Arduino + 3 фазный асинхронный мотор

[Denis]

Добрый вечер уважаемые форумчане! С ардуинами и вообще микропроцессорами пришлось только недавно в плотную заниматься, и жить спокойно не дают несколько вопросов)

Вопрос первый собственно такой:
- Можно ли к ардуине подключить трехфазный асинхронный двигатель (примерно Р>50Вт и U>127B ), управляемый инвертором с 6 транзисторами?
/* Сам предполагаю что можно, но сможет ли ардуина одновременно управлять 3 шим каналами по каждой фазе напряжения*/

Второй:
- При управлении дпт и шаговым двигателем достаточно положительного шим сигнала, для асинхронника нужно как-то смочь получить отрицательный полупериод синусоиды на каждой фазе. вот собственно как?)
/* в некоторых источниках написано что с такими задачами справляется драйвер, но он по идее просто усилитель сигнала с ардуины идущего на затворы транзисторов*/

третий:
-Один из алгоритм системы управления асинхронником предполагает векторное управление.(преобразование координат, куча програмных регуляторов, и датчики). Смущает то, что все ардуины с 8 битным Атмелем. Это значит что они не переваривают числа больше 256 и надо писать дополнительные программы сложения для пересчета переменных?
/* В микропроцессорах если честно не сильно разбираюсь, буду рад любой доходчивой информации */

четвертый:
-Если первые 3 вопроса осуществимы, то - для управления двигателями на платах типа УНО имеется 8 битный ШИМ. 8 битный шим подразумевает 256 вариантов выбора скорости ротора (скорость ротора 1500 об\мин если поделить на 256 =огромный шаг управления), что сводит к нулям точности векторного управления. В ДатаШите указано, что Атмел 328 имеет два 8-битных таймера с шим, и один 16-битный с шим. Есть ли возможность использовать 16-битный таймер, так как 4095 вариантов регулирования предпочтителен.
/*В описании на ардуины про 16 битный таймер умалчивается. Исключение Дуе - но там максимально почему то 12 бит (смотел описание регулируемого analogwrite ), а Точность регулирования очень важна*/

пятый:
- в Due самый мощный ШИМ, но он на одном канале, можно ли его увеличить до трех?, или просто не издеваться над ардуиной такими вещами (управление 3-фазником).
Ардуина привлекла тем, что плата практически комплектна и готова к программированию уже из коробки)

Извеняюсь за такую кучу вопросов разом), жду Ваших комментариев!

[Mr.Kubikus]

Здравствуйте!

Правильно ли я понимаю - вы хотите реализовать частотный преобразователь на базе платформы Arduino?

1. Три независимых ШИМ-канала для ардуины не проблема. Например, у платы Arduino UNO 6 выходов с функцией PWM и каждым выходом можно управлять индивидуально.

2. Тут тоже проблем нет если вы собрали мостовую схему питания обмоток мотора. Погуглите Н-мост. Насчет положительного ШИМ сигнала я немного не понял. Дело в том, что ШИМ сигнал всегда положительный. Смена полярности на выходных клеммах инвертора напряжения обеспечивается только за счет коммутации постоянного напряжения, которая выполняется в определенной последовательности, с помощью силовых ключей.

3. Думаю, что векторное управление ардуине не по зубам, а вот со скалярным V/f она может справится. Однокристальный микроконтроллер Atmel ATmega328P, который используется в ардуине действительно имеет только 8-битный ALU. Поэтому для 16- или 32-разрядной математики используются дополнительные подпрограммы. К счастью они уже давно написаны и находятся в свободном доступе. Если вы будете разрабатывать софт в IDE Arduino то об этом вам не нужно задумываться.

4. Тут опять все напутано. Разрядность модуля ШИМ определят лишь максимальную глубину модуляции постоянного напряжения. То есть, если у вас ШИМ 8 бит, то вы сможете получить 256 различных уровней напряжения на выходе преобразователя. Частота модулированного напряжения на выходе преобразователя будет зависеть только лишь от частоты, с который меняется длительность импульсов ШИМ. Кстати, на практике частота импульсов ШИМ в приводных преобразователях бывает в диапазоне 8 - 25 кГц.

5. Тут меня покинули силы. Если это важно, то попробую дописать завтра.


Полезная документация:

1 - ATmega328P datasheet 12МБ
2 - AC Induction Motor Control Using Constant V/Hz 0,6МБ

[Mr.Kubikus]

Если кто-то все еще интересуется управлением асинхронными электродвигателями (BLAC Motor) с помощью контроллеров AVR, то рекомендую обратить внимание на следующие документы из библиотеки ATMEL:
- BLDC/BLAC Motor Control Using a Sinus Modulated PWM Algorithm
- AC Induction Motor Control Using theconstant V/f Principle and a Natural PWM Algorithm
- AC Induction Motor Control Using the Constant V/f Principle and a Space-vector PWM Algorithm