Co ma rychlejsiu odozvu BDC alebo BLDC?

[romiadam]

Cavte,

ak mam ventilator s otackami napr. 2000ot/min. a nahle zmenim otacky na 3000, ktory motor to dosiahne rychejsie, BDC alebo BLDC? Ovplyvnuje rychlost odozvy ta elektroninka vo vnutri BLDC ventilatora? Viem ze u BDC motora je zmena okamzita ale neviem ako je to u BLDC. BLDC motorcek je tichy, preto by som ho chcel pouzit.
Mam jeden BLDC ventilator z PC zdroja, ktory regulujem PWM signalom, a zda sa mi ze je tam dost velka odozva asi pol sekundy. Zatial som to nemeral. Moze to byt alebo sa mi to len zda?

Robim do skoly projekt na regulaciu polohy polystyrenovej gule v rure s prudiacim vzduchom (levitacia gule v vzduchu) s PID regulatorom, tak zvazujem ci pouzit BDC alebo BLDC ventilator.
Potrebujem aby sa otacky ventilatora zmenili rychlo.

Co o tom viete, alebo si myslite?

[misocko]

motor s elektronikou bude mat urcite pomalsie reakcie
budes robit aj spetnu vezbu cez otacky? alebo len poloha lopticky? budes motor aj brzdit ? - respektive , asi budes musiet (ked chces rychlu zmenu , predpokladam ze tu gulu to ma drzat na mieste aj ked do nej strcis)

[romiadam]

Neviem este co a ako, asi brzdit nebudem. Uvidim,ked kupim ventilator (mam klasicky BLDC, ale asi centrifugalny je silnejsi nie?) asi na 24V a potom uvidim,ze ako rychlo sa meni aj poloha lopticky/gule. Nepotrebujem nic moc extra rychle. Staci ak mi to za 1-2 sekundy ureguluje. Hlave nech to nekmita.
Nebudem merat otacky ventilatora, lebo pri prezentacii budem konstantne obmedzovat prietok vzduchu (vytvorim umelo unik vzduchu), a prezentovat,ako sa zvysia otaky a ureguluje sa to zase. Preto budem merat polohu ultrazvukovym snimacom. Kupil som jeden z ebay ten za par eur. Na moje prekvapenie,plochu krabicu to meria s presnostou 0,3 mm. Posunul som krabicu o cca1 mm od oka a hodnota casu sa zmenila presne o ten cca 1mm. Ale neviem,ako sa to bude spravat v trubke.

[rudko]

Podla mna odozva na zmenu otacok je ovela viac ovplyvnena fyzikalnymi vlastnostami (vykon, hmotnost rotor+lopatky,tvar lopatiek) ako typom motora

[romiadam]

To ano, to je vlastnost systemu, to nezmenim.
Ja som skor myslel to ze ak zmenim PWM, mne sa zda ze nereaguje ihned ale s malym oneskorenm ako keby sa tam poteboval nabit/vybit neky kondenzator. Ale takto sa to asi neda riesit. Dnes sa pohram s PWM programom a zmeriam to aby som mal ciselnu hodnotu kolko to oneskorenie je. Vecer to sem dam.

[epto]

Meranie vzdialenosti v prudiacom vzduchu moze sposobit problemy. Pri konstantnej vzdialenosti ale inom prudeni vzduchu ti moze merat inu vzdialenost. Na podobnom principe sa ultrazvukovo meria rychlost vetra, nakolko to prudenie vzduchu ovplyvnuje sirenie zvuku. Treba sa s tym pohrat.

[romiadam]

Nad tym som rozmyslal aj ja. Uvidim ze ked to dam dokopy ako to prudenie vzduchu oplyvni meranie.

ak by to moc ovplyvnovalo, nepomohlo by minimalizovt medzeru medzi gulou a trubkou? Zeby som ventilatorom vytvaral nie prud vzduchu, ale tzv. tlak. Neake to prudenie by tam tiez bolo, ale minimalne.

Alebo potom zmenit snimac na laserovy alebo infra?

[romiadam]

Cavte,

tak dostal som sa k tom meraniu az teraz. Pozrite sa na ten graf. Kazda bodka predstavuje cas 200ms +- 2ms

Ja nie som odbornik na regulaciu, ale ja si myslim ze toto je nepouzitelne. Je to velmi pomale. S tymto tu gulu asi neuregulujem v konstantnej polohe. Co si o tom myslite?
Zmena PWM hodnoty bola skokova, okamzita.

Ja neviem ci tu pomaly zmenu sposobuje zotrvacnost ventilatora (asi nie, vsak je to klasicky ventilator zo zdroja92x92mm), alebo ta elektronika vo vnutri ventltora. Na takyto zdrojovy ventilator nie su kladene vysoke poziadavky rychlej zmeny otacok ventilatora, preto si myslim, ze to sposobuje elektronika toho ventiltora.

Asi radsej zozeniem komutatorovy motorcek, aj ked bude hucat. Ale aspon bude reagovat rychlejsie a budem to riadit napatim. Pockam na vase reakcie.

[rudko]

A si si isty ze je to vobec spravny koncept? Videl si uz nieco taketo?
Nebolo by rozumnejsie pouzit konstantny prud vzduchu a nejaku skrtiacu klapku k tomu?
Ja sa stale nemozem ubranit pochybam ze dokazes najst motor ktory bude schopny dostatocne dynamicky regovat. Ventilator totiz pre motor nepredstavuje linernu zataz, ale zataz stupa myslim az kvadraticky vzhladom na rychlost otacania. Preto zmeny otacok hlavne hore potrebuju cas...
Ono by sa to vhodne navrhnutym regulatorom samozrejme uregulovat dalo, ale nedosiahnes schopnost reagovat okamzite na vonkajsi podnet - stuchnutie do gulicky bez toho aby nezacala kmitat

[mac26]

Ja by som isiel touto cestou:
https://www.youtube.com/watch?v=NqeA_bGGLsU
S tou 5" vrtulkou ma stat. tah mozno okolo 1kg.
Tebe staci samozrejme zlomok toho vykonu. Tu sa pohybujeme ale v desiatkach A

[romiadam]

Rudko, robi sa to cez regulaciu na rychlosti otacania motorceka, to viem na 100%. Snima sa poloha gule a na zaklade toho sa zvysuje/znizuje napatie/PWM napatia pre motor. A to zabezpecuje PID regulator.

Ale ako pises, na to aby sa to dokazalo uregulovat, treba motorcek, ktory dostatocne rychlo reaguje. A vsetky tie PC ventilatory a centifugalne ventilatory na to nie su urcene, u nich rychla odozva nie je potrebna pre chladenie chladica, tak preto oni reaguju tak pomaly ako reaguju. Takze toto asi cesta nebude.

Ta BLDC technologi tak pokrocila, ze uz nie som schopny najst na google maly ventilatorcek s komutatorm (google mi uz aj na brushes DC vyhadzuje len BDLC ventilatory). Neake mi to vyhodilo, ale to su do klimy do uta s odberom 24V 10A alebo dopredu na chladic. To zase nemam taky zdroj a je to velke.

mac26,
ty mi citas myslienky. Vcera som zacal rozmyslat cestou, ze aj drony musia rychlo uregulovat otacky ab boli schopne levitovat. Tak som zacal googlit kolko toja motorceky pre drony a na ake napatia sa predavaju. Ale ja som nanasiel to tvoje video. Toto mi moc pomohlo a aj ti zvuky potvrdzuju tu rychlu reakciu na zmenu (asi frekvencie). Pojdem tou cestou. Dokonca k tomu motorceku sa predavaju vrtulky, takze toto bude asi ta cesta. Musim si este vygooglit ako sa to ovlada, ci neako zlozito alebo jednoducho. Ak by ste o niecom uz vedeli, privitam odkazy.
Ja som schony merat polohu gule kazdyh 5ms. + neake vypocty okolo toho. Snad sa zmestim do 15-20ms. To je dost rychle na regulaciu, to by mohlo byt ok.

Diki za info.

[peterple]

Je také české príslovie: Načo sťahovať nohavice keď brod je ešte ďaleko.
Ty už riešiš že je to pomalé ale nevyskúšal si to. Možno ešte budeš rád že je to pomalé. Bude to fungovať ako filter (RC člen má presne takú charakteristiku). Kludne sa ti môže stať že ti budú skákať hodnoty z meraní (lebo interferencia v trubke) a rýchle reakcie budú celú vec rozkmitávať.
Máš akčný člen, máš snímač, pravdepodobne máš aj regulovanú sústavu (trubku s gulou). Čo ti bráni to vyskúšať? PID algoritmus je jednoduchá záležitosť, ale prekvapivo účinná.
Čo sa týka merania tých 5ms čo meriaš tak môžeš počítať. 5ms je hafo času aj keby si to hnal cez float aritmetiku. Ak máš pod čapicou, tak to dáš na intoch. Takže 5ms je úplne reálna doba vzorkovania.

Keď to rozbeháš s PID, tak to potom pre srandu skús cez fuzzy logiku.

[romiadam]

To je pavda, ze som to nevyskusal (nemam este priehladnu trubicu a polystyrenovu gulu a tiez neviem aku velku gulu, lebo nemam este ani ventilator. Ten co mam z PC zdroja sa mi vidi slaby. Radsej chcem silnejsi, ten mozem spomalit, ako mat nedostatocne silny a cele to prerabat) a tiez mozes mat pravdu ze mozno je to aj vhodne. Neviem. Preto som to vlastne sem hodil do fora, ze poradte tí co sa v tom vyznate. Ja som v tomto novacik. Ale myslim si ze tie 2 sek. je az velmi vela. Neviem. Mozem povedat, ze som v tejto regulacii akoo prvacik ktory sa uci pisat. Teoeticky viem ako sa to reguluje, aj rovnice viem ako odsimulovat napr. v matlabe, ale nikdy som to neriesil prakticky. Momentalne este neviem ako naprogramovat (algoritmus) v PIC PID regulator. Uz som neaku tu rovnicu pre MCU nasiel, ale stale mi to nie je jasne. Viem ze napr. 30cm odchylku (error, povedme ze to bude odpovedat cislu napr. 150 prezeniem cez PD algoritms a dostane neak ine cislo napr. 25 a uz neviem co stym. Neviem ako to premenim na pozadovane napatie/PWM pre motorcek (asi to treba neako nakalibrovat, neviem). Takze to este zatial googlim.

Ak neake info mate, popripade neaky hotovy projekt z ktoreho by som mohol cerpat informacie a vedomosti, rad ich privitam ci uz takto verejne alebo v SS. Dakujem.

Co myslite co je lepsie, ak medzera madzi gulou a trubicou je minimalna povedzme 1mm (vytvorit viacmenej len tlak vzduchu), alebo tam nechat vacsiu medzeru pre prudenie vzduchu napr 3-4mm (vznasat gulicku v prude vzduchu) ? Nechcem kupovat rozme priemery trubiek a gul a testovat to. Nechcem do toho vela investovat, kedze je to len rocnikovy projekt a na nic to nebude sluzit iba pre prezentaciu PID regulatora.

[maskrtnik01]

Nezabudnúť PID diskretizovať, v PICku to určite nebude spojité.
Sú na to vzorce, ale ešte predtým je treba si ujasniť vzorkovaciu f.
Odskúšať na pic koľko to vytiahne, potom prípadne v simulinku sa dá odsimulovať aj diskrétne PID.

[romiadam]

Ano, to sa ani neda robit spojito v PIC. V materialoch je vysvetlene ako to pretransformovat na diskretnu rovnicu. To som ako tak pochopil.

[misocko]

pises ze nevies najst komutatorovi motor, nepotrebujes. BLDC bez elektronickej regulacie otacok (vecsinou iba dvojvodicove napajanie) sa mu vyrovna, nieje tam ziadna elektronika iba hlupy hall ktory prepina fety. Cim vyssie napetie, tym sa motorcek otaca rychlejsie.

[romiadam]

Momentalne ten moj 12V ventilator z pc zdroja ovladam 5V signalom PWM. Takze tam vnutri bude neaka elektronika, ktora to cele zpomaluje.
Potom to budem musiet asi vybrakovat a riadit otacky na priamo s PIC alebo neviem. Zatial som neskusal priamo spinat cez PWM 12V pre ten venilator aj s povodnou elektronikou. Dnes vecer to vyskusam tak.

[Tribec Zacks]

Romiadam, na podobnu vec budes hlavne potrebovat motor co ma (sry za eng) low inertia, su to motory co su dlhe a maju maly priemer, vsetku hmotnost rotora maju na ose otacania a rychlo reaguju na zmeny otacok, popripade skus levitovat nieco tazsie ako polystyren

[peterple]

Bez experimentovania sa neobídeš. 100násobne to platí ak nemáš s reguláciou žiadne skúsenosti. Si myslím že polystyrénová guľa bude ľahučká a výkon toho ventilátora bude dostatočný. Ak by to bolo málo môžeš skúsiť pinpongovú loptičku.
Ako prvé by si mal zmerať prevodovú charakteristiku. A tam možno zistíš že pásmo regulácie bude veľmi úzke. Jednoducho pri nejakých otáčkach bude guľa dole a pri o málinko väčších už bude úplne hore (ak priemer trubky bude konštantný) . Tak prídeš k tomu že stabilný stav je defakto nedosiahnutelný a budeš okolo požadovanej hodnoty viac alebo menej oscilovať.
Tiež mi príde podľa toho princípu čo si popísal že PWM na vstupe toho motora nie je práve najlepšia voľba. Ak je to tak ako písal misocko tak je lepšie mať na vstupe spojité napätie (ktoré môžeš získať pomocou PWM). Lebo tak budeš mať možnosť nastaviť otáčky plynulejšie.

S diskrétnou teóriiou by som si na začiatok tiež hlavu nerobil (osobne som to nikdy neriešil). Ono totiž platí že ak to T je hodne krát menšie ako je časová konštanta sústavy, tak to môžeš považovať za spojitý systém. A to tých 5ms určite je.
PID na procesore nie je nič zložité. P je násobenie I je sumácia a D je smernica. S tým D opatrne, začni radšej s PI.

[Drakoush]

Rudko, robi sa to cez regulaciu na rychlosti otacania motorceka, to viem na 100%.

Robiť sa to môže ako chceš, ale Rudko má pravdu. Takéto prudké zmeny sa robia škrtením vzduchu, nie pridávaním otáčok... Škrtenie máš najrýchlejšie, takto sa to robí aj v priemysle pri rootsových dúchadlách. Nikto nereguluje otáčky. Lebo aj ventilátor má svoju krivku prietoku v závislosti na otáčkach obežného kolesa a lineárne teda nie je.