Как измерить число оборотов коллекторного электродвигателя
Alexey: Схемотехника" 4 -01 "Стабилизатор частоты вращения колекторного двигателя"
Вот спасибо!!!
Уже читаю 
Num Lock: Мимо второй щётки противоположные ламели проходят синхронно с первой щёткой.
А как быть, если движок имеет нечётное число ламелей (полюсов)? Таких движков множество. Подозреваю, что в них переход щёток более плавный, за счёт чего пульсации ещё меньше, а их частота вдвое выше.
Спец, Двигатель питается импульсным током. Во время импульса моторчик работает как двигатель, во время паузы - как генератор. Измерять нужно именно амплитуду и именно в паузе шим. Ничего фильтровать и компенсировать мостами не нужно. Измеритель должен быть синхронизирован с ШИМ. Информация о частоте вращения содержится в усредненой за некоторый период амплитуде генерируемого напряжения. Это устройство проще всего сделать на микроконтроллере, ШИМ будет генерироваться одним из таймеров, а АЦП запускаться синхронно по флагу состояния таймера. Возможно придется снизить частоту ШИМ с соответствии с быстродействием АЦП. Например в электроприводе экскаватора (9квт.) частота ШИМ 3кгц, использовался контроллер АТ90S8535.
Кстати у меня тут проблема - стабилизация мгновенной скорости привода без применения маховиков. При измерении за оборот скорость стабильна, а вот во время оборота система движется нестабильно.
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/S/''Shemotehnika''/''ST'',2001,N04.%5bdjv%5d.zip
Ссылка на журнал. Уже не нужно наверно?
RV9CTS: Двигатель питается импульсным током
Да не так всё! Это мы его питаем импульсным током. А поскольку мотор как электрическая нагрузка имеет неслабую индуктивную составляющую (особенно, сериесные, без постоянных магнитов статора), то импульсы питания сглаживаются - в паузах между ними ток продолжает течь за счёт запаса энергии магнитного поля. (Кстати, чтобы оно было так, надо обязательно запараллелить мотор обратно включённым диодом.)
Кроме того, я попытался обратить ваше внимание на то, что можно обойтись проще - не городить сложные измерения в паузах, а просто поставить мост из 3-х резисторов, его диагональ подключить к частотомеру, и всё!
Конечно, не исключено, что полученный таким образом сигнал от некоторых типов моторов будет маловат, его накроют наводки от питания. Вот тогда понадобится дополнительная фильтрация пресловутых 20 кгц.
Wladimir_TS: проблема - стабилизация мгновенной скорости привода
Проблема известная - фактически это проблема расширения полосы пропускания тракта стабилизации скорости. Чем шире Вы её сделаете в сторону высокочастотных составляющих, тем стабильнее будет мгновенная скорость.
Я когда-то занимался быстродействующими приводами подачи для станков с ЧПУ, и нам удавалось достигать полосы 50...100 гц. Т.е. привод успевал парировать выбросы скорости порядка 10...20 мс, причём на любой заданной скорости от высокой (ниже предельной, конечно) до самой малой. Для достижения такой полосы надо применять общеизвестные меры: мотор должен быть быстроразгоняющийся (требуется предельно облегчать его ротор и массу того, что он крутит), а тахометрический датчик - как можно более линейный, особенно на малых скоростях. Частотный (импульсный) датчик для такого дела малопригоден именно из-за своей дискретности, у нас применялся обычный тахогенератор постоянного тока. Ну и как водится, усиление в петле ООС побольше, но не до дрожи привода. А как задрожит - корректирующее звено ему в ООС!
А вот бы по подробнее. Я пока только разбираюсь с приводами.
Сейчас делать будут оптический датчик на 100 имп/оборот. (скорость вращения 120 Об/мин). Двигатель пока асинхронный со встроенным редуктором, управляется через инвертор, но возможно будет коллекторный в переспективе. Готовый тахогенератор - интересно, но нету 
Если только каой мелкий коллекторник использовать. Быстрота старта не обязательно - на разгон-остановку у меня по 3 секунды. А вот нагрузка - мерзкая - мощный шаговый двигатель (1 кВт) в генераторном режиме, так вот вся система начинает вращаться с рывками кратными числу шагов того ШД.
Эх, Вам бы хотя поверхностно поднахватать основы теории, было бы легче общаться... Может, откроете новый топик? Здесь вроде не в тему... А суть дела такова. Если задача - спозиционировать механику в нужную точку (или по заданной траектории), то отрицательных ОС делают две - по положению (от датчика положения, он может быть импульсным) и по скорости. Равномерность скорости делает именно эта последняя - чем больше усиление в петле ООС, тем меньше отклонение от заданной, т.е. выше равномерность (как обычно в автоматическом регулировании). При большом усилении устойчивость такой системы здорово зависит от запаздывания сигнала ООС по скорости - она начинает сваливаться в самовозбуждение (дрожать). А получение значения скорости от импульсного датчика - процесс принципиально инерционный. Чтобы понять это, представьте преобразование частота-аналог в процессе снижения частоты, когда импульсы от датчика становятся всё дальше друг от друга. В конце концов система просто перестаёт воспринимать импульсы как поток, он распадается на отдельные импульсы. С этого момента можно считать, что отрицательной ОС по скорости не существует, поддержание постоянства скорости прекращается, привод начинает дёргаться. Если попытаться обойти это увеличением времени интегрирования или введением экстраполяции, возрастает время задержки, и чтобы привод не впал в дрожь, приходится снижать усиление, а это уменьшает то, ради чего всё затеяно - точность поддержания скорости. Вот и получается, что импульсный датчик пригоден только для измерения положения механики, а для измерения скорости надо применять что-то более линейное. Чаще всего это обычный генератор постоянного тока, оптимизированный по линейности ( с увеличенным числом секций ротора и т.п.).
Для таких применений производят специальные моторы с встроенным тахогенератором, причём если требуется высокое быстродействие, то движки для такого дела называются "высокомоментные" - они рассчитаны на кратковременные многократные перегрузки и имеют малую массу ротора. Обычно это коллекторные моторы постоянного тока с постоянными магнитами, я видал такие размером с 20-литровый молочный бидон, а более мелких - вообще не счесть. Применяют их не только в приводах подачи станков, но и, например, в приводах радиолокаторов. Как можно применять для такого дела асинхронные моторы, я не представляю - они ведь почти не регулируются. Разве что по частоте, но ведь её нельзя снижать сильно, а значит, малых скоростей от такого привода не получить.
Если Вы полагаете, что высокое быстродействие требуется только на высоких скоростях, то это не так. И время разгона тут не при чём. Фактически, чем более быстр привод, тем ранее он начинает парировать отклонение, не доводя его до больших значений, т.е. тем более равномерную скорость движения можно от него получить, независимо от её конкретной величины.
Что касается работы на такую странную нагрузку - да, это не подарок... Но с другой стороны, правильно сконструированный привод может справиться и с более мерзкой. Помню, брался я за вал включённого привода примерно в 500 вт. Он стоял в статике, и провернуть от руки не удавалось - впечатление, что вал заклинило. Но если следить при этом за потреблением питающего тока, то было видно, как при приложении внешней силы ток кратковременно возрастает - система парирует внешние нестабильности.
Асинхронник у меня управляется от специального блока частотного управления (при том на обмотках там далеко не синус) 3G3MV-A4002 фирмы OMRON. На момент начала разработки оно мне показалось оптимальным. А насчет частотного регулирования - удается перекрымать в три раза. от 60 Об/мин (600 на валу) до 180 (1800). В принципе можно и 20 получить - но движек начинает греться и двигаться рывками. Есть вход управления скоростью 0-10 вольт и куча параметров во внутренних регистрах регулирующих действие обратной связи. Но насколь оно быстродействующе ... я не знаю.