智能车制作

标题: 应quzhanguang同学的要求，在此臭白话几句 [打印本页]

作者: turf456 时间: 2011-10-6 06:16
标题: 应quzhanguang同学的要求，在此臭白话几句
讨论之前先说一下直流电机是什么玩意。如下图所示，网上搜的
[attach]12381[/attach]
其中反电动势E与转速ω成正比，E=K·ω
以下分析假设转速恒定。因此反电动势E也恒定。
在proteus里建立模型，左侧为激励式，通过三态门实现悬空，右侧为启停式。各个元件参数瞎编一下。
这里假设反电动势为3V，不论其他情况如何变化。
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下图是某频率下50占空比两种方案的电压波形：
[attach]12375[/attach]
上面是启停式，这个图形再熟悉不过了。RL的充放电回路。
下面是激励式，以3V为基准高电平期间电压上升，低电平期间瞬间消失，线圈存储的能量以电涡流的形式耗散。越接近方波，耗散越小。

在启停式驱动中，关于对地短接是否产生刹车效果，我们选择一其他较高频率，分析不同占空比的效果。
如下三图一次是50,58,70占空比的三种状态，注意3V坐标，这是维持ω的反电动势。始终不变
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↑第一幅图中，电压波动范围为2.47至2.73。均未达到3V，此时反电动势大于平均驱动电压，始终处于阻碍状态，实际情况中会是减速状态，反向电动势降低，达到新的平衡。
[attach]12379[/attach]
↑第二幅图中，电压波动范围为2.87至3.13。处于3V上下，此时二者相当，电压处于3V上部有驱动作用，处于3V下部有阻碍作用。
[attach]12380[/attach]
↑第三幅图中，电压波动范围为3.50至3.70。完全处于3V以上，任何时间均保持驱动状态，实际情况中电机速度将提高，反向电动势提高，达到新的平衡。

下面是关于波动范围的问题：
三幅图片分别是1K，5K，20K频率某占空比下的波形
[attach]12374[/attach]
[attach]12376[/attach]
[attach]12377[/attach]
很明显，频率越高，波动越小，能量损耗越小。

关于aytc100同学说的：“激励式和起停式在电机频率足够高的情况下是可以等效的。”
个人理解是受电路寄生参数和铁芯的影响，导致能量耗散的变慢。
而且，“在电机频率不高的情况下的确启停式比激励式省电”也就很好理解了，但不能用上面任何一个图去等效。

因此quzhanguang 同学分析的很在理，电机的加减速是自感电流和反向电流综合作用的结果。
可是元老也没说都接地电流就等于零啊？
最后说一句，等效电路终究是理论，真要去用示波器看电机两端的波形，是啥也看不出来的。

作者: 记忆将军 时间: 2011-10-6 10:10
回复 1# turf456

学习下

作者: turf456 时间: 2011-10-6 12:49
本帖最后由 turf456 于 2011-10-6 13:36 编辑

[attach]12383[/attach]

作者: sonwendi 时间: 2011-10-6 16:48
分析的很在理，学习了

作者: 贰玖零计时器 时间: 2011-10-6 18:24
将电机两端短接是很暴力的制动方法来的，像智能车电机这种小功率的就可以这样制动。

作者: 飞蓝 时间: 2011-10-6 19:28
很不错，楼主认真的精神佩服

作者: ☆_。寒泉..+ 时间: 2011-10-6 20:23
有木有启停式和激励式的电路图啊

作者: 翔宇 时间: 2011-10-6 22:06
凤姐还是那么犀利，学习一下。

作者: yayadianzhang 时间: 2011-10-6 23:57
凤姐分析得灰常好，学习了

作者: quzhanguang 时间: 2011-10-7 04:23
本帖最后由 quzhanguang 于 2011-10-7 04:46 编辑

凤姐强势啊
居然一一验证
凤姐精神实在佩服，小弟感激涕零
“元老也没说都接地电流就等于零啊？”凤姐没读完整句话，后面还有个然后

。。。。。

就等小弟偶去拿电机实测吧

作者: quzhanguang 时间: 2011-10-7 05:04
本帖最后由 quzhanguang 于 2011-10-7 05:06 编辑

有木有启停式和激励式的电路图啊
☆_。寒泉..+ 发表于 2011-10-6 20:23

激励式的不确定对不对

作者: ☆_。寒泉..+ 时间: 2011-10-7 12:28
我去，激励的真实复杂，不过我想直接把启停式的p换成n再改下线就ok了

作者: 枫007 时间: 2011-10-7 14:31
学习下

作者: lxl413099 时间: 2011-10-7 16:26
好

作者: 王其奇 时间: 2011-10-7 16:41
回复 11# quzhanguang

牛人，第6届困扰N多队伍的驱动问题解决图被你找到了！传说的“4N”驱动，呵呵！！！
祝你在第7届中能收获更多！！

作者: 王其奇 时间: 2011-10-7 16:49
本帖最后由王其奇于 2011-10-7 16:56 编辑

回复 11# quzhanguang

是困扰电磁组的驱动问题，先是BTS７９６０扛不住，再后来MOS H桥跑得连焊锡都化了，最后········
个人愚见就是去年电磁组在论坛上说自己B车驱动没问题的队伍，要么是使用了更好的方案真正解决了驱动发热问题；要么是车速还没到让驱动发热罢工的地步。
所以在B车驱动寻找新方案的时间点和先后可以看出队伍的整体实力，同时驱动也是去年的一个瓶颈问题，搞定了那就后面没什么大问题，如果没搞定，那么赛场上如果没跑完第一圈，那么只能放弃第二圈吹驱动来散热，寄希望于第三圈。这个现象到国赛时试车都有，有的队伍在预赛时跑到一段车子就停了，他们可能是用自制的P-N H桥甚至并联或者其他方案，使得驱动发热而罢工.
不过一直敬佩凤姐！！！

作者: physics_boy 时间: 2011-10-7 17:23
本帖最后由 physics_boy 于 2011-10-7 17:26 编辑

我看了那个帖子了，发现大家讨论的都很有道理。其实仿真有的时候不能说明一切，看我帖子最后一句话，我也没分析清楚，只是从现象入手猜测本质……http://www.znczz.com/redirect.ph ... 9&fromuid=25210

哪位大牛能考虑实际使用的器件进行分析呢……
给的图是假设另一端始终置高电平，其实原理一样，凑合分析吧

作者: 靠岸 时间: 2011-10-7 19:24
尼玛厦大也搞这个。。。

作者: u200914504 时间: 2011-10-7 19:35
楼主威武...

作者: quzhanguang 时间: 2011-10-8 00:15

尼玛厦大也搞这个。。。
靠岸发表于 2011-10-7 19:24

我必然不能代表厦大

作者: 曾义和 时间: 2011-10-8 08:52
猛！！

作者: quzhanguang 时间: 2011-10-8 12:31
本帖最后由 quzhanguang 于 2011-10-8 12:53 编辑

回复 quzhanguang

牛人，第6届困扰N多队伍的驱动问题解决图被你找到了！传说的“4N”驱动，呵呵 ...
王其奇发表于 2011-10-7 16:41

寒泉同学想出来的一个简单的的4N方案，把上臂的PMOS换成NMOS，连线交叉对调下，然后搞个很小的20V升压电路，给4427供电，4427供给上臂NMOS栅极20V比电源7V高十几伏，上臂就可以了导通了，下臂20V自然更能导通。

作者: quzhanguang 时间: 2011-10-8 12:45
本帖最后由 quzhanguang 于 2011-10-8 12:58 编辑

补充：如果4427正品的话是可以承受20V并能输出20V的
看技术手册
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir4426.pdf
当然。。我就买到次品了

作者: aytc100 时间: 2011-10-8 12:53
回复 22# quzhanguang

头一次见这么用栅极驱动芯片的……祝你实验成功！

作者: 王其奇 时间: 2011-10-8 15:48
本帖最后由王其奇于 2011-10-8 15:56 编辑

回复 22# quzhanguang

嗯，这个我当时想过，应该是可以实现的，上桥臂的Vgs会自动形成，不用像2104那样要自举电容的的电路，不过一直没制作，主要是我去年不是做硬件的，希望你能成功做出，到时分享一下啊！！
呵呵，其实正品与次品都只是相对的！我们买的大部分是在淘宝，淘宝卖家大多是深圳或广州，他们卖的都是拆机货，不然价格不会那么低（但是也有欺骗，点进去后抬价）。今年有幸负责电子设计国赛时器件管理，看到学校与TI等公司的销售点或合作公司（如E络盟）买的正品货，的确是很好，本想搞2片，但是后来被老师拿走了。
4427OUT端与NMOS之间最好加一个几欧姆的电阻！！

作者: parter 时间: 2011-10-8 18:11
果然专业呀！！值的好好研究下

作者: chiusir 时间: 2011-10-9 09:14
凤姐适合搞研究，呵呵

作者: niuyuxiang 时间: 2011-10-9 13:21
凤姐一向强大

作者: 437334816 时间: 2011-10-9 13:52
学习

作者: lightface2010 时间: 2011-10-9 21:06

作者: quzhanguang 时间: 2011-10-10 00:06

回复 quzhanguang

嗯，这个我当时想过，应该是可以实现的，上桥臂的Vgs会自动形成，不用像2104那 ...
王其奇发表于 2011-10-8 15:48

泪奔啊！！！！4427接上12V就快要烧糊了。。。
要接上20V还不得着了呀！！！

作者: xzdlxd 时间: 2011-10-11 16:33
精神可嘉···

作者: 寂寞坏孩子9856 时间: 2011-10-20 02:03
专业啊

作者: guo296512521 时间: 2012-5-19 10:17
这是个好帖子相见恨晚啊

作者: beichen 时间: 2013-8-16 19:15
凤姐犀利啊

作者: 工大飞虎队007 时间: 2013-11-24 14:49

作者: 知己知彼 时间: 2015-4-11 20:00
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欢迎光临智能车制作 (http://111.231.132.190/)