Прошу Вас продолжить и расширить тему ШИМ
Наконец-то совпали наличие времени/сил/желания и руки-ноги дошли маленько поэксперементировать с управлением аналоговыми локами (n- типоразмер) при помощи цифровой аппаратуры и декодера, подключенного к рельсам... Тем более, что недавно приобрёл себе компактный осциллограф (как до этого жил без осц. - вообще непонятно, без него- как без глаз
).
Аппаратура такая: стабилизированный источник питания 12 В, Роко-бустер с Роко-Мультимаусом, простенький (чтоб не жалко было, если сгорит) декодер DCC Роко 10745, моторный выход, которого подключен к рельсам (Роко-Фляйш без балласта, кривовато-горбатые - как их только так умудряются сделать... при том, что Роко-лайн (б/б) в НО идеально прямёхонькие). Конденсатор на рельсах отсутствует.
Декодер относительно немного что позволяет регулировать, частота ШИМ - около 20 кГц.
Из локов у меня немного - старенький, с жужжжащей ходовой электровоз Роко Е44 (144 в DB), тепловоз Фляйш V60 и наиболее современный 5-осный паровоз Пико BR82..
Наиболее хорошо во всём интервале скоростей на этих рельсах ведёт себя довольно короткий 3-осный (без фрикционных резинок) V60. Несмотря на наличие изолированных крестовин стрелок.
А вот более длинный (5 осей в жёсткой рамой с одной обрезиненной КП) BR82 склонен к временным (а на малых скоростях и к "невозвратным") потерям контакта - и дело не в грязных рельсах, а судя по всему, в их "кривогорбатости", которая сильнее сказывается на длиннобазовом локе, у которого не все КП токосъёмные.
Проверял с выключенным и включенным алгоритмом "компенсации изменения нагрузки (с поддержанием постоянства противо-ЭДС (back-EMF)".
В целом, примерно, как и предполагал.
При выключенном алгоритме (чистый ШИМ) все три лока ходят достаточно хорошо. Единственное, троганье происходит с чуть большей скоростью, после чего её можно несколько понизить (до достаточно малых, для каждого индивидуально). Ну и, понятно, при этом, можно легко "заглохнуть" (из-за колебания нагрузки), а чтобы снова стронуться - надо опять приподнять среднее напряжение, чтоб развить момент страгивания.
При включённом алгоритме, за счёт обратной связи троганье происходит уже на самых малых скоростях и колебания нагрузки не приводят к остановке.
Но, при этом, при кратковременных потерях контакта, особенно это ощутимо на средних и больших скоростях - двигатель ощутимо меняет режим работы - декодер, при потере контакта с локом воспринимает это как сильное замедление/остановку и пытается отыграть увеличением коэфф.заполнения- как следствие, обороты двигателя/ скорость лока резко меняются (это также хорошо заметно по изменению звука двигателя).
Т.е., в целом, алгоритм работает, но заметно хуже, чем когда декодер стоит на борту лока: длинная цепь с активно-реактивными да ещё и с постоянно изменяющимся параметрами (особенно, вследствие переменного контакта рельсы- КП лока) вносит свой неположительный вклад..
Ну и, маленько видео с наиболее хорошо работающем в данных условиях V60 с составом.
С "чистым" ШИМ, масштаб времменной развёртки такой, чтоб хорошо были видны импульсы:
Видео 1Видео 2С включенным алгоритмом компенсации изменения нагрузки (хорошо заметны перерывы между "пакетами" ШИМа в которых и меряется противо-ЭДС (сразу после "пакета" видны импульсы ЭДС самоиндукции, по затухании которых остаётся противо-ЭДС:
Видео 3Видео 4
... и добавил:
В момент импульса ШИМ двигатель развивает полный крутящий момент, но из-за малой длительности импульса не успевает за это время набрать полные обороты. Грубо говоря, ШИМ обеспечивает полную мощность двигателя даже на минимальной скорости
А вот тут категорически не согласен... Момент ДПТ прямо пропорционален току якоря, а при высокочастотном ШИМ, при котором ток якоря имеет незначительные пульсации за один импульс ток и момент до номинального (максимального) значения не успеют нарасти.
