Controlador de motor trifásico open source

[Njay]

se eu percebi bem esta história dos motores de indução, nesta aplicação não precisas de te preocupar explicitamente com o escorregamento. quando ligas um destes motores sem feedback de posição, como se fosse ligado directo à rede, o escorregamento ocorre porque o campo gira a uma velocidade fixa e sem feedback. mas se vais usar um microcontrolador para o controlar, deve ter-se feedback de posição e aí o micro, depois de activar o pólo seguinte, simplesmente "espera" que o rotor o atinja, e só depois passa ao próximo pólo. aí não há escorregamento.

ao contrário da generalidade dos motores em aplicações na rede, que são dimensionados para uma carga relativamente fixa e com alguns cuidados como arrancar suavemente, etc, no caso de um ve parece-me que é mesmo necessário usar feedback de posição, porque um motor num ve tem uma carga imprevisível. se fazes o campo girar sem ter em conta a posição do rotor, calculo que possas até ter comportamentos estranhos como por exemplo ele ter "espasmos" curtos e rápidos para trás e para a frente perante uma carga alta.

que vos parece?

[celsomenaia]

cumprimentos a todos

espero ajudar , já que eu também tive a ideia de fazer um controlador para um motor trifásico .
infelizmente a programação e os microcontroladores são áreas que não domino, pensava eu que fazia tão facilmente quanto fiz o controlador para o motor dc que uso no carro eléctrico.

resumindo arranjei um motor trifásico, arranjei módulos de igbt´s de 600a, arranjei uma placa de desenvolvimento para microcontroladores pic, depois o software levou a melhor

mas pelo menos aprendi alguma coisa, uma delas é que já existe muitas coisas feitas que podem facilitar o nosso trabalho

a opcçáo pelos micro controladores da microchip, http://www.microchip.comdeve-se ao facto de terem bastante informação e código fonte, para fazer um controlador deste género, quer seja por variação frequencia/tensão, ou mesmo controle vectorial, mas para mim essa informação não ajuda, programação não é comigo , mas alguém com conhecimentos de informática, programação, microprocessador, etc não deve ter problema em entender o que lá está.
aqui fica um site que tem muito boas informações
http://calibraelectrica.webs.com/inverter.htm

qualquer coisa posso ajudar com a parte de potência, os driver´s , igbt´s, ou mosfet´s , ai estou mais ou menos à vontade

[RedRod]

tal como disse a parte da programação para mim é a parte mais fácil porque sou programador quanto a parte de electrónica já estou um bocado enferrujado e não tenho experiência com electrónica de potencia mas a ultima parte vai ser mesmo a de passar de 12v para 300v e tenciono utilizar 6 mosfet's 2 por fase que são de 500v 48a (280a em pico) como a corrente por fet é que apenas 150v se controlar os picos chega perfeitamente (de futuro para maior potencia talvez duplique para poder ter 96a com 560a de pico) a 300v dá 14.4kw (ou 28.8kw com 12 fet's) em picos muito pequenos pode ter até 84kw.

estou a estudar o controlador de um outro projecto mas cc que está em http://ecomodder.com/forum/showthread.p ... -6404.html parece um óptima base de trabalho.

[celsomenaia]

oi
o caro de fazer um controlador é a parte de potencia, eu já tenho uma ideia para fazer a parte de potencia, embora ainda não tenha nenum software decente para desenhar as placas de circuito impresso, isso dava jeito, se alguem souber de um programa que seja simples de usar avisem s.f.f. isso dava mesmo jeito

uma dica bastante util, é possivel encontrar mosfet´s ou igbt´s de alguma potencia em feero-velhos/sucatas, principalmente de ups , tambem é possivel encontrar sensores de hall , que dão muito jeito para medir as correntes e tensões, e normalmente os ""sucateiros" pedem muito pouco por isso, os mosfet que uso no meu controlador do motor dc, vieram duma placa de uma ups que me custou 1€ apesar de estar bastante danificada ainda consegui aproveitar 17 mosfet´s de 30a 200v.

ou seja pode dar até 500a , e usar uma tensão até 120v mais ou menos

cumprimentos

[RJSC]

celso, mas isso és tu que tens sorte com os sucateiros!
sacaste de lá o carro, o motor os transístores. é difícil ter a tua sorte!

os sensores de hall sacam-se de quê? as ups que me chegam ás mãos (só até 1000 va até hoje) não têm nada. só mosfet's.

[RedRod]

pois eu tb já encontrei uma ups mas só consigo aproveitar os mosfet que são 4 porque tudo o resto foi lixado para não ter indicações estupidos fabricantes

quanto a parte de potencia faz-se uma ponte em h com 6 mosfetes de 500v com 48a de funcionamento continuo tendo em conta que se pode duplicar para aumentar a potencia com 18 consegues 144a a 300v com segurança o que já é 43200w em continuo como cada mosfet suporta 280a de pico suporta picos de 252kw já é mais de 300cv o pior é que cada um custa pouco menos de 8€ 144€ só em mosfet's

[celsomenaia]

lol, sorte não , paciência , e também saber o que se procura, onde tenho tido mais "sorte" é nas sucatas perto de fátima, ai é normal terem essas coisas.

os igbt´s que tenho comprei no ebay por 150€ , muita paciência, de andar sempre à procura.


http://picasaweb.google.pt/celsomenaia/ ... 7256582722
na imagem pode-se ver :
em cima esquerda: semikron 400a 600v, half bridge
em cima direita: mitsubishi 300a 600v, half bridge
em baixo:mitsubishi 50a 600v, half bridge

tenho 1 da semikron, e 5 de cada um da mitsubishi a deia era usar 3 para um controlador de motor trifasico e 2 para um controlador de motor de corrente continua.

redrod onde estas ? penso que eu fazendo a parte de potencia e tu a parte de controlo, e temos isto a andar

[RedRod]

redrod onde estas ? penso que eu fazendo a parte de potencia e tu a parte de controlo, e temos isto a andar

eu sou de lisboa.

quanto a parte de controlo ainda está muito primitiva para pensar na parte de potencia porque meter 300v a bombar numa sena sem testar muito bem vai dar para o torto quero experimentar primeiro com 12v depois uns 75v depois com 150v e ai sim passar para os 300v os 300v é o objectivo final e penso que a cada passo vou ter novos problemas que tenho que resolver, estou a tentar aprender o máximo que posso com os erros dos outros para não cometer tantos eu próprio mas sei que vai ser inevitável e quanto menor for a corrente nos erros melhor.

penso em breve fazer um esquema para submeter aqui ao pessoal para receber umas criticas de como o melhorar.
a ideia genérica neste momento é:
controlo:
alimentação directamente da bateria do carro 12v
logo de seguida uma díodo zener de 12v para impedir picos de entrar na parte de controlo (aqui tb já pensei em meter um dc-dc de 12-12 mas pelo que vi têm sempre que receber mais de 12 para sair 12 tenho que investigar melhor.)
depois um max5033basa+ para corrigir de 12v para os 5v do controlador.
atmel16 fazer toda a parte da lógica já vi a venda por cerca de 4€.(indeciso entre o 16 e o 8 tenho que fazer um programa piloto para ver o tamanho e ver se o de 8 chega)
gate drivers's ainda tenho que procurar melhor já encontrei os ixdd414pi mas só dão para um mosfet e quero ver se encontro os que dão logo para 6 de uma vez. estas são alimentados por 12v e recebem o sinal do controlador.

potencia:
6 mosfet's 500v 48a em continuo ou 280a de pico.

baterias ainda nem pensei nisso mas terá que ser 300v.

programação:
após ler vários projectos de outro cheguei a conclusão que o pedal do acelerador não deve controlar a frequência mas sim a corrente assim recebemos a corrente desejada e o controlador aumenta a frequência até atingir a corrente desejada assim fica um controlo bastante próximo do que temos hoje nos carros normais.

[celsomenaia]

oi, já que estás em lisboa , talvez possamos trocar ideias pessoalmente ?

a abordagem normal seria controlar a velocidade, porque tendo "feedback" da mesma torna-se possivel um controlo mais facil, e para implementar "cuise control" ou travagem regenerativa é mais facil controlar a velocidade.

controlo de corrente ou mais conhecido como controlo de binário (dtc - direct torque control) , torna as coisas mais complicadas, mas isto sou eu a pensar que não sei nada de programação. possivelmente o contrário é que é verdade

acerca de um programa para desenhar circuitos impressos ? alguém conhece ?

cumprimentos

[Njay]

se quiseres um opensource, experimenta o kicad. é uma suite com aplicação de captura de esquemas e desenho de pcbs. tem uma ou 2 coisas meio arcaicas, mas também não há melhor, nem opensource. dá para ver as placas em 3d interactivamente. se precisares posso dar-te umas dicas.

[Josenir]

acerca de um programa para desenhar circuitos impressos ? alguém conhece ?
cumprimentos

eu recomendo o expresspcb. é simples e direto, não se perde tempo para aprender a desenhar.
http://www.expresspcb.com/expresspcbhtm/download.htm

[RedRod]

porque controlar a corrente e não a velocidade:
1- tem-se sempre que controlar a corrente logo temos que medi-la e para controlar a velocidade passamos a ter que medir também a velocidade.
2- para manter uma dada velocidade temos que comparar a velocidade com a corrente e aumentar a corrente só quando a velocidade é inferior mas se tivermos numa subida a corrente deve subir mais rapidamente que quando estamos a patamar e a velocidade desejada é a mesma por isso começa a complicar os cálculos.
3- o que temos normalmente num carro de ci é exactamente o controlo do binário queremos acelerar carregamos no pedal queremos desacelerar levantamos um pouco o pé nas descidas para a mesma velocidade temos posições de pedal diferentes enquanto que com controlo de velocidade no acelerador tens a mesma posição.
4- programaticamente é muito mais simples:

se corrente maior que a corrente_desejada
diminui um bocadinho a frequência
se não
se corrente menor que corrente_desejada
aumenta um bocadinho a frequência
fim
fim.
como o programa corre muito rapidamente este processo repete-se muitas vezes assim em apenas alguns milissegundos a corrente está estabilizada com a desejada e assim temos ao mesmo tempo controlo de corrente e de velocidade.

outra vantagem deste circuito é que o controlo da aceleração passa para o condutor e não para o programa quando queres uma aceleração muito rápida carregas pedal a fundo se quiseres uma mais suave carregas apenas ligeiramente.

[jmal]

porque controlar a corrente e não a velocidade:
1- tem-se sempre que controlar a corrente logo temos que medi-la e para controlar a velocidade passamos a ter que medir também a velocidade.
2- para manter uma dada velocidade temos que comparar a velocidade com a corrente e aumentar a corrente só quando a velocidade é inferior mas se tivermos numa subida a corrente deve subir mais rapidamente que quando estamos a patamar e a velocidade desejada é a mesma por isso começa a complicar os cálculos.
3- o que temos normalmente num carro de ci é exactamente o controlo do binário queremos acelerar carregamos no pedal queremos desacelerar levantamos um pouco o pé nas descidas para a mesma velocidade temos posições de pedal diferentes enquanto que com controlo de velocidade no acelerador tens a mesma posição.
4- programaticamente é muito mais simples:

se corrente maior que a corrente_desejada
diminui um bocadinho a frequência
se não
se corrente menor que corrente_desejada
aumenta um bocadinho a frequência
fim
fim.
como o programa corre muito rapidamente este processo repete-se muitas vezes assim em apenas alguns milissegundos a corrente está estabilizada com a desejada e assim temos ao mesmo tempo controlo de corrente e de velocidade.

outra vantagem deste circuito é que o controlo da aceleração passa para o condutor e não para o programa quando queres uma aceleração muito rápida carregas pedal a fundo se quiseres uma mais suave carregas apenas ligeiramente.

não precisas de fazer controle de velocidade, nenhum controlador tem isso nem é necessário, nos fazemos isso naturalmente, no motor ci apenas controlas também a corrente (quantidade de combustível que entra no motor), não faz muito sentido controlar a velocidade pelo acelerador. além disso o processo não é tão simples, precisas de várias variáveis para calcular com exactidão o pwm que vais dar ao motor para controlar a velocidade, se quiserem posso inserir a formula de calculo.

[RedRod]

era exactamente isso que estava a tentar demonstrar com o post mas não tenho o dom da palavra.

já agora quanto a travagem regenerativa (para já não vou incluir no projecto) mas os díodos para evitar a corrente inversa na realidade estão a carregar as baterias já que só surge corrente inversa quando a corrente gerada no motor é maior que a das baterias ou será que estou enganado?

[Njay]

o expresspcb tem realmente uma ergonomia que ainda não vi outro igualar, mas é software proprietário (ficamos agarrados) e não gera ficheiros gerber, necessários para quando se decidir mandar fazer uns pcbs mais profissionais.

[celsomenaia]

oi

os diodos colocados nos mosfet´s servem apenas para proteger os mesmos de sobre tensóes que surgem quando entra ao corte.

a travagem regenerativa é um conceito relativamente simples, vamos ver se consigo explicar.

quando em funcionamento como motor, existe escorregamento, que é a diferença entre o campo girante (magnético) a velocidade dada pelo controlador (por ex: 1000 r.p.m), mas o motor está a rodar efectivamente a uma velocidade menor, ( 990 r.p.m) . esta diferença é o escorregamento.
esta diferença é o que faz o motor funcionar, faz com que existe uma corrente induzida no rotor que por sua vez produz binário, quanto maior o escorregamento, maior corrente induzida, maior binário

quando não existe escorregamento (situação impossível em funcionamento estático -sem variação de velocidade-) não existe corrente induzida, não existe binário o motor está a "flutuar" (situação possível em funcionamento dinâmico -com variação de velocidade-)

existe o oposto, que é quando o motor está a rodar mais rápido que a velocidade do campo girante (magnético, velocidade dada pelo controlador), por exemplo a descer, (por ex: 1000 r.p.m., e o motor a 1100 r.p.m) ai temos um escorregamento "negativo" e a corrente induzida é "negativa" ou seja em vez de funcionar como motor está a funcionar como gerador e fornece corrente.
quanto maior o escorregamento, maior a corrente induzida, maior binário de travagem, e claro também maior a corrente devolvida as baterias

isto é complicado de explicar assim espero que me tenha feito compreender.

cumprimentos a todos

[RedRod]

bem vamos lá ver se me consigo explicar (tal como disse não tenho o dom da palavra, explico-me mal).

1-qualquer bobina em rotação produz energia eléctrica.
2-quando não tens o pé no acelerador a frequência que estas a mandar para o motor é 0.
3-assim se estiveres numa descida ou a travar a frequência do motor é 0 mas a rotação do motor não é logo produzes energia (escorregamento negativo).
4-sempre que a energia produzida pelo motor devido a escorregamento negativo for maior que o valor nominal das baterias estas efectivamente e carrega-las.
5-como um mosfet com tenção inversa queima muito rapidamente tens que o proteger com díodos.
6-esses mesmos díodos servem para que quando o motor está como gerador estejas a carregar as baterias logo estas na pratica a fazer travagem regenerativa, claro que é com um eficiência muito pequena, mas é travagem regenerativa.

se não me fiz explicar bem peço desculpa mas para mim o que acabo de escrever é claro como a agua.

a minha pergunta é qual a eficiência deste modo de regeneração? porque existir existe pode é não ser bom para as baterias ou ter outro inconveniente que eu não esteja a ver.

[jmal]

bem vamos lá ver se me consigo explicar (tal como disse não tenho o dom da palavra, explico-me mal).

1-qualquer bobina em rotação produz energia eléctrica.
2-quando não tens o pé no acelerador a frequência que estas a mandar para o motor é 0.
3-assim se estiveres numa descida ou a travar a frequência do motor é 0 mas a rotação do motor não é logo produzes energia (escorregamento negativo).
4-sempre que a energia produzida pelo motor devido a escorregamento negativo for maior que o valor nominal das baterias estas efectivamente e carrega-las.
5-como um mosfet com tenção inversa queima muito rapidamente tens que o proteger com díodos.
6-esses mesmos díodos servem para que quando o motor está como gerador estejas a carregar as baterias logo estas na pratica a fazer travagem regenerativa, claro que é com um eficiência muito pequena, mas é travagem regenerativa.

se não me fiz explicar bem peço desculpa mas para mim o que acabo de escrever é claro como a agua.

a minha pergunta é qual a eficiência deste modo de regeneração? porque existir existe pode é não ser bom para as baterias ou ter outro inconveniente que eu não esteja a ver.

a tensão da energia que o motor gera a travar nunca será igual ao superior ao nominal da bateria, a travagem regenerativa é também um elevador de tensão para assim poder carregar a bateria, além disso a bateria tem de suportar essa carga, e claro que não podem ser utilizadas baterias de carga lenta, como as de chumbo, só servem nimh, litio e ferro.

[celsomenaia]

boas

qualquer bobine a rodar, mais um campo magnético, produz energia

se quando se tira o pé do acelerador, a frequência é 0 , ou está desligado ou tens corrente continua nas bobines ?
se a frequência for 0 (desligado) ai o motor não faz nada, nem trava !
se for corrente continua , não sei , mas não deve ser muito bom para a saúde do motor, já que a corrente iria subir desalmadamente

cumprimentos
ver se o fim de semana investigo isto com calma