Jak sterować silnikiem DC 24V 10A z PWM i impulsowym zasilaczem porady i schematy?

Sat Sep 29, 2007 6:48 pm   

Hej!

Mam takie pytanie do Szanownych Elektronikow, bo moja wiedza w zasadzie na
5V sie konczy :(

Musze sterowac (prawo, lewo, zmiana obrotow) silnik pradu stalego (zwykly,
nie BLCD) 24V 10A (w porywach do 20A). Silnik ma sprzeglo, ktore dziala jako
zabezpieczenie przeciazeniowe, czyli silnik kreci sie ciagle, nie da sie go
zablokowac/przeciazyc.

Mysle, ze do zmiany kierunku musze dac 4 tranzystory(?) zalaczane kluczem po
2 na wyjsciu zasilacza, a do zmiany obrotow modulacje PWM.
Zasilacza ciaglego chyba nie ma sensu uzywac ze wzgledu na duza moc silnika?
A wiec zasilacz impulsowy. Lepiej go kupic gotowy czy samemu zrobic?
Nie mam zadnych doswiadzen, wiec tylko schematy, ktore znajde w necie.
Jakby nie to zwolnienie obrotow, to bym sie nie zastanawial i kupil gotowy,
ale chce zrobic PWM, czyli po prostu zalaczac i wylaczac klucz z odpowiednia
czestotliwoscia, z procka, banalne. (uP po prostu i tak musze uzyc,
oczywiscie z optoizolacja)
Ale lepiej wpiac sie z kluczem na wyjsciu zasilacza (odcinane duze prady,
przepiecia?), czy wpiac sie z moim kluczem w klucz samego zasilacza
impulsowego (a wiec opcja ze zrobieniem samemu zasilacza)???

Co do PWM. Zalozmy, ze chce zwolnic obroty silnika o polowe. To robie
wypelnienie przebiegu 50%. Zgadza sie? Czy to 50% mocy to bedzie tez 50%
szybkosci, czy sa inne zaleznosci?
Jak dobrac czestotliwosc zalaczania/wylaczania? Tzn. jak juz mam np. to
wypelnienie 50%, to jaka powinna byc czestotliwosc, zeby silnik dzialal
najlepiej? Sa na to jakies reguly?

Czy moze jest cos lepszego od PWM do sterowania szybkoscia obrotowa silnika
pradu stalego?


Znacie moze jakies proste i solidne konstrukcje (schematy) zasilaczy
impulsowych, ktorymi chcielibyscie sie podzielic? Ale nie takich jak te do
PC, co sie przepalaja na nastepny dzien po koncu gwarancji.


Za wszelkie informacje z gory dzieki.
Z powazaniem,
Andrzej

Sat Sep 29, 2007 7:38 pm   

Możesz zrobic dwa w jednym - klucze w H-mostku sterowane odpowiednim
wypełnieniem. Ale w takim układzie najłatwiej o BUM.


Zdecydowanie nie (ma sensu używać).


Jeśli kupisz gotowy o regulacji 0-24 V/20 A to czemu nie?


Co oczywistego w optoizolacji widzisz? Chcesz się pochwalić, że znasz takie
słowo? Czy chcesz przenosić sygnał PWM przez optoizolację?


Wpiąć się z kluczem za zasilacz to znaczy zrobić swój zasilacz za
zasilaczem. Bez sensu wystarczy tylko jeden.
Mógłbyś zrobić również



Niekoniecznie - możesz mierzyć prędkość obrotową i zastosować sprzężenie
zwrotne.
A to co napisałeś, że przy wypełnieniu 50% uzyskasz 50% mocy to oczywista
nieprawda. Silnik jest obciążeniem o charakterze indukcyjnym, co spowoduje,
że moc będzie 25%.


Nie wyprowadzaj na zewnątrz pulsującego napięcia o tej mocy. Wyfiltruj je
najpierw u siebie. Wtedy bedzie wszystko jedno na jakiej f pracuje.

Sat Sep 29, 2007 8:07 pm   

On Sep 29, 8:38 pm, "Bogdan G" <b_gutknecht_usu...@interia.pl> wrote:


zgadza sie


bzdura.

--
Marek Lewandowski
ICQ#/GG#: ask per mail. mail: locust[X]poczta/onet/pl
my gallery: http://www.pbase.com/mareklew
my kind-of-a-blog: http://lockaphoto.stufftoread.com

Sat Sep 29, 2007 8:12 pm   

Możesz podać na jakiej podstawie wyliczełeś 25%? Bez urazy dla dla mnie to totalna bzdura.
Przy pominięciu spadku na rezystancji silnika obniżenia napięcia o 50% spowoduje zmianę prędkości o 50%.
Przy założeniu, że silnik pracuje przy stałym momencie obciążenia. Moc jako iloczyc momentu i
prędkości spadnie też o 50%.
Gdyby moment zalezał od prędkości trzeba wyznaczyć moment obciażenia do 0.5 prędkości i przemnożyć
przez tą prędkości aby uzyskać moc.


Okres przełączeń powinien być kilka razy większy od stałej czasowej elektromagnetycznej wirnika
silnika, aby nie pojawiały się tętnienia prądu i tym samym momentu silnika.

Sat Sep 29, 2007 8:19 pm   

Andrzej wrote:


tak.


A dlaczego nie? Trafo 250W bedzie tylko ciezkie, a za to calkowicie
niezawodne, przeciazalne i dosc tanie.
Jesli to ma gdzies w szafe rozdzielcza pojsc, to pies dmuchal.
Przeciez nie musisz miec tego napiecia stabilizowanego! Wystarczy
mostek prostowniczy i na silnik z tym.


Robiles kiedys? Nie? To kupic.


Kupic!!!!


Na wyjsciu. Chyba, ze lubisz duzo dymu.


Nie myl mocy i obrotow.
Silnik DC ma nastepujace dwie proste zaleznosci:

Obroty = k1 * (NapiecieZasilania - PradWirnika*RezystancjaWirnika)
MomentObrotowy = k2 * PradWirnika

Jesli masz silnik duzej mocy na niskie napiecie, to zazwyczaj
Rezystancja Wirnika jest mala, to w pierwszym podejsciu mozesz pominac
straty na cieplo i liczenie uproscic do:

Obroty = k1 * Napiecie
MomentObrotowy = k2 * Prad

Jak zdejmiesz z napiecia, to spadna obroty. Ale czy moment obrotowy
spadnie, wzrosnie, czy pozostanie ten sam, to zalezy od obciazenia.
Moze pozostac taki sam (np. winda), moze spasc (przy wentylatorze
spadnie gdzies miedzy liniowo do obrotow do z kwadratem obrotow, czyl
obroty do 1/2 -> moment -> 1/2...1/4)


Tak, przyjmujesz max. dopuszczlna pulsacje pradu i patrzysz, czy masz
ukladzie rezonanse mechaniczne. f kluczowania _musi_ lezec daleko
(najlepiej sporo powyzej) rezonansow mechanicznych (Zazwyczaj nie
problem), oraz musi byc wystarczajaco duza, zeby prad w silniku nie
pulsowal zanadto (bo niepotrzebnie silnik sie bedzie grzal i tym samym
ograniczal max moc oddawana). Pulsowanie pradu jest zalezne od
indukcyjnosci w obwodzie silnika. Czesto wystarcza indukcyjnosc samych
uzwojen silnika, ale mozna dolozyc cewke w szereg, jak sie chce
kluczowac wolniej (straty na kluczu, dotyczy raczej duzo wiekszych
maszyn niz Twoja).


Mozesz jeszcze zintegrowac sterowanie z zasilaczem impulsowym z
prostownikiem synchronicznym.
Nie, PWM jest OK...

--
Marek Lewandowski
ICQ#/GG#: ask per mail. mail: locust[X]poczta/onet/pl
my gallery: http://www.pbase.com/mareklew
my kind-of-a-blog: http://lockaphoto.stufftoread.com

Sat Sep 29, 2007 8:58 pm   

Marek Lewandowski napisał(a):

scalonych sterownikow silnikow, majacych to wszystko co on potrzebuje
wliczajac PWM.

--
Jaroslaw "Jaros" Berezowski

Sat Sep 29, 2007 9:00 pm   

Oczywiscie masz rację. Miałem chwilową wizję silnika jako rezystor (stały) +
indukcyjność. Przepraszam.

Sun Sep 30, 2007 12:39 am   

Rozumiem, ze te 4 tranzystory to sie fachowo H-mostek nazywa ? dobrze
wiedziec
Wlasnie tak to chcialem zrobic, te tranzystory sterowac z uP. (jesli wybiore
to rozwiazanie)
Tylko dlaczego najlatwiej o BUM? Wiadomo, ze nie moge otworzyc jednoczesnie
tych nieodpowiednich.
I ze nie bede co 1/100 sek krecil tym silnikiem w prawo i w lewo
A wlasciwie dlaczego nie? Wlasnie wpadlem na pomysl, czy niemoglbym
wychamowac tego silnika szybciej poprzez podanie napiecia (na krotko) w
przeciwna strone ?
Jakies dodatkowe czasy sa potrzebne w ktorych wszystkie 4 tranzystory sa
wylaczone? (pomiedzy przelaczaniem)



Nie. Jakbym sie chcial czyms pochwalic, to nie zadawalbym takich glupich dla
Was pytan :)


Tak. Chcialem zaznaczyc, ze jestem swiadomy odizolowania galwanicznego
procka od tego ukladu duzych mocy.
No i dlatego mysle, ze sterowac te tranzystory musze poprzez optoizolacje
(sygnal z procka). Cos w tym jest nie tak?



Ten klucz, to tu mialem na mysli H-mostek.


Tutaj jako klucz mialem na mysli jeden tranzystor (ale wlasciwie nie wiem co
w srodku zasilacza impulsowego w _praktyce_ siedzi)


Nie nadazam. Dlaczego uwazasz, ze szybko sterowany H-mostek to zasilacz?



Mierzyc to koszty. Po co mierzyc, nie potrzebuje dokladnie. Jak to bedzie
40% czy 60% to tez bedzie dobrze.


Hm.. Jakby na chwile (tylko na chwile) przyjac, ze jest obciazeniem
rezystancyjnym, to bede mial 50% a nie 25%!
Nie obnizam napiecia o polowe, tylko go w pelni zalaczam i wylaczam!
Jak sie bedzie zachowywal przy modulacji PWM o duzej czestotliwosci to nie
wiem.



Tego zdania to zupelnie nie zrozumialem???? Co to znaczy wyfiltruj "u
siebie"???

Z gory dzieki, pozdrawiam,
Andrzej

Sun Sep 30, 2007 12:54 am   

hm.. dlaczego chcesz, zebym obnizyl napiecie o polowe? Myslalem, ze
sterowanie PWM jest lepsze???



czyli mialem (z niewielkim bledem) racje?



A skad wziac ta stala czasowa elektromagnetyczna wirnika silnika? Na
obudowie nie jest napisana
Mozna to jakos oszacowac ?
Mozna przyjac/oszacowac jakis bezpieczny przedzial czestotliwsci PWM dla
wszystkich silnikow?


Z gory dzieki,
pozdrawiam,
Andrzej

Sun Sep 30, 2007 2:01 am   

Jak ciezkie i jak duze (+/-)?
Niezawodne i przeciazalne, to rzeczywiscie prawda w 100%
Tanie? Czy takie trafo 100 do 250 zl bedzie duzo tansze od zasilacza
impulsowego bez zbednych bajerow?



A ekologia ?
No nie bardzo w szafe, ale nie problem z miejscem tylko z moca tracona.
Musze wszystko zamknac w szczelnej obudowie o pojemnosci okolo 25 litrow.
Czyli 10% gorzej z 250W to 25W w pudle wiecej Hm...
Z drugiej strony to nie bedzie oczywiscie chodzic caly czas na pelna moc
(wiec to srednio nie bedzie 25W), zeby ktos nie pomyslal, ze chce to pudlo
zaraz po 10 minutach stopic, albo grila na nim robic.



A czy silnik na 24 to silnik na 20 do 30V ? Bo jak nie, to chyba 2000uF na
kazdy amper, a wiec co najmniej 10 duzych kondensatorow na 50V dodatkowo. A
wiec tyle samo miejsca co zasilacz impulsowy?
(Ale ja sie na silnikach nie znam)



ok, zrozumialem :)

A moze jednak sa jakies proste i niezawodne schematy na impulsowy, skoro mi
tylko trafo i gretz z ciaglego wystarczy? :)



Czyli H-mostek na wyjsciu, obojetnie czy samo trafo czy impulsowy i
sterowac PWM ten H-mostek?
Cos mi kiedys przez oczy przelecialo, ze teraz sa do kupienia gotowe
H-mostki na duze prady po niskich cenach, jako koncowki mocy? Czy musze sam
poskladac?



Dalej nie rozumiem. Przeciez nie chce obnizyc napiecia, tylko zrobic PWM???
Napiecie albo 100% albo nic. Jak to sie ma do obrotow?
Czy mam wziac po prostu srednie napiecie? (ale mocy dla PWM na rezystorze
tak nie moge liczyc oczywiscie)
Bo rozumie, ze moment obrotowy w tym wypadku moge policzyc z pradu
sredniego? Ale w zasadzie to moment mnie nie interesuje, jesli obroty beda
sie zachowywac proporcjonalnie.



skad to mam wziac? na co wplywa mi ta pulsacja?


A ta czestotliwosc to skad wziac?


"duza" ? To nie rozumiem? Myslalem, ze czym wieksza czestotliwosc
kluczowania, to pulsacja pradu wieksza?


Mozna w praktyce jakos teoretycznie, ogolnie jakis zawsze dobry przedzial
czestotliwosci PWM zalozyc dla silnika 24V 250W?
Bo chyba nie zrozumialem :(



Czy to nie jest ta kupa dymu, o ktorej pisales wczesniej ? :)


Z gory dzieki,
pozdrawiam,
Andrzej

Sun Sep 30, 2007 2:04 am   

A moge ladnie prosic o jakis przyklad takiego scalaka?

Z gory dzieki,
pozdr.,
Andrzej

Sun Sep 30, 2007 8:33 am   

Andrzej pisze:

Przecież o tym właśnie piszę. Poprzez modulację PWM wpływasz na wartość średnią napięcia.
Pisząc o zmniejszeniu napięcia o 50% miałem na myśli 50% wartości średniej napięcia.



Tak.


T=L/R . L,R - indukcyjność i rezystancja twornika silnika.


Generalnie im większa częstotliwość tym mniejsze tętnienia momentu ale za to większe straty.
Zwykle stosuje się 1-20kHz.

Sun Sep 30, 2007 8:40 am   

Andrzej pisze:

To się nazywa hamowanie przeciwłączeniem. Trzeba tylko pamiętać o kontroli prądu.


Tzw. czasy martwe. Są konieczne aby dotąd przewodzące tranzystory zdążyły się wyłączyć.

Sun Sep 30, 2007 12:56 pm   

20kHz. Hm.. Znalazlem gdzies w sieci uniwerslany samodzileny ukladzik do
zmiany predkosci obrotow silnika pradu stalego.
http://www.quasarelectronics.com/kit-files/3000/3166.pdf
On jest na 270Hz. Nie jest to zbyt duza rozbieznosc?

Pozdr.,
Andrzej

Sun Sep 30, 2007 1:02 pm   

Andrzej napisał(a):


i podobne.


--
Jaroslaw "Jaros" Berezowski