных) AOD4184 на первый взгляд вел себя почти также(грелся), за исключением нечувствительности к статике.

Повторюсь, 50% ШИМ на 500Гц -двигатель 70W (номинал 11000об./мин) - еле крутится и пищит.

Но стоило поставить диод, как картина в корне менялась - писк конечно не пропадал вовсе, но двигатель начинал весело крутиться.

Что самое примечательное, нагрев транзисторов - он пропал! 

И  это при прямом управлении транзисторами с 3-вольтового контроллера!!!

Все, ветер - в паруса,  осталось написать интерфейс и отладить алгоритм!

Прямо за три дня не обещаю, ибо только изучаю данный микроконтроллер, да и режим "хобби" не подразумевает ежедневных подходов к снаряду.

Но - незабаром, ибо руки чешутся поскорей освоить esp8266, и запилить-таки умный улей с графиками и прочими вкусностями, поскольку смс-ками - как-то не то.

[mag58]

Ну что ж. пожелаю удачи,

и подключайте всех присутствующих тут, кто   "дружит с паяльником"    сочувствующих и фанатов. и пр . пускай тоже участвуют, а вернее повторяют ваш проект и используют у себя на пасеке...отснимут видео.  итд итп

-  один в поле не воин (с)

Цитата

При касании радиатора двигатель мог произвольно запускаться - в общем, транзистор с управлением логическими уровнями годен не для всех двигателей, то-есть негоден вообще.....

Цитата

Модуль-же на сдвоенных(параллельных) AOD4184 на первый взгляд вел себя почти также(грелся), за исключением нечувствительности к статике......

 

во во..пускай тоже участвуют  ,

почитают даташиты  может  совместными усилиями проблема будет решена...

а то ить...они уже  повторяли тут уже один проект, так там  у некоторых  из них собранный блок   (как они сами писали на форумах своих)   прямо на пасеке программа "глючить" начинал, а потом ВДРУГ ни с того ни с сего опять нормально работала продолжительное время..(я такие проекты называю "сырыми" не доведёнными до финальной версии) требуется время для этого и длительные испытания, а только потом,откатав Н-ное количество часов без поломок и сбоев, устранив перечисленные недостатки ,  можно и людям предлагать, но никак не ранее...

- моё,сугубо личное мнение  человека, проработавшего в КБ   в качестве инженера - испытателя,  около 10 лет.

[Jonhson]

3 часа назад, mag58 сказал:

во во..пускай тоже участвуют  ,

почитают даташиты  может  совместными усилиями проблема будет решена...

а то ить...они уже  повторяли тут уже один проект, так там  у некоторых  из них собранный блок   (как они сами писали на форумах своих)   прямо на пасеке программа "глючить" начинал, а потом ВДРУГ ни с того ни с сего опять нормально работала продолжительное время..(я такие проекты называю "сырыми" не доведёнными до финальной версии) требуется время для этого и длительные испытания, а только потом,откатав Н-ное количество часов без поломок и сбоев, устранив перечисленные недостатки ,  можно и людям предлагать, но никак не ранее...

- моё,сугубо личное мнение  человека, проработавшего в КБ   в качестве инженера - испытателя,  около 10 лет.

Подхода есть два. Первый - делимся опытом на стадии разработки. Описываем косяки, грабли, по которым прошлись. Это интересно для тех, кто сам ковыряется.  Опыт, однако! 

Второй подход - если речь идет о коммерческом продукте. Тут - да, согласен. Надо обкатывать, вылизывать и предлагать готовое решение без косяков и траблов. 

Лично мне интересен больше как раз первый вариант.  Мы все понимаем, что участие в нем, повторение и прочее - на свой страх и риск. И автор не несет никакой ответственности за возможные косяки.  

 

[gerasimenkoao]

Я как-раз и ориентируюсь на второй подход!

 

В общем,  граждане, хотел сделать панель управления слайдерами, а получилось кнопками:

Ну, как говорится стадион-так стадион  кнопками так кнопками, тем более, что я их уже настрогал.

То-есть на картинке выше приведен живой скриншот.

Поясню как будет работать система - при запуске подгружается сохраненный в памяти контроллера алгоритм работы двигателя  медогонки.

При этом можно начинать сразу работать - на пульте две кнопки - красная - старт-пауза программы и черная стоп-сброс в начало.

Если необходимо просмотреть/скорректировать параметры - со смартфона включаем WIFI, ищем точку доступа "MED", подключаемся (сейчас есть пароль, но можно и без)

Каждая колонка - 1 шаг программы=1минута

Зеленым подсвечены выбранные пункты алгоритма.

Таким образом, показанный алгоритм рассчитан на 12 минут работы двигателя (включена кноппка Twice_runtime, поэтому каждый шаг по две минуты)

Кнопка Save_parameters сохраняет текущий алгоритм в энергонезависимую память контроллера.

Надеюсь, что все понятно.

Спрашивайте/вносите предложения!

Осталось только связать WEB-интерфейс с первоначальным алгоритмом управления, написанным еще при анонсе темы.

Ну и отладить естественно.

P.S. господа модераторы, не пойму, как ссылка на сайт где я делюсь своими разработками  в формате "сделай-сам" была сочтена за рекламу.

И как тогда нести добро в массы???

 

[Jonhson]

Вопрос простой. Ты управляешь уровнем напряжения на двигателе? ШИМировением?  . 

Такой способ имеет право на жизнь, но есть ряд моментов. В зависимости от загрузки - будут меняться обороты. не знаю,как на больших, но у меня на 3-х рамочной постоянно приходится подправлять скорость.  А есть еще, сцуко, такая зараза как резонанс... ;( 

Потому работа "по алгоритму" с управлением с телефона мне кажется может быть не айс. Долго время реакции.  так я ручку повернул и все отработало сразу, а у тебя пока настроишь.... 

 

Имхо, имеет право на жизнь, если есть стабилизация частоты вращения. Я бы в эту сторону рыл. тахометр и от оборотов плясать. А параметры питания - да пофигу!  

 

[gerasimenkoao]

3 минуты назад, Jonhson сказал:

Вопрос простой. Ты управляешь уровнем напряжения на двигателе? ШИМировением?  . 

Такой способ имеет право на жизнь, но есть ряд моментов. В зависимости от загрузки - будут меняться обороты. не знаю,как на больших, но у меня на 3-х рамочной постоянно приходится подправлять скорость.  А есть еще, сцуко, такая зараза как резонанс... ;( 

Потому работа "по алгоритму" с управлением с телефона мне кажется может быть не айс. Долго время реакции.  так я ручку повернул и все отработало сразу, а у тебя пока настроишь.... 

 

Имхо, имеет право на жизнь, если есть стабилизация частоты вращения. Я бы в эту сторону рыл. тахометр и от оборотов плясать. А параметры питания - да пофигу!  

 

Несколько некорректоно называть ШИМмирование уровнем напряжения:

Напряжение - одно, просто подается импульсами, необходимое число раз в секунду, то-есть менятся мощность, и так делается во всех известных мне схемах управления двигателями постоянного тока и в электровелосипедах (сорри, Теслу не довелось разбирать ;-)

Резонанс  - нажал красную кнопку - все остановилось - поправил рамку - той-же кнопкой продолжение алгоритма.

А чего настраивать? надо другие обороты - тыць(як до тебе ніхто не тицяв рекл. ;-) пальцем в экран - и в долю секунды система пошла отрабатывать изменение.

Ну или одним кликом мышки ,если угодно.

Настройка всего алгоритма - в 9 кликов максимум.

 

Частота вращения, тахометр, тогда уж трехосевой акселерометр на рамки, ибо диаметры медогонок разные.

[mag58]

Цитата

Напряжение - одно, просто подается импульсами, необходимое число раз в секунду, то-есть менятся мощность, и так делается во всех известных мне схемах управления двигателями постоянного тока и в электровелосипедах (сорри, Теслу не довелось разбирать ;-)

о каком значении напряжения речь?

амплитудном, среднем, импульсном?))))

а на последнем нижнем графике,значение255 это для 8-ми разрядныз микроконтроллеров...

но есть же ещё и 32-х разрядные ARM на которых тоже делают блоки управления..))

Цитата

А чего настраивать? надо другие обороты - тыць(як до тебе ніхто не тицяв рекл. ;-) пальцем в экран - и в долю секунды система пошла отрабатывать изменение.

в мыслях то оно конечно так, но вот на практике  , даже с кнопочным управлением   это тыць забавно выглядит,

когда человек не чувствует обратной связи от своих действий, он впадает в некий "ступор"...что делать? рамки в хлам ломает, а тыць не помогает....

а крутилочкой повернул вправо или влево и скорость поменялась,

как ручка громкости.......и наглядно и быстро и эргономично....

а ещё когда яркое солнце и не видно куда тыкать по экрану......

..в общем я согласен с менением  Jonhson, неудобно это

хотя сколько людей столько и мнений.

[gerasimenkoao]

Люди квадрокоптерами по wifi управляют, и ок. Я проверял, реакция моего интерфейса меньше сееунды до исполнения. Есть еще физическая кнопка стоп - уже писал.

Быстрее только лом в медогонку воткнуть.

Кстати, упоминаемый мною обратный диод в параллель движку служит как мягкий тормоз при отключении ШИМ. Так-то.

Я график таки 8-разрядный привел.

У меня 8266 - 32бита, 80мгц. Скважность до 1023, частота ШИМ 1-1000Гц плавно.

Качать мед в чистом поле на открытом солнце - ну-ну, да и экраны в смартфонах далеко не лсд.

В общем , как закончу и отдам тестить - будет ясно.

[gerasimenkoao]

Финальный(протестированный) релиз интерфейса:

Помимо другой цветовой палитры, добавилась индикация номера выполняемого шага (внизу, подсвечивается красным).

В случае смены пользователем алгоритма, кнопка сохранения параметров подсвечивается желтым

На выходных буду проверять режимы запуска двигателя.

Да, модуль транзисторов немного не влазит в выбранный мною корпус.

Варианта два - обработать напильником, либо взять бо'льшую  коробку, видимо, последнее.

P.S. Мне все больше начинает нравиться  свое творение ;-)

 

До встречи на следующей неделе,

Электропчеловод Андрей.

 

[mag58]

Цитата

Кстати, упоминаемый мною обратный диод в параллель движку служит как мягкий тормоз при отключении ШИМ. Так-то.

Диод в параллель движку, реле и другим индуктивным нагрузкам ставят для того чтобы не выбило ваш ключевой транзистор от ЭДС самоиндукции,

этот диод гасит  выброс импульсов обратной полярности в момент коммутации нагрузки,

читаем матчасть ("Искусство схемотехники"    Хорвиц, и Хилл  том 1  стр....сами поищите..)

а чтобы тормозил,надо отключить напряжение и  закоротить обмотку двигателя.)

[gerasimenkoao]

14 минут назад, mag58 сказал:

Диод в параллель движку, реле и другим индуктивным нагрузкам ставят для того чтобы не выбило ваш ключевой транзистор от ЭДС самоиндукции,

этот диод гасит  выброс импульсов обратной полярности в момент коммутации нагрузки,

читаем матчасть ("Искусство схемотехники"    Хорвиц, и Хилл  том 1  стр....сами поищите..)

а чтобы тормозил,надо отключить напряжение и  закоротить обмотку двигателя.)

Это я в курсе.

Диод=короткое в одну сторону ;-)

И этот факт я прочувствовал на самодельном е-веле - с ним накат уменьшается.

Без него кстати транзисторы не выбивает из-за внутреннего обратного диода. Тогда это все гасится на батарею.

И кстати, это причина, по которой без отдельного диода греются полевики, о чем я писал выше.

Как говорится "и опыт, сын ошибок трудных..."

[mag58]

Цитата

И кстати, это причина, по которой без отдельного диода греются полевики, о чем я писал выше.

Не знаю такой проблемы в своих блоках управления, не сталкивался

пока транзисторы крутят двигатель без нагрузки в моих схемах транзисторы холодные,ставлю ВСЕГДА на радиаторы всё равно и 

диод ставлю тоже ВСЕГДА,

это не тот случай,чтобы "экономить на спичках"  такая "экономия" (даже если внутренний диод стоит),  отражается  на надёжности схемы, лучше подстраховаться лишний раз.

[gerasimenkoao]

Вчера провел стресс-тест интерфейса системы - дал сыну - и пятерней по экрану и как он только не тыцял - все ок. От "дистанционки" двигателя остался в восторге ;-)

Буду подбирать частоту ШИМ, уже наклепал чтобы была своя для каждой скважности. Хотя может и не надо, просто уйду на ифразвук, или на 60-70Гц. Проверять в общем следует.

Не исключаю дополнительной копки интерфейса для "быстрых" (от 5000 об/мин) двигателей - на другие частоты

[mag58]

поздравляю с подвижкой в проекте..)

[gerasimenkoao]

6 часов назад, mag58 сказал:

поздравляю с подвижкой в проекте..)

Это Вам спасибо!

Чем больше критики, тем лучше становится система.

А с таким сильным оппонентом, я просто не имею права на ошибки!

 

[mag58]

2 часа назад, gerasimenkoao сказал:

 

А с таким сильным оппонентом, я просто не имею права на ошибки!

Ну тут Вы меня идеализируете, спасибо,конечно, НО!

-не ошибается только тот кто ничего не делает, (с)

наши ошибки -это нижняя часть айсберга,которые никто не видит и не показывает,но она обязательно присутствует. а как без них?

-И опыт, сын ошибок трудных, и гений,парадоксов друг ....(с) Пушкин

практический опыт только через собственные ошибки и приобретается , а чужой опыт  никого ещё ни чему не научил, так что это элемент нормального  творческого  процесса.

[gerasimenkoao]

Подобрал частоту ШИМ - 72Гц на нагруженном оборотистом двигателе.

Пришлось подключать график психоакустики:

В общем, для моего контроллера, несмотря на выбор кратных частот ШИМ, ниже 64 Гц - греются транзисторы.

Выше 128 - греется обратный диод и слышна эта самая частота.

Таким образом вышел на 72 герца.

Конечно, можно было еще подключить осциллограф и посмотреть параллельно канал управления транзистором и само напряжение на двигателе.

Но в целом и без этого получилось, осталось попробовать на медленном двигателе, и прикрутить отработку шагов алгоритма, реакцию на кнопки.

А , да, и собрать все в корпусе.

Есть два варианта - небольшая распределительная коробка 90х50х30 , или прозрачная коробочка из-под кредиток того-же размера - так будет хоть понятно, что внутри не просто выключатель.

[Jonhson]

Фарфуркис прочитал:
— «У мене внутре… гм… не… неонка». Гм. Что это такое — неонка?

[gerasimenkoao]

10 часов назад, Jonhson сказал:

Фарфуркис прочитал:
— «У мене внутре… гм… не… неонка». Гм. Что это такое — неонка?

Газоразрядные неоновые лампы - были как цифровые индикаторы в советских весах, часах и даже калькуляторах.

Сейчас считаются особым шиком/фетишем в быту.

В более простой вариации встречаются как "простая" лампочка в стартере лампы дневного света и отвертке-индикаторе фазы.

Одним словом, это тот самый теплый ламповый звук  свет, да я и сам поэтому люблю красные светодиодные цифровые индикаторы, а не только потому что они заметны.

Но вернемся к контроллеру - все немного стопорнулось, ибо хобби - не чувствовал вдохновения, да и корпус с кнопками остался на даче.

 

Зато побывал на конференции инновации медового рынка, в общем неделю можно сказать переосмысливал многие вещи.

С уважением, электропчеловод Андрей.

[mag58]

Цитата

Зато побывал на конференции инновации медового рынка,.....

И что такого "нового" там узнали?..))))

[gerasimenkoao]

30 минут назад, mag58 сказал:

И что такого "нового" там узнали?..))))

Как говорится - людей посмотрел, себя показал ;-)

Убедился, что большим пчеловодческим хозяйствам тоже без особой надобности "Умные ульи"

Пчеловодство это бизнес, а в нашей стране он менее рентабелен, чем за рубежем - и дело даже не в цене на мед - по сути у нас почти в 2 раза меньше взяток с улья.

Это если брать Украину и Европу - цифры порядка 20 и 40 кг, и даже до 60 кг в Канаде.

Что-то мы делаем не так.

Теперь о потравах - В Америке в этом году пропало более трети пчел.

В общем, все услышанное натолкнуло меня на размышления, которые вылились в статью http://beefree.xyz/?p=103 

Ну а основная идея - необходимо увеличивать рентабельность.

А это значит, что наметились новые публикации, какие - все будет по окончании работы над контроллером медогонки

[alekskrem2]

Какая примерно себестоимость вашего контролера.