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2019年10月17日 (木)

無帰還力学 3相誘導電動機でダイレクト駆動ターンテーブルを作る13

10171無帰還力学の3相誘導電動機でダイレクト駆動ターンテーブルを実現して美しく回すには、美しい3相のサイン波を作る必要がある。3相のサイン波発生の手法は色々あるが美しさと正確さからソフトウエアで作るのが一番よろしい。ソフトウエアが無理な場合は市販の音の良いdaコンバータを使うことで、dcsのエルガーがベストに思う。cdへsain波とcos波を44.1khzで書き込んで2ch出力として、w相=/u相+/v相と合成する。それをviolaのブラボー2台を使い3相誘導電動機を回す。あんぷおやじ流儀は市販のdaコンバータやハイエンドアンプも使えるところで面白くなる。我等は安上がりのソフトウエアを駆使して作る。

10172超高速参勤交代ではなくて超高速電流制御はcpuがsh7084であれば200khzも出せるが、テストはsh7145の40mhzだから100khzに止める。名工ミルトさんに譲った3相誘導電動機は3Φ200v2.2kwの6pで今回は巻き直しはしないから、6pのまま回す。6pは1機械角に対して3電気角になるから駆動周波数を割り出す。33.3333333/60=0.5555555555rpsでx3電気角は1.666666666667hzとなり、時間軸は0.6secで画像の矢印の範囲が1電気角となる。

101733Φ誘導電動機2.2kw6pのサインテーブルを作ろう。以下の内容は2014年mj(無線と実験)発刊のオーディオ音質改善100にも書いた内容に同じ。ここからがexcelの登場で、この科学技術表計算ソフトは凄過ぎで使いこなせないし、サーボシュミレータなども作れる。3相誘導電動機は2次元テーブルになり、今回はテンポラリーだから縦軸10bit、横軸0.6degで作る。sin関数を使って0.6度毎に10bitの整数値を計算させる。

10174次にこれを数値だけの羅列csvフォーマットに落とす。いきなり16進数の落とす方法もあるのでしょうが、その昔長男にcsv-hex変換ソフトを作ってもらい、もう20年もこれを使っている。それが別ウインドウの変換ソフト。

1017516進(hex)に変換されたサインテーブルはいきなりsh7145のデータテーブルになるからコピペで100khz電流制御ソフトのテーブル定義文に書けば良い。csv-hex変換ソフトにはそのまんま変換の0deg~180degと、負変換の180deg~360degを一気にやってくれる。ですから通常は0deg~180degのテーブルさえ作れば良い。0degにsintblのラベルを付けてここから参照させる。負の場合もあるのでnsintblのラベルも付けておき、逆転時はここから参照させる。

10176u相のサイン波はこうして発生させ、v相w相はu相に対して120degづつ進めるから、それのアブソ値を加算してサインテーブルを参照するだけ。このサインテーブル参照値がiqaの電流指令値で、これに電流検出値と比例演算させてゲインを持たせ電流制御をする。だからアンプは電流駆動アンプになる。当然比例だけはオフセットも持つが目標値が交流では積分できないためi項は使えず、必然的に超高速電流制御となる。

101791xxexcelから始まって一連の作業をすることで、美しい3相サイン波の発生ができる。これをハードウエアでやろうとしたら精度の点からも回路の難度の点からも無理で、マイクロコンピュータを使ったdaコンバートする方式に必然的になる。「メシを食うためのソフトはもう嫌や!」と決めて久しいが、良い音のためならばと勝手に体が動き、なんだい案外ソフトウエアも好きだったのか...

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