Los motores / generadores tienen una función de transferencia k1 * V / f cuando se deslizan y cuando aceleran o frenan tienen una función de transferencia de fuerza de k2 * V / DCR.

Debido a que los motores están diseñados para funcionar, pueden ser > 90% eficientes, pero transportan una gran cantidad de energía almacenada desde la carga inercial, que puede ser mucho mayor que los julios almacenados en el propio motor.

Por lo tanto, el ciclo de trabajo de la descarga de vatios o la potencia de obturación con aún más vatios, se debe regular con la resistencia térmica del devanado Rwa ['C / W] para evitar el exceso de temperatura en los devanados y la armadura, lo que provoca un envejecimiento acelerado.

Debido a que la fuerza de frenado y la aceleración constante a menudo es ideal en algún nivel, ¿cómo se puede controlar esto de manera efectiva y eficiente?

  

No hay una solución simple, pero déjame intentar esta idea.

Si uno conoce el DCR del motor y usa interruptores MOSFET eficientes que son < 2% del DCR, entonces la mayor parte del calor I ^ 2 * DCR (descuidando otras pérdidas) estará en los devanados del motor.

Sabemos que para PWM que la resistencia en serie efectiva (ESR) es una relación entre RdsOn (de par de puente) dividida por el ciclo de trabajo. Pero la parte trasera de EMF V / f se reduce con las RPM, por lo que la corriente de frenado efectiva se reduce en una caída incontrolada en las rotaciones g.

Cuando ingresa los parámetros de bucle PID para alguna máquina con ciertas funciones de transferencia y masa y elige puntos de ajuste para los perfiles de aceleración y velocidad, es mejor comparar el error en cada parámetro por separado para obtener una respuesta estable de segundo orden con amortiguamiento crítico. Eso significa elegir un tiempo de inicio o finalización de acuerdo con las condiciones actuales, incluida la temperatura del devanado, las condiciones de inicio y las condiciones finales, y comparar la retroalimentación de aceleración con la realimentación de la velocidad del codificador rotatorio y la retroalimentación de la velocidad con la frecuencia del codificador y luego establecer un nivel de g que pueda mantenerse para completar la tarea en el tiempo deseado con la frecuencia que sea necesaria sin sobrecalentamiento.

Ahora hay muchas variables para calcular aquí, que no comenzaré a definir.

  

aquí viene el momento de Carl Jung (aha)

La forma de configurar los perfiles de frenado controlados es ahora obvia para que algunos usen la detección de corriente con la corriente promedio en comparación con el perfil de corriente objetivo en un servo bucle usando PWM a la tensión de enchufe negativa requerida usando una derivación de corriente de 50 mV con las corrientes máximas de cortocircuito. . El ciclo de trabajo de PWM se puede variar quizás del 10% al 100% para minimizar los armónicos de la tasa de PWM y el sensor térmico puede reducir el ciclo de trabajo según sea necesario si hay un ciclo repetitivo de motores hacia arriba y hacia abajo.

Antes de bloquear el rotor con derivaciones de puente de 0 OHm a través de todas las bobinas (sin corriente) necesitamos modificar el lazo PID para pasar del modo de velocidad constante al modo de frenado al modo de posición bloqueada, justo antes de que el error de velocidad 0 llegue a 0 para que No empezamos a retroceder desde el voltaje negativo enchufado. Pero luego, como el OP declaró que hacer esto desde una velocidad baja es un poco excesivo con pérdidas dinámicas aumentadas y el tipo de software no está haciendo las cosas bien. Pero al regular la caída de la derivación actual, este método de servocontrol debería proporcionar una transición suave utilizando los niveles de PWM pronosticados desde "-Vr voltaje de tapón y 0V al conocer la tasa de descortezamiento deseada y la corriente esperada con carga inercial. Es posible que algunos ciclos de frenado adaptativo necesiten debe realizarse periódicamente para verificar que las funciones de transferencia sean correctas, para comparar los tiempos de parada esperados con los reales.

entonces, ¿qué es el aha? Diseño servo con vel, aceleración, masa inercial, bajas relaciones RdsOn / DCR con realimentación de RPM y regulación de bucle de corriente para paradas suaves. (algo realmente necesario para los conductores de bus) Luego compensa la ganancia de bucle por inercia variable y carga de corriente usando retroalimentación de RPM para rastrear los niveles de frenos de frenos controlados por el pie del usuario.

La desventaja es que no puede tener un tiempo de parada más corto con MF V / RPM de retroceso variable o una resistencia no controlada, necesita un voltaje de activación de retorno que aumenta a medida que la velocidad se reduce para mantener la corriente constante. O debe comprometerse con el tiempo de parada más corto con un voltaje de retroceso fijo y una corriente de frenado controlada.

S & H puede usarse en corrientes pico y compararse con corrientes promedio para obtener retroalimentación PWM ciclo a ciclo en el ciclo de trabajo.

Así es como lo hicimos en la década de los 70 con un motor lineal de 2 HP buscando cualquier pista en 50 ms con un gran conjunto de brazo de masa en HDD de 14 "sin rebasamiento en 5 discos con un error de 0,1 mil posiciones utilizando un servo incorporado pulsos ... esos eran elefantes.