Ako funguje striedavý regulátor?

Jednosmerne napatie sa meni na tri striedave fazy, ktore maju posunute impulzy o 120° a zmenou frekvencie fazy sa menia otacky motora.

Jednoduchsie to neviem

https://www.youtube.com/watch?v=SEJpvw160aU
https://www.youtube.com/watch?v=ZAY5JInyHXY

Aj inde to prišlo na pretras:
https://www.rcportal.sk/problem-z-regulatorom-ft12261-5#post308676
A na kódovanú otázku: napätie na motore je rovnaké ako na baterke.

Tak to som sa už stratil.
Alebo som zle dekódoval toto(?):

macil: Prečo sú jedným z parametrov, udávaných pri BLDC motoroch, otáčky na volt?

To je fakt, načo nám je RC portál, však máme Google.
Michal

Striedavý regulator je vlastne frekvencný menič, ktorý sa používa aj v priemyselných zariadeniach, napr. sustruhy ale teraz už aj pračky a chladničky. Modelárske motorčeky maju ten istý princíp ako trojfazovy asynchronny motor. Otacky takehoto motora linearne rastu s frekvenciou. Cize cim vacsia frekvencia, tym vacsie otacky. Je tu vsak este jedna vec. Odpor vinutia pri striedavom prude sa tiez zvysuje s frekvenciou a preto vyrobcovia frekvencnych menicov - nasich regulatorov zabudovavaju automaticky do regulatora funkciu, ze sucasne s frekvenciou zvysuju i napatie, aby neklesal prud vplyvom vacsieho odporu vinutia pri vyssej frekvencii. Potom su otacky motorceka umerne aj napatiu a preto mozno u motorcekov uvadzat otacky na volt.

Keď sa v 2014 šéfovi v google pokazil mobil tak si zavolal asistenta a vraví mu. "Kúp mi motorolu" . Ten teda šiel a kúpil mu ju - celú fabriku. Z toho usudzujem, že sú na tom dobre a neviem či by mi teraz ton google predali. .
Nadväzujem na diskusiu v inom vlákne (kde sme boli "sprdnutí", že sme veľmi od témy). Myslím, že aj Atto, v tom má v základe jasno - ide o to dostať sa ďalej. Ak nie tak určite má po zhliadnutí prezentácie v odkaze vyššie, ak nie tak predpokladám položí otázku znovu, a u Macil-a neviem či si nerobí srandu ( ). Dosť mi to objasnilo to prvé video od Banjo-a. Teda, nemyslím, že by som v základoch nemal doteraz jasno ale hlavne môj posun v tom, že je tam šesť krokov, (nie tri, resp tri + tri inverzné). U motorov so snímačom polohy je teda jasné, že "synchronizujú" rýchlosť spínania s otáčkami motora a polohou magnetu voči cievke. Musia mať teda aj BLDC motory ("strieďaky" bez snímačov jednoznačne spätnú odozvu do regulátora o otáčkach (vďaka indukcii napätia v cievke pri otáčaní) resp. polohe cievky voči magnetu? Inými slovami: Ak odíde nejaká časť v regulátore otáčok, ktorá ma na starosti snímanie indukovaného napätia nebude sa to dať roztočiť aj keď sa regulátor bude na prvý pohľad zdať dobrý (spínacie tranzistory OK, bude na pňa "popiskovať" pri nastavovaní...)? Ďalej: ak by som teda pripojil regulátor k napájaniu s pákou rýchlosti mimo nulovej polohy nemal by sa strieďak podľa miror-a rozbehnúť vôbec? (stav podobný jeho zastaveniu uprostred činnosti). Ešte by sa mohlo (možno špeciálne len pre mňa) prakticky objasniť prečo je vhodné používať rôzne módy frekvencie (8,16, 32 kHz) a ku ktorému typu motoru ak to regulátor umožňuje vo svojom nastavení meniť (tuším, že to bude mať súvis s max. otáčkami t.j. frekvenciou spínania a maximálnou šírkou impulzu) . Ako jednoducho poznám, že by sa to dalo nastavením vylepšiť?

Motory (v spojení s regulátormi) so senzormi polohy sú v mnohých ohľadoch dokonalejšie, ale aj zložitejšie a drahšie.
Môžu sa rozbehnúť takmer plynule, môžu sa otáčať veľmi pomaly. Vy - autíčkári asi k nim budete mať bližšie.

My - leteckí modelári využívame skôr tie bezsenzorové motory (a regulátory). Majú svoje nevýhody, ktoré nám však príliš nevadia: nevedia sa hladko rozbehnúť, nevedia sa točiť veľmi pomaly - BEMF by bolo veľmi malé.
Majú však výhodu, že sú oproti senzorovým lacnejšie, jednoduchšie a menej zadrôtované.

Ak sa preruší spätná väzba, teda informácia o polohe rotora voči statoru, modelársky striedavý regulátor má problém a skončí sa to zle.

Ak dáš páku plynu mimo nulovej polohy a pripojíš napájanie regulátora, môžu sa stať dve veci: ak je toho plynu len málo, regulátor si to môže "vysvetliť", že je to nulová poloha a ďalej bude fungovať akoby normálne, len s posunutou nulou. Ak toho plynu bude viac, procesor v regulátore to zistí a motor sa nerozbehne, ale bude len "radostne pípať".

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Pokračujme v téme modelársky striedavý motor a k nemu regulátor.

Začnem niečim "notoricky" známym - jednosmerným motorom. Väčšina modelárov vie, alebo si myslí, že vie ako funguje. Navyše jednosmerný motor ná ku striedanému bližšie ako by sa mohlo zdať.

Zoberme jednoduchý jednosmerný motor, čo má dva magnety, tri cievky, komutátor s tromi časťami a dva uhlíky (kefky). Von z motora "trčia" dva vývody. Zatiaľ všetko jasné - nikto neprotestuje.

Avšak keď niekto v tej (mnou spomínanej) diskusii na inom modelárskom fóre uviedol, že jednotlivými (tromi) cievkami takéhoto jednosmerného motora tečú STRIEDAVÉ prúdy, zožal veľký posmech a div, že ho nevylúčili z fóra. Ani skúsení modelári, čo sa zúčastňujú medzinárodných súťaží, mu neverili.
Ale on mal pravdu.

Rovnako aj (tromi) cievkami striedavého motora tečú striedavé prúdy. Sú navzájom fázovo posunuté o 120 stupňov.
Tie tri cievky v jednosmernom motore sú pospájané v podstate rovnako ako tri cievky v striedavom motore.
Že ste na všetkých schématických obrázkoch videli cievok šesť?
No, vždy tie proťajšie cievky sú spojené do série a na magnet pôsobia rovnako, tak ich môžeme považovať za jednu cievku.

Ako teda dokáže komutátor jednosmerného motora "vyrobiť" striedavý prúd v jeho cievkach? No ono je to ešte horšie: komutátor vyrobí až tri striedavé prúdy pre tri cievky jednopsmerného motora. Prúdy sú striedavé a sú navzájom fázovo posunuté o 120 stupňov.
Nie je vám to nejaké povedomé?
Veď to isté sa píše o striedavom regulátore: z jednosmerného napätia (prúdu) vyrobí tri striedavé prúdy, navzájom fázovo posunuté o 120 stupňov.
To je podobnosť, čo?

macil: Prečo sú jedným z parametrov, udávaných pri BLDC motoroch, otáčky na volt?

Toto je veľmi dobrá otázka.

Ale na to, aby sme sa dopátrali k jadru problému, musíme chápať čo to je BEMF, alebo Back EMF, alebo Back ElectroMotive Force.

Každý elektro-motor s permanentnými magnetmi súčasne môže fungovať nie len ako motor - spotrebič elektrickej energie, ale aj ako zdroj elektrickej energie:
- Jednosmerný motor, keď ho "z vonku" niečím (napr. aku-vŕtačkou) roztočíme, tak na jeho vývodoch nameriame (jednosmerné) napätie.
- Striedavý motor keď roztočíme, tam na jeho vývodoch nameriame striedavé napätie.

Na nasledujúcom videu je na dvojkanálovom osciloskope porovnanie toho, čo generuje laboratórny generátor (modrý - taký stabilnejší priebeh) a to čo generuje roztočený striedavý motor (ten druhý nestabilnejší priebeh).
https://www.youtube.com/watch?v=MCF1GeIho4A

Je zrejmé, že so zvyšujúcimi sa otáčkami stúpa nie len frekvencia, ale aj amplitúda napätia. U jednosmerného motora samozrejme len veľkosť napätia.
Toto napätie si my tu a teraz pre jednoduchosť nazveme BEMF, čiže niečo ako spätne generované elektromotorické napätie.

Keď vezmem nezaťažený jednosmerný motor a pripojím ho ku zdroju (nejakej batérii, napr. 12 Voltov), roztočí sa na určité otáčky a bude odoberať nejaký prúd.
Tie otáčky budú definované jeho Kv (napäťovou konštantou) a prúd stratovým odporom vinutia. Ide o to, že točiaci sa motor "vyrába" svoje vlastné napätie (BEMF), tak že + ide na + a - ide na -. Keby si zvonku motor roztočil na také otáčky, aby BEMF bolo tiež 12 V, tak by do motora netiekol žiadny prúd. V skutočnosti straty existujú a tak otáčky mierne klesnú, BEMF tiež a motor bude spotrebovávať len toľko príkonu, ktoré pokryjú straty, čiže pri 12 Voltoch bude prúd malý.
Keď založíš vrtuľu, motor zaťažíš viac, otáčky klesnú viac, aj BEMF a prúd bude daný rozdielom napätia batérie a BEMF, deleno stratový odpor.

Ak motor nasilu zabrzdím až do zastavenia, bude odoberať naozaj veľký prúd, daný napätím a stratovým (sériovým) odporom vinutia.
Keď motor zase odbrzdím, bude sa roztáčať, EMF bude stúpať a prúd bude klesať.

Preto nie je možné motor roztočiť na vyššie otáčky ako sú dané približne súčinom napätia batérie a Kv. To by prúd tiekol naopak, čiže motor by sa stal zdrojom a batéria spotrebičom.