Спасибо за информацию! С фирмой ПКС мы работали: в начале покупали у них немецкие корпуса, а потом хотели купить их собственные корпуса, но не получилось - китайские, к сожалению, оказались подешевле и было принято решение применять их.
К сожалению не знаю, так как корпуса заказывает наше руководство через свои контакты, а на самих корпусах нет названия фирмы. Но корпуса очень хорошего качества, они очень похожи на немецкие, но значительно дешевле. В статье на одной из фотографий (с черными ручками) блок управления в немецком корпусе фирмы Shroff, а на других фотографиях (с серебристыми ручками) - в китайском корпусе.
Здесь я с Вами не совсем согласен, так как потребителю передается схема подключения (Э5), а там используются позиционные обозначения разъемов. Получается, что для того, чтобы избежать путаницы, нужно на принц. электр. схеме расположить все разъемы так, чтобы обозначения внешних разъемов (которые выводятся на панель) были понятны потребителю.
Нет не смущает, так как в этом и заключается уникальность нашей методики, что учитываются все особенности цифрового сигнального процессора (его прерывания, аналоговые и цифровые периферийные устройства, интерфейсы) с помощью специальной программной обвязки. Нагрузку обязательно симулируем - она подключена к блоку асинхронного двигателя в виде момента сопротивления Mc (задается характеристика винта). Уверенность в правильности моделирования основана на хорошей сходимости результатов моделирования и результатов экспериментального исследования ПЧ на стенде и в море. Есть серьезные фирмы, занимающиеся судовыми системами электродвижения: "ЦНИИ СЭТ", "НПЦ "СЭС", "Русэлпром", и в разработке их электроприводов, пусконаладочных работах и ходовых испытаниях в море успешно применялась эта методика.
Да, наш программист пишет исходники "на стороне" - создает программу для микроконтроллера семейства C2000 фирмы TI в среде Code Composer Studio, а затем вставляет ее в Simulink и проверяет работу ПЧ. Если все хорошо, то он компилирует эту же программу в среде Code Composer Studio и "прошивает" получившийся объектный код в микроконтроллер. Для интеграции внешней программы в Simulink существует блок wrapper_inu, который основан на применении S-функции.
В статье приводится реальная модель в среде MATLAB/Simulink системы электродвижения реального судна - круизного лайнера "Владимир Жириновский" (проект - PV300VD). Мощность - около 1 МВт. Она показала хорошую сходимость результатов моделирования с результатами экспериментального исследования как на стенде, так и в море.
Конечно, среда моделирования MATLAB/Simulink существует уже давно и она позволяет создавать модель как силовой части электропривода (ПЧ и электродвигателя), так и его информационной части (СУ ПЧ и датчиков). Моделирование СУ можно выполнить либо с помощью стандартных графических блоков, либо с помощью управляющей программы на языке C, которая встраивается в модель Simulink. Но это будет специальная программа, созданная для моделирования. А наша программно-модельная методика заключается в том, что в модель Simulink встраивается именно та управляющая программа, которая создается для микроконтроллера и которая будет затем "прошита" в него. Перед загрузкой новой программы в микроконтролер инженер-программист "прогоняет" эту программу через описанную в статье систему моделирования и убеждается в том, что она работает правильно. Это позволяет полностью избежать аварийных ситуаций в электроприводе (зависящих от программного обеспечения и алгоритмов управления). Это методика реально работает, она проверена годами - в десятках электроприводов различной мощности. Поэтому мы решили рассказать о ней (пока очень коротко) российским инженерам-разработчикам электроприводов. Используя такую программно-модельную методику, инженеры могут спокойно разрабатывать алгоритмы управления и программное обеспечение для СУ ПЧ, не сильно беспокоясь о том, что ошибки в них выведут из строя дорогостоящее оборудование.
Да, мы применяем именно пластиковые оптокабели. Они очень гибкие, простые с точки зрения прокладки и монтажа и отлично работают на небольшом расстоянии. Шторки передатчиков (и приемников) не обязательно выносить наружу за поверхность панели. И это невозможно в крейтовой конструкции, так как расстояние от панели до платы 2,5 мм, а толщина панели 2,5 мм - итого 5 мм - а это почти длина этих шторок.
Мы применяем корпус китайского производства - аналог корпуса "Евромеханика" немецкой фирмы Shroff. Псковский завод АДС изготавливает тоже аналог этого корпуса, только российский. Китайский корпус подешевле и качество получше, поэтому используем его. Хотя для военных изделий, конечно, нужно применять российские корпуса, в частности, завода АДС.
На панель ИП уже есть конструкторская документация и изменять ее не хочется - это лишняя работа для конструктора и ее нужно обосновать. А заглушки уже созданы, разной ширины и поэтому проще применять их.
Да, согласен, существующее решение по светодиодам - не самое современное. Но оно простое, дешевое и проверено временем. И главное - расстояние от платы до панели 2,5 мм, а толщина панели 2,5 мм, и поэтому не всякий современный светодиод с держателем подойдет для этого.
Да, в судовом электроприводе мы обязательно применяем предмодуляцию – добавляем третью гармонику при модуляции для улучшения работы транзисторных преобразователей и электродвигателей.
Могу Вас заверить, что обрыв выходного или входного кабелей (проводов) не приведет к выходу из строя силовых модулей и ПЧ в целом. Это - штатная ситуация и она обязательно создается и проверятся при испытаниях ПЧ. Например, при обрыве выходного кабеля транзисторы защищаются от перенапряжения с помощью встроенных обратных диодов. При обрыве входного кабеля ПЧ защищается от перенапряжения с помощью варисторов, которые установлены на его входе. Те защитные функции, о которых Вы написали, сейчас частично выполняются как самим драйвером, так и СУ ПЧ (даже в большей степени). Например, сейчас создаются СУ, которые определяют падение напряжения на открытом транзисторе и анализируют его. Если оно выше некоторого порогового значения, то транзистор износился и скоро выйдет из строя - его нужно заменить. Внедряются системы ИИ на основе нейросетей, которые следят за работой ПЧ и заранее предупреждают о его скором выходе из строя.
Да, идея интересная. Можно попробовать когда-нибудь ее реализовать. Но сейчас торомозные резисторы нагревают либо воздух внутри судна, либо воду, которую затем выливают наружу.
Выполнил Ваше пожелание (очень хорошее) и разместил фотографии силового блока с транзисторными модулями и драйвером в статье "Российский интеллектуальный силовой модуль для судовых преобразователей частоты. Часть 2".
Комментарий не очень понятен. При чем тут радиолампа? В блоке управления применялись лучшие на тот момент времении (приблизительно 10 лет назад) электронные компоненты. Только микроконтроллер (TMS320f28335) уже устарел, а остальные электронные компоненты до сих пор являются актуальными, имеющими отличные технические характеристики.
Комментарий не очень понятен. Блок управления имеет качественный китайский корпус - аналог корпуса немецкой фирмы Shroff. Корпуса этой фирмы считаются лучшими в мире для промышленной автоматизации. Есть хорошие российские аналоги такого корпуса.
Павел, извините, но не получается описать сложный блок управления без аббревиатур. Я надеюсь, что третья часть статьи, которая посвящена программному обеспечению, будет более легко читаемая. Но я написал в аннотации к статье, что она предназначена главным образом для специалистов в области микроконтроллерного управления преобразователями частоты, для которых эти аббревиатуры понятны и они к ним привыкли. А с набором букв и цифр "ИП-МК1-ШИМ1-ДНТ1-МК2-ШИМ2-ДНТ2-МК3-ЦИДС-ДВх1-ДВх2-ДВх3-ДВых-ДТ1-ДТ2-АИ" все очень просто - это конфигурация блока управления, состав модулей, которые в него входят (слева направо): первый модуль - ИП, второй модуль - МК1, третий модуль - ШИМ1 и т. д.
Спасибо Вам за внимательное прочтение статьи, а также внимательный, критический (в хорошем смысле этого слова), но справедливый взгляд на блок управления, который позволил мне посмотреть на него с другой стороны. По поводу надписи "Анал" согласен, некоторые коллеги по работе мне тоже делали замечание по этому поводу. Знак "-", шрифт и наклон - так сделала надписи фирма-изготовитель алюминиевых панелей. Разные фирмы-изготовители изготавливают панели по-разному - разный цвет, разная технология маркировки, одни делают шрифт наклонным, а другие без наклона, одни делают его жирным, а другие обычным, и даже иногда меняют его тип. Хотя документация одна и та же. В документации - шрифт Arial, обычной толщины, с наклоном - так решил конструктор. "Двх", "Двых" - очень интересное предложение, оно мне понравилось. Названия разъемов - Вы правы, что по ним есть вопросы, но это ЕСКД - так они обозначены на принц. электр. схеме и на панелях их названия нельзя менять. Да, раньше была плата ЦИДС2 (с RJ45), но потом ее не стали применять - упростили блок управления. На Ваши вопросы отвечу немного позднее.
Мне кажется, было бы хорошо проверить, как российские микроконтроллеры работают в непростых судовых условиях. Повторю Вам ответ, который я направил пользователю NutsUnderline. Несколько лет назад я разработал модуль МК на микроконтроллере К1921ВК01Т фирмы "НИИЭТ". Это специализированный российский микроконтроллер для управления электроприводом. Но, к сожалению, в 2022 году эти микроконтроллеры перестали продаваться и поэтому новый модуль МК не удалось изготовить. Сейчас фирма "НИИЭТ" выпустила новый микроконтроллер для управления электроприводом и у нас есть планы попробовать его применить.
Да, это почти так, но не совсем. Дело в том, что несколько лет назад я разработал модуль МК на микроконтроллере К1921ВК01Т фирмы "НИИЭТ". Это специализированный российский микроконтроллер для управления электроприводом. Но, к сожалению, в 2022 году эти микроконтроллеры перестали продаваться и поэтому новый модуль МК не удалось изготовить. Сейчас фирма "НИИЭТ" выпустила новый микроконтроллер для управления электроприводом и у нас есть планы попробовать его применить.
Да, это Евромеханика, имеющая высоту 6U. Еще есть корпуса высотой 3U - они в два раза ниже. Блок управляет несколькими преобразователями, поэтому сигналов много и, соответственно, разъемов немало.
Да, бывает всякое, поэтому при разработке ориентируемся на худший вариант. Именно поэтому все модули со входами/выходами имеют гальваническую развязку от кросс-платы. Если на входы/выходы одного из модулей случайно попадет высокое напряжение, то сгорит только входная часть платы, остальная часть платы и все другие модули останутся целы.
Энкодер расположен на электродвигателе, длина кабеля от него до блока управления - несколько метров, иногда даже больше 10 м. Поэтому бывает всякое - могут его случайно повредить.
Спасибо за информацию! С фирмой ПКС мы работали: в начале покупали у них немецкие корпуса, а потом хотели купить их собственные корпуса, но не получилось - китайские, к сожалению, оказались подешевле и было принято решение применять их.
Спасибо за информацию! Будем использовать.
К сожалению не знаю, так как корпуса заказывает наше руководство через свои контакты, а на самих корпусах нет названия фирмы. Но корпуса очень хорошего качества, они очень похожи на немецкие, но значительно дешевле. В статье на одной из фотографий (с черными ручками) блок управления в немецком корпусе фирмы Shroff, а на других фотографиях (с серебристыми ручками) - в китайском корпусе.
Здесь я с Вами не совсем согласен, так как потребителю передается схема подключения (Э5), а там используются позиционные обозначения разъемов. Получается, что для того, чтобы избежать путаницы, нужно на принц. электр. схеме расположить все разъемы так, чтобы обозначения внешних разъемов (которые выводятся на панель) были понятны потребителю.
Нет не смущает, так как в этом и заключается уникальность нашей методики, что учитываются все особенности цифрового сигнального процессора (его прерывания, аналоговые и цифровые периферийные устройства, интерфейсы) с помощью специальной программной обвязки. Нагрузку обязательно симулируем - она подключена к блоку асинхронного двигателя в виде момента сопротивления Mc (задается характеристика винта). Уверенность в правильности моделирования основана на хорошей сходимости результатов моделирования и результатов экспериментального исследования ПЧ на стенде и в море. Есть серьезные фирмы, занимающиеся судовыми системами электродвижения: "ЦНИИ СЭТ", "НПЦ "СЭС", "Русэлпром", и в разработке их электроприводов, пусконаладочных работах и ходовых испытаниях в море успешно применялась эта методика.
Да, наш программист пишет исходники "на стороне" - создает программу для микроконтроллера семейства C2000 фирмы TI в среде Code Composer Studio, а затем вставляет ее в Simulink и проверяет работу ПЧ. Если все хорошо, то он компилирует эту же программу в среде Code Composer Studio и "прошивает" получившийся объектный код в микроконтроллер. Для интеграции внешней программы в Simulink существует блок wrapper_inu, который основан на применении S-функции.
В статье приводится реальная модель в среде MATLAB/Simulink системы электродвижения реального судна - круизного лайнера "Владимир Жириновский" (проект - PV300VD). Мощность - около 1 МВт. Она показала хорошую сходимость результатов моделирования с результатами экспериментального исследования как на стенде, так и в море.
Конечно, среда моделирования MATLAB/Simulink существует уже давно и она позволяет создавать модель как силовой части электропривода (ПЧ и электродвигателя), так и его информационной части (СУ ПЧ и датчиков). Моделирование СУ можно выполнить либо с помощью стандартных графических блоков, либо с помощью управляющей программы на языке C, которая встраивается в модель Simulink. Но это будет специальная программа, созданная для моделирования. А наша программно-модельная методика заключается в том, что в модель Simulink встраивается именно та управляющая программа, которая создается для микроконтроллера и которая будет затем "прошита" в него. Перед загрузкой новой программы в микроконтролер инженер-программист "прогоняет" эту программу через описанную в статье систему моделирования и убеждается в том, что она работает правильно. Это позволяет полностью избежать аварийных ситуаций в электроприводе (зависящих от программного обеспечения и алгоритмов управления). Это методика реально работает, она проверена годами - в десятках электроприводов различной мощности. Поэтому мы решили рассказать о ней (пока очень коротко) российским инженерам-разработчикам электроприводов. Используя такую программно-модельную методику, инженеры могут спокойно разрабатывать алгоритмы управления и программное обеспечение для СУ ПЧ, не сильно беспокоясь о том, что ошибки в них выведут из строя дорогостоящее оборудование.
Да, мы применяем именно пластиковые оптокабели. Они очень гибкие, простые с точки зрения прокладки и монтажа и отлично работают на небольшом расстоянии. Шторки передатчиков (и приемников) не обязательно выносить наружу за поверхность панели. И это невозможно в крейтовой конструкции, так как расстояние от панели до платы 2,5 мм, а толщина панели 2,5 мм - итого 5 мм - а это почти длина этих шторок.
Мы применяем корпус китайского производства - аналог корпуса "Евромеханика" немецкой фирмы Shroff. Псковский завод АДС изготавливает тоже аналог этого корпуса, только российский. Китайский корпус подешевле и качество получше, поэтому используем его. Хотя для военных изделий, конечно, нужно применять российские корпуса, в частности, завода АДС.
На панель ИП уже есть конструкторская документация и изменять ее не хочется - это лишняя работа для конструктора и ее нужно обосновать. А заглушки уже созданы, разной ширины и поэтому проще применять их.
Да, согласен, существующее решение по светодиодам - не самое современное. Но оно простое, дешевое и проверено временем. И главное - расстояние от платы до панели 2,5 мм, а толщина панели 2,5 мм, и поэтому не всякий современный светодиод с держателем подойдет для этого.
Да, в судовом электроприводе мы обязательно применяем предмодуляцию – добавляем третью гармонику при модуляции для улучшения работы транзисторных преобразователей и электродвигателей.
Могу Вас заверить, что обрыв выходного или входного кабелей (проводов) не приведет к выходу из строя силовых модулей и ПЧ в целом. Это - штатная ситуация и она обязательно создается и проверятся при испытаниях ПЧ. Например, при обрыве выходного кабеля транзисторы защищаются от перенапряжения с помощью встроенных обратных диодов. При обрыве входного кабеля ПЧ защищается от перенапряжения с помощью варисторов, которые установлены на его входе. Те защитные функции, о которых Вы написали, сейчас частично выполняются как самим драйвером, так и СУ ПЧ (даже в большей степени). Например, сейчас создаются СУ, которые определяют падение напряжения на открытом транзисторе и анализируют его. Если оно выше некоторого порогового значения, то транзистор износился и скоро выйдет из строя - его нужно заменить. Внедряются системы ИИ на основе нейросетей, которые следят за работой ПЧ и заранее предупреждают о его скором выходе из строя.
Да, идея интересная. Можно попробовать когда-нибудь ее реализовать. Но сейчас торомозные резисторы нагревают либо воздух внутри судна, либо воду, которую затем выливают наружу.
Выполнил Ваше пожелание (очень хорошее) и разместил фотографии силового блока с транзисторными модулями и драйвером в статье "Российский интеллектуальный силовой модуль для судовых преобразователей частоты. Часть 2".
Комментарий не очень понятен. При чем тут радиолампа? В блоке управления применялись лучшие на тот момент времении (приблизительно 10 лет назад) электронные компоненты. Только микроконтроллер (TMS320f28335) уже устарел, а остальные электронные компоненты до сих пор являются актуальными, имеющими отличные технические характеристики.
Комментарий не очень понятен. Блок управления имеет качественный китайский корпус - аналог корпуса немецкой фирмы Shroff. Корпуса этой фирмы считаются лучшими в мире для промышленной автоматизации. Есть хорошие российские аналоги такого корпуса.
Павел, извините, но не получается описать сложный блок управления без аббревиатур. Я надеюсь, что третья часть статьи, которая посвящена программному обеспечению, будет более легко читаемая. Но я написал в аннотации к статье, что она предназначена главным образом для специалистов в области микроконтроллерного управления преобразователями частоты, для которых эти аббревиатуры понятны и они к ним привыкли. А с набором букв и цифр "ИП-МК1-ШИМ1-ДНТ1-МК2-ШИМ2-ДНТ2-МК3-ЦИДС-ДВх1-ДВх2-ДВх3-ДВых-ДТ1-ДТ2-АИ" все очень просто - это конфигурация блока управления, состав модулей, которые в него входят (слева направо): первый модуль - ИП, второй модуль - МК1, третий модуль - ШИМ1 и т. д.
Спасибо Вам за внимательное прочтение статьи, а также внимательный, критический (в хорошем смысле этого слова), но справедливый взгляд на блок управления, который позволил мне посмотреть на него с другой стороны. По поводу надписи "Анал" согласен, некоторые коллеги по работе мне тоже делали замечание по этому поводу. Знак "-", шрифт и наклон - так сделала надписи фирма-изготовитель алюминиевых панелей. Разные фирмы-изготовители изготавливают панели по-разному - разный цвет, разная технология маркировки, одни делают шрифт наклонным, а другие без наклона, одни делают его жирным, а другие обычным, и даже иногда меняют его тип. Хотя документация одна и та же. В документации - шрифт Arial, обычной толщины, с наклоном - так решил конструктор. "Двх", "Двых" - очень интересное предложение, оно мне понравилось. Названия разъемов - Вы правы, что по ним есть вопросы, но это ЕСКД - так они обозначены на принц. электр. схеме и на панелях их названия нельзя менять. Да, раньше была плата ЦИДС2 (с RJ45), но потом ее не стали применять - упростили блок управления. На Ваши вопросы отвечу немного позднее.
Мне кажется, было бы хорошо проверить, как российские микроконтроллеры работают в непростых судовых условиях. Повторю Вам ответ, который я направил пользователю NutsUnderline. Несколько лет назад я разработал модуль МК на микроконтроллере К1921ВК01Т фирмы "НИИЭТ". Это специализированный российский микроконтроллер для управления электроприводом. Но, к сожалению, в 2022 году эти микроконтроллеры перестали продаваться и поэтому новый модуль МК не удалось изготовить. Сейчас фирма "НИИЭТ" выпустила новый микроконтроллер для управления электроприводом и у нас есть планы попробовать его применить.
Да, это почти так, но не совсем. Дело в том, что несколько лет назад я разработал модуль МК на микроконтроллере К1921ВК01Т фирмы "НИИЭТ". Это специализированный российский микроконтроллер для управления электроприводом. Но, к сожалению, в 2022 году эти микроконтроллеры перестали продаваться и поэтому новый модуль МК не удалось изготовить. Сейчас фирма "НИИЭТ" выпустила новый микроконтроллер для управления электроприводом и у нас есть планы попробовать его применить.
Да, это Евромеханика, имеющая высоту 6U. Еще есть корпуса высотой 3U - они в два раза ниже. Блок управляет несколькими преобразователями, поэтому сигналов много и, соответственно, разъемов немало.
Да, бывает всякое, поэтому при разработке ориентируемся на худший вариант. Именно поэтому все модули со входами/выходами имеют гальваническую развязку от кросс-платы. Если на входы/выходы одного из модулей случайно попадет высокое напряжение, то сгорит только входная часть платы, остальная часть платы и все другие модули останутся целы.
Энкодер расположен на электродвигателе, длина кабеля от него до блока управления - несколько метров, иногда даже больше 10 м. Поэтому бывает всякое - могут его случайно повредить.