Servoamplificador para motores DC

Tengo un controlador Harmonic y me gustaría diseñar un controlador PLL (bucle de bloqueo de fase) para controlar su velocidad. Aquí hay un diagrama de bloques de un sistema de control de velocidad del motor basado en técnicas PLL:

Control de velocidad del motor Pll

Mi pregunta es sobre el amplificador de potencia (servoamplificador) (ver imagen arriba).

  • ¿Cuál es el mejor circuito para el servoamplificador de motores de CC?

El circuito deseado debe tener polos a frecuencias mucho más altas que los polos del motor. Cualquier idea sería apreciada.

¿Por qué necesita que el amplificador tenga sus polos a frecuencias mucho más altas que los polos del motor?
¿Qué potencia necesita suministrar el amplificador? ¿Qué valores nominales de voltaje y corriente se requieren? ¿Qué ganancia necesita tener el amplificador? ¿Cuál es la velocidad más baja exigida y cuántas muescas hay en el optodisco?
@VasiliyZukanov Al considerar esto, los polos del amplificador diseñado pueden despreciarse.
No sé qué es Harmonic Drive, pero escribiste que es una especie de motor de CC. La función de este amplificador será suministrar (relativamente) voltaje de CC de variación lenta al motor, ¿verdad? Dos preguntas: 1. si el voltaje es CC, ¿por qué te preocupas por los polos del amplificador? 2. Si el motor es CC y la única entrada al amplificador es una señal de voltaje del filtro, ¿por qué considera usar servoamplificadores?
@Andyaka Considere estos; Velocidad nominal de entrada: 2000 (rpm) Máx. Velocidad de entrada: 4000 (rpm) Máx. Voltaje de entrada: 27 v / Corriente máxima: 6 A Potencia de salida: 100 ~ 150 W El principal problema es el servoamplificador y el número de muescas no es importante (considere la velocidad del motor medida por tacómetro y conocida - Kz = 1) La etapa de salida de las unidades del amplificador el motor.
@VasiliyZukanov Tienes razón. El accionamiento armónico es un motor de CC con efectos de no linealidad en su modelo. Pero si sus preguntas son apropiadas; tenemos algunos conflictos: recuerda el modelo de motor DC; tenemos un inductor! (sin embargo, el voltaje de entrada es DC)
Parece que me falta algo de comprensión de lo que estás haciendo. Si 1. su motor es equivalente a un motor de CC con escobillas; 2. la señal de conducción es CC (no PWM); 3. la tasa de cambio en la velocidad del motor es baja; entonces no entiendo cuál es la importancia de la respuesta de frecuencia del amplificador. Además, si no tiene retroalimentación directa del motor al amplificador, ¿por qué necesita un servoamplificador? ¿No están diseñados estos amplificadores para aprovechar varias retroalimentaciones de servomotores?
@VasiliyZukanov La señal de conducción es PWM. Con esta suposición, ¿cuál es su sugerencia?
Entonces, ¿quieres tomar la salida de Loop Filter y convertirla a PWM? ¿Por qué?
@VasiliyZukanov Creo que vas a equivocarte con tus preguntas. Si tienes alguna idea, te agradeceré que la compartas.
@VasiliyZukanov De la imagen de arriba, es obvio que la señal de conducción es PWM (punto de ajuste, velocidad del eje con w1 y tetha1). Si está familiarizado con el "detector de frecuencia de fase", descubrirá que hay una retroalimentación de la velocidad del motor al servoamplificador.
Estoy familiarizado con la teoría de los PLL. Sin embargo, el filtro debe promediar la señal de error del PSD (que puede considerarse como PWM) para producir una señal de CC para VCO (un motor en su caso). Cuando dice que su motor está controlado por una señal PWM, entiendo que la salida del filtro (que es CC) se convierte en PWM por el dispositivo que etiquetó como "amplificador de potencia" en el diagrama. Toda esta configuración simplemente no tiene sentido para mí. O no entiendo algo o no estás lo suficientemente familiarizado con los conceptos de PLL.
Estoy empezando a tener el sentimiento distintivo de " en profundidad " sobre esta pregunta y el conocimiento del tema de OP ahora. Downvoting como "poco claro" sobre esa base.
@AnindoGhosh ¡Ah! gracias por tu voto negativo. Espero poder pagar.

Respuestas (1)

¿Cuál es el mejor circuito para el servoamplificador de motores de CC?

Usaría un convertidor PWM que se alimenta a una etapa de salida MOSFET push-pull. Probablemente podría usar un circuito de amplificador operacional de potencia, pero lo estaría ejecutando en caliente aunque aún funcionaría. Su fuente de alimentación debería estar bien si puede suministrar 30 V a 6 A. Para un circuito, consideraría mirar la hoja de datos LT1160. Tiene el siguiente circuito para un amplificador clase D de 200W.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Necesita verificar qué componentes, además del que marqué, deben omitirse para permitir un control de CC adecuado, pero creo que este sería un buen punto de partida.

Un puntero sobre la terminología: un servoamplificador es más que un simple amplificador como el que tiene en su diagrama. Un servoamplificador toma la entrada de demanda y procesa la señal de retroalimentación para garantizar que el motor se mantenga en control de circuito cerrado

Wiki tiene un artículo.

También pregunté en mi comentario sobre la demanda de velocidad más baja y la cantidad de muescas en el disco. Le pedí que me asegurara de que estaba teniendo en cuenta correctamente el funcionamiento a baja velocidad en el filtro de bucle.

Gracias, pero ¿podrías dar un esquema del circuito?
@Zia, la hoja de datos LT1160 ofrece un circuito decente que creo que sería convertible a sus necesidades. No pregunte cómo convertirlo, eso sería pedir demasiado, también intente buscar en Google "Controladores de motor de clase D de medio puente". Circuito agregado para responder. También vale la pena mirar este dispositivo si puede alimentar PWM directamente www1.futureelectronics.com/doc/ANALOGICTECH%20-%20AATI/…
Algunos expertos creen que no podemos usar la clase D para este caso. ¿Cuál es su opinión sobre esto?: Usar un dispositivo controlable basado en disparador como un rectificador de 6 o 12 fases (usando SCR o IGBT)
@Zia muestra un circuito de lo que quieres decir, pero no soy un experto en IGBT o SCR. Clase D = control PWM.
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