Арктур-006. Апгрейд.

[suzi]

Я не о том - применение цифровых методов для формирования каких-либо сигналов(не важно - "начало" это или "конец") пагубно сказывается на звуке(для меня это "однозначно" ) - по этому я за то,что бы ВООБЩЕ исключить какие-либо цифровые устройства(где бы они ни находились,и каким бы слабым - это нам так кажется - их теоретически возможное влияние не было).Юрий свои преоритеты определил - ну и я свои.
В конкретном случае с приводом Арктура вроде уже всё наметилось - осталось только преобазовать сигнал ЗГ в трёхфазный - вот и ищутся возможные простые методы получения этих трёх фаз НЕЦИФРОВЫМ МЕТОДОМ.
Что нам даёт кварцевая стабилизация - точное значение какоё-то (пусть 33гц) частоты и долговременное её значение с точность до "шестог"о знака - а на хрена нам это надо

[Alexander]

Почему эта хрень так дорого стоит?
ДСД 2-П1 220В 50Гц 2об/мин.
http://prom.ua/p3025262-dsd-220v.html
Любители астрономии при фотографии звездных объектов на нем делают высокоточную систему слежения...
А для наших целей?

[suzi]

Да ктож его знает - может из-за кучи шестерёночек внутри...Я вроде такине просто выбрасывал...Внашем деле  можно было бы применить,перебрав редуктор,но жужжит он ,зараза, сильно

[Valery_C]

Вот тут за выходные набросал свой вариант трехфазного генератора. Мозг "дымилсянеподецки" - срочно освоил симулятор LTspice IV и рисовалку схем SPlan. Но отступать было некуда - давний должок у меня перед Александром остался, обещал над схемой покумекать, да все никак не получалось. Правда было это в другой теме.
Только чур сильно ногами не бить - как-никак первый опыт использования программ.

Схема.
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)

Модель LTspice IV (забыл захватить на работу файл .asc, так что пока только рисунок. Моделировал на других операционниках, но в данном применении это не важно.
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)

Результат моделирования для 33Гц
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)

Картинки лучше посмотреть в галерее, нажав на "Подробнее". Будут и больше и красивше. Особенно график симуляции.

Схема конечно не из двух деталей, но и не сложнее других.
По здравому размышлению, решил, что делать отдельный задающий генератор например с мостом Вина-Робинсона и отдельные фазосдвигающие цепи - это еще более расточительно. Поэтому остановился на генераторе на 60-градусных фазосдвигаюших цепочках. Получается меньше задающих частоту и фазу элементов, что в общем, как мне думается, сказывается положительно на стабильности частоты. Количество операционников выходит то же самое. При использовании счетверенных LM324 или подобных получается всего два корпуса и еще остаются три свободных операционника, два из которых, в целях лучшей развязки с выходными усилителями мощности, я бы подключил повторителями на выходы "0 градусов" и "120 градусов". Чего зря пропадать. Для одной частоты вращения схема существенно упрощается.
Далее, поскольку схема мной продумывалась еще и как генератор для трехфазного сихронного гистерезисного Papsta, то я внес некоторые упрощения - частота меняется регулировкой только одной фазосдвигающей цепи. На возникающие ошибки амплитуд и сдвига фаз в остальных цепях в моем случае я решил не обращать внимания. Детально я не считал, но при изменении частоты на 5% они должна быть в пределах тех же 5%. В случае использования в прямоприводной вертушке это может оказаться критичным. Придется синхронно регулироватьтри три звена.
В этом смысле формирование сдвига фаз цифровым фазовращателем и последующая фильтрация прямоугольника до синуса лучше. Фильтры тоже вносят свой фазовый сдвиг, но этот сдвиги при изменении частоты будут меняться синхронно и 3 выходных фазы будут постоянно оставаться со сдвигом 120 градусов между собой.

Еще одно упрощение в схеме - стабилизация амплитуды встречно-параллельными диодами в цепи ООС одного из операционников. Я думаю что коэффициент гармоник в 0,1% нам здесь не нужен. А при стабилизации диодами Кг обещан порядка 1%.

Пожалуй все! Можно кидаться помидорами

[suzi]

Ну Слава Богу,хоть кто-то что-то реальное "родил"
Обсуждать тут нечего - давно уже пора в "железе"сделать.Но пару моментов надо отметить(всё на уровне домыслов) - если даже это применять исключительно для Papst-то даже небольшой "разбег" фаз должен вызвать дополнительные вибрации,а если в применении к Арктуровсому это может стать определённым "камнем приткновения" - может привести к вибрации диска.

[Valery_C]

По отношению к Papst-у я рассуждал просто. Даже с этими недочетами результат будет значительно лучше чем питание от сети с фазосдвигающим конденсатором. Поэтому прощаем. А вот в Арктуре - да, будут более заметные проблемы. НО...в конце концов мы ведь хотим сделать нечто, по нашему мнению, лучшее чем было. Почему бы не усложнить до трех синхронно регулируемых переменников. В конце концов при 5% регулировке их разброс очень сильно нивелируется другими резисторами большего номинала и подстроечниками.

[AndrejE]

нет возможности подстройки(а она ВСЕГДА нужна)

А для чего нужна подстройка, если есть гарантированные 33,3(3) об./мин.?

[Valery_C]

Я думаю Василий невольно мыслит несколько шире проблем прямого привода. А наличие промежуточных элементов передачи "движок-диск", будь то ролик или пассик вносит свою отсебятину типа проскальзывания, причем постепенно изменяющегося во времени. Точность изготовления диска и насадки на движке тоже конечна и получившееся передаточное число имеет разброс. Посему необходимо иметь регулировку частоты, правда не в таких больших пределах. Но, насколько я помню, увести частоту кварца на 1% задача хоть и выполнимая, но почти предельная. Хотя может и ошибаюсь, давно на эту тему ничего не читал. Что-то там, насколько я помню, можно достичь запараллеливанием кварцев.

Теперь некоторые дополнения к моему предыдущему посту.
Раздельные переменные резисторы для оперативной регулировки 33 и 45 оборотов R17 и R18 я ввел потому как люблю, чтобы было раздельно. Регулировка одной скорости не влияет на другую. В случае синхронной регулировки трех переменников от этой роскоши можно отказаться. Хотя, для себя любимого...
Далее, амплитуда выходного напряжения каждой фазы выбрана порядка 1,5 вольт. Можно конечно и больше, но интегральные усилители мощности, которые пойдут следом, очень часто не любят работать при малых коэффициентах передачи, начинают возбуждаться, поэтому я решил, что пусть они сами больше усиливают, нефиг отлынивать.

Ну и вот файлик для симулятора LTspice, если кому интересно.
[ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ]

[VANKOR]

Не дает мне покоя мысль, что с получением 3-х фазного синуса лезем мы в какие то дебри...

Вот ты прицепился к этим трём фазам, да еще и со сдвигом в 120 градусов. У тебя ж статор будет не по полному кругу, а только часть. А если часть, то этот кусок статора должен так генерить сигнал, что бы он был синхронно с полем магнитиков ленты, но с разноимённым полюсом, дабы притягивать, а потом с одноимённым, дабы отталкивать - тем самым диск будет вращаться. Ни о каком сдвиге фаз в 120 градусов и речи нет. Есть определённый сдвиг сигнала в электромагнитах, который тянет на себя магнитики ротора. Получается синхронный двигатель, диск которого на холостых оборотах будет синхронно вращаться с магнитным полем электромагнитов статора. Под нагрузкой (опускание тонарма) такия система построения приведёт к тому, что диск будет маленько отставать от скорости поля статора. Что делать? Нужно вручную либо добавлять частоту сигнала на статоре или амплитуду тока в электромагнитах статора. Что не есть гуд. Нужна система которая следила бы за оборотами диска, т.е.  таходатчик. Такая бы система автоматически подстраивала оброты независимо от нагрузки. Кроме того три таходатчика рассовмещенных, как собственно и сейчас в АРКТУРЕ они стоят, давали бы синроимпульсы для генератора-формирователя сигнала и он бы "знал" положение ротора соответственно, т.е. ничто иное как автоматическая следящее устройство. Если делать, то делать только так, а не иначе. Зная истинную частоту от от одного таходатчика, система слежения сравнивает ее с частотой кварцевого генератора (поделенной до нужной частоты) и управляет оборотами диска.... Как-то вот так...... на пальцах.

и добавил...     (16 Апреля 2012, 20:23:32)
О..... сделана печатная плата фонокорректора, приступил к пайке оного. Так что процесс апгрейда Арктура идёт полный ходом.

[Valery_C]

Тут как бы это...некоторое заблуждение. Сдвиг фаз в Арктуре именно 120 градусов. Поскольку три разных статорных обмотки. И от того, что они не разнесены физически по кругу на 120 градусов, а сосредоточены в одном месте ничего не меняется. С одной оговоркой - правильно сосредоточены.
Датчики положения ротора тоже не разнесены физически на 120 градусов, но тем не менее генерят сигналы сдвинутые электрически на 120 градусов.

Ротор синхронного двигателя не может отставать по частоте оборотов от частоты вращения поля статора, по чину не положено (есть исключение - двигатели с магнитной редукцией), может только отставать по фазе иначе остановится (синхронный гистерезисный переходит в асинхронный режим) . Если на статоры Арктура подать внешнее трехфазное напряжение, он будет синхронным и не будет отставать по частоте от того, что появилась какая-то дополнительная нагрузка (в пределах его возможностей конечно). Но поскольку родная схема Арктура вместе с движком сама для себя является генератором, то скорость ее вращения может быть любой если не будет какого-нибудь стабилизатора. В данном случае стабилизация в Арктуре работает с точностью до некоторой ошибки по частоте, поэтому движок в принципе ведет себя как асинхронный. Если бы система стабилизации работала с точностью до некоторой ошибки по фазе, то он вел бы себя как синхронный. В кварцованных прямых приводах именно фазовая система подстройки частоты. Но все эти системы стабилизации работают с обратной связью и если мы хотим от этой обратной связи уйти, то нам необходим внешний трехфазный генератор никак не зависящий от движка. То бишь датчики положения ротора, как элементы обратной связи, нам ни к чему.

[Azziop]

Точность изготовления диска и насадки на движке тоже конечна и получившееся передаточное число имеет разброс. Посему необходимо иметь регулировку частоты, правда не в таких больших пределах. Но, насколько я помню, увести частоту кварца на 1% задача хоть и выполнимая, но почти предельная. Хотя может и ошибаюсь, давно на эту тему ничего не читал. Что-то там, насколько я помню, можно достичь запараллеливанием кварцев.

Насколько я знаю, все это делается совсем по другому. Опорная частота кварцевого генератора значительно (в сотни, а то и тысячи раз) выше необходимой частоты. Далее стоит делитель частоты с регулируемым коэффициентом деления. Понятно, что регулировка частоты будет иметь некоторую дискретность. Но, например, если опорная частота выше необходимой в 10000 раз, то изменение коэффициента деления на одну единицу будет вызывать изменение выходной частоты на 0.01%.

[Valery_C]

В прямоприводных вертушках в подобных усложнениях нет надобности. Там делитель частоты работает только с двумя (для двух скоростей) фиксированными выходными частотами, неизменяемыми, при этом он достаточно прост. Причем это не конечные нужные частоты типа 33 герца как надо в нашем случае, а частоты на которых происходит сравнение с частотой сигнала датчика вращения диска. А эта частота может быть допустим и 100 и 200 герц и любая другая удобная с некоторой точки зрения. Повышенная частота сравнения в данном случае позволяет системе фазовой автоподстройки частоты более чутко реагировать на изменение скорости диска.
Нам же нужно в данном случае нечто другое - выходная частота 33,3(3)Гц или 45.11Гц с возможностью изменять ее с шагом допустим в 0,1%. Это уже совершенно другая задача и многократно сложнее. И опять нужно фильтровать прямоугольники. Или ставить аналоговые генераторы стабилизируемые по частоте той же ФАПЧ. Но при этом ФАПЧ опять должна перестраиваться с таким мелким шагом, то бишь опять нужны ну очень крутые делители частоты. И что-то мне подсказывает, что частота тактового генератора уходит при этом в десятки-сотни гигагерц. Не помню как вычисляется. Что-то там связано с наименьшим общим кратным всех вариантов необходимых частот. Кварцы уже не катят. Хотя...может это у меня горячечный бред

В принципе современные микросхемы DDS синтезаторов обеспечат решение задачи с легкостью. Вот только осталось прицепить к DDS синтезатору какой-нибудь микроконтроллер и написать для него программку. И на выходе будет прекрасная синусоида (после легкой фильтрации). Но опять незадача - нужны три фазы. Значит, поскольку трехфазных DDS синтезаторов вроде как не выпускают (есть квадратурные), то надо будет поставить три и написать для микроконтроллера управляющую программу для синхронного изменения частоты во всех трех синтезаторах, но со сдвигом 120 градусов.
Хотя может я и ошибаюсь и микросхемы трехфазных DDS существуют. НО...куда проще уводить частоту кварца. Стабильность будет не такая высокая как изначально, но многократно выше чем нам надо.
Вот где-то так мне видится.
А если душа не приемлет цифру в любом ее проявлении?

[Alexander]

Вот тут за выходные набросал свой вариант трехфазного генератора. Мозг "дымилсянеподецки" -  отступать было некуда - давний должок у меня перед Александром остался, обещал над схемой покумекать, да все никак не получалось.
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)

Валерий, не надо так напрягаться, спасибо. но мозг твой жалко!
Как я понял, осталось еще много вопросов..

Касательно предложения Василия и Юрия относительно индивидуальной трехфазной подстанции в ЭПУ. Разобрал привод CD-ROM - двигатель махонький и трехфазный, о девяти обмотках. Ковырнул зарядное для телефона, добыл 7 вольт переменки...
Подключаю к двум концам из четырех - крутится зараза... медленно, не более ста оборотов. Запуск нестабильный. то влево то в право то стоит. Кондеры цеплял разные, провода менял, не помогает. Может переменки мало. вольт 15 надо? Может надо перемотать, благо витков по двадцать на каждый полюс.
Как бум мотать и какие мысли относительно эксперимента?

и добавил...
Как я понял, надо получить подобную "станцию":
[ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ]

[VANKOR]

Вопрос более приземлённый. Может кто видел или читал, сколько эффективная масса тонарма у Арктура-006? Перерыл всё что мог и знал, нигде ничего не смог найти. Можно, конечно, забить, но уж охота по науке всё промерить, замерить и настроить.


и добавил...
Интересный документ нашёл, может кому пригодится:

[suzi]

Вряд ли такие данные есть - можно оттолкнуться от параметров головки в оригинальной комплектпции и посчитать;)

и добавил...
Пока писал сами уже всё необходимое нашли

[VANKOR]

Что и интересно. А считали ли вообще поляки это дело? Конечно, можно взять и новый шелл, и голову под вес подогнать старого шелла и головы.
Есть же какие-то методы определения эффективной массы тонарма.... Будем рыть дальше....

[suzi]

Почитайте тему по тонармам - там всё это уже пережевано сто раз.

[VANKOR]

Почитайте тему по тонармам - там всё это уже пережевано сто раз.

В этой теме есть всё, только не про тонармы и особенно конкретики про них. Может читал невнимательно?.. ХЗ

и добавил...
Для любителей аналогового управления двигателями , нарыл схемку:

[suzi]

Видимо невнимательно

[VANKOR]

Василий спасибо, очень убедительно сказано, поэтому прошерстив более внимательно с поиском еще раз тонармостроение нашёл ваши умные слова. Цитирую для тех, кто как и я невнимательный:
Эффективная масса тонарма характеризует его момент инерции ,размерность которой КГ*М2;что бы вычислить момент инерции тела ,вращающегося вокруг какой либо оси,мы должны умножить его массу на квадрат расстояния ,на на котором это тело находится от оси вращения.Вычисление эф.массы тонарма весьма затруднительно,и как там её фирмы-производители расчитывают/измеряют,пусть остаётся на их совести ,а в наших расчётах мы можем (для лёгких и средних тонармов) пользоваться следующей эмпирической формулой :вес противовеса умножаем на частное от деления L1 на L2 ,где L2 -  это эф.длинна тонарма,а L1 - это расстояние от гор.оси тонарма до центра массы противовеса.

Возникли вопросы:
Т.е. противовес нужно скрутить и взвесить. Длина тонарма в данном конкретном случае - это расстояние от оси до иглы или до конца шелла с головой? Или шелл с головой не учитывать? С другой стороны эфф.длина тонарма - расстояние от оси до иглы. Просто для уточнения, так сказать.
Только я не понял, почему эмпирическая? Если граммы умножаем на безразмерное частное, то получаем граммы. Т.е. приближенную величину эффективной массы тонарма. Как бы в моих понятиях эмпирическая формула - это когда мы метры делим на килограммы и получаем число, которое .... ХЗ какое...

[suzi]

Вообще-то я всегда считал,что эмпирический  - значит основанный на опыте и наблюдениях,т.е. практически .
Нет такого понятия "длина тонарма" - есть "полная длина тонарма" и "эффективная длина тонарма" - именно эф.дл. нас и интересует - это расстояние от оси торарма до кончика иглы.

[Alexander]

вот и ищутся возможные простые методы получения этих трёх фаз  НЕЦИФРОВЫМ МЕТОДОМ.

Может надо перемотать, благо витков по двадцать на каждый полюс.Как бум мотать и какие мысли относительно эксперимента?

В общем крутился я вокруг этого движка - нет одинаковых по сопротивлению обмоток почему то?
Разобрал, обмотки удалил, сегодня намотал статор по 30 витков диаметром 0,2мм 9 катушек (было по 30 витков 0,23мм). Решил нужные нам  вторичные  обмотки отдельно намотать, поверх статорных, витков по 10 войдет. Завтра намотаю вторичные и статорные подключу классически в треугольник. Поправки будут?

[suzi]

Те. полностью отделить (гальванически) фазные обмотки от рабочих?

[SergeL]

Как я понял, надо получить подобную "станцию"

Поэкспериментировал немного с вращающимся трансформатором. Подобная "станция" не пойдёт. Нужен движок непременно с выводом от средней точки обмоток. Так же движок  должен быть асинхронным. Наличие магнита сильно искажает генерируемую синусоиду. Т.е. движки от CD ROM, винтов, видеоголовок и т.п. не катят.

[Alexander]

Те. полностью отделить (гальванически) фазные обмотки от рабочих?

Да, отделить...

Т.е. движки от CD ROM, винтов, видеоголовок и т.п. не катят.

Вот это... приплыли...

[suzi]

И у меня  были подозрения на этот счёт - сегодня тоже попробовал  запитать подобный движок - осциллограммы посмотреть не успел - но трясётся как шалёный

[Yuri S]

Так же движок  должен быть асинхронным. Наличие магнита сильно искажает генерируемую синусоиду.

Ничего не приплыли!
Перемотать со средней точкой не составляет труда, тем более что разъединить можно и скомутировать как угодно.
На моём 3-фазном синхроннике от проигрывателя видеодисков Филипс синус отличный. Питал от Г3-112. Если от сети питать то синус там корявый, конечно. Питал одну фазу, смотрел на всех трех. Заводил "с толкача". Трясется не сильно.

и добавил...
Возможно от CD-ромов не подойдут в "родном" исполнении. Там ведь частота повыше нам требуемой, а на низкой частоте нужно напряжение снижать, а магнитопровод может на низкую частоту и не расчитан. В результате момента не хватит чтоб он крутил сам себя хотя б.

[Alexander]

Перемотать со средней точкой не составляет труда, тем более что разъединить можно и скомутировать как угодно.

Так я мотал с выводами от каждой триады, т.е шесть концов, соединить можно хоть в звезду с нулевым четвертым проводом, хоть в треугольник... посмотрю как дергаться будет

[Yuri S]

но трясётся как шалёный

Ну и пусть себе трясется, мы ж не диск им будем вращать, нам только синус хороший нужен. Может он трясется от радости своей востребованности

[Alexander]

Там ведь частота повыше нам требуемой,

Т.е. железо не на 50Гц, а сколько там, в СD приводе?

и добавил...

Ну и пусть себе трясется, мы ж не диск им будем вращать, нам только синус хороший нужен.

Есть одна мыслишка, родилась с вашими сомнениями, может вместо цельного магнитного кольца с двенадцатью магнитными зонами выточить медное кольцо, как в линейном двигателе? Надо будет попробовать...