Skuteczne metody detekcji uszkodzeń w gałęzi mostka H z PWM w silniku DC

Wed Nov 10, 2004 5:01 pm   

Witam,

czy macie jakieś sprytne sposoby wykrycia uszkodzenia jednej z gałęzi mostka
H? Mostek jest sterowany z PWM-a i zasila silnik DC.W przypadku awarii
mostka muszę natychmiast wyłączyć urządenie. Mostek jest zrobiony z
komplementarnych MOS-ów, przy czym tylko "górne" tranzystory są kluczowane,
a odpowiadające im przeciwległe "dolne" tranzystory są włączane na stałe.
Każdy z tranzystorów ma zapiętą diodę zabezpieczającą. Wypełnienie zmienia
się w zakresie 0-100%. Możecie podrzucić jakieś pomysły?

Pozdrawiam
JS

--
_N_O_S_P_A_M_bsj@poczta.onet.pl
(usuń _N_O_S_P_A_M_ z adresu)

Wed Nov 10, 2004 5:28 pm   

"JS" <_N_O_S_P_A_M_bsj@poczta.onet.pl> wrote in message
news:cmthhv$2jgl$1@mamut.aster.pl...


wpiecie malych oporniczkow pod zrodlami dolnych mosfetow i
podgladanie tam ksztaltu (i amplitudy) pradu ?. Powinno dac sie
zdetekowac wszystkie mozliwe kombinacje zwarc/rozwarc galezi.

pozdrawiam
entrop3r

Wed Nov 10, 2004 5:33 pm   

JS wrote:


Jakie Rsdon maja te MOSFETy? Moze po prostu patrz na napiecie drenu...
jak podskoczy do 10V to znaczy, ze masz zwarcie...
--
Marek Lewandowski ICQ# 10139051/GG# 154441
locustXpoczta|onet|pl
http://www.stud.uni-karlsruhe.de/~uyh0
[! Odpowiadaj pod cytatem. Tnij cytaty. Podpisuj posty. !]

Wed Nov 10, 2004 6:10 pm   

A nie wystarczy kontrolować napięcie na silniku (przykladowo transoptorem)?
Jak układ ma nie zasilać, a jednak zasila to jest awaria....odwrotnie zreszta też.
Jakie natomiast ma znaczenie co polecialo... wazne ze uklad jest uszkodzony i
nalezy zaprzestac go zasilac :-)

__
Pzd, Irek.N.

Wed Nov 10, 2004 6:27 pm   

Przy małych oporniczkach ( i małym sygnale a dużych zakłóceniach od silnika)
jest to lekki problem. Poza tym jak odróżnić pracę mostka z wypełnieniem
100% od zwarcia górnego MOS-a?
--
_N_O_S_P_A_M_bsj@poczta.onet.pl
(usuń _N_O_S_P_A_M_ z adresu)

Wed Nov 10, 2004 6:36 pm   

IRF540 / IRF9540 - kilkadziesiąt miliomów.

JS

--
_N_O_S_P_A_M_bsj@poczta.onet.pl
(usuń _N_O_S_P_A_M_ z adresu)

Wed Nov 10, 2004 6:40 pm   

Teraz kontroluję obroty silnika; jeśli błąd prędkości obrotowej liczony w
pęltli regulacji PID nadmiernie wzrasta to traktuję to jako awarię. Ale to
bardzo wolna reakcja, choć wykrywa inne błedy np. zablokowanie silnika.
JS

--
_N_O_S_P_A_M_bsj@poczta.onet.pl
(usuń _N_O_S_P_A_M_ z adresu)

Wed Nov 10, 2004 8:55 pm   

A ja nie rozumiem w czym właściwie masz problem


No właśnie


.......a następnie..... Naprawić !



A co ma wspólnego pętla PID i regulacja prędkości z uszkodzeniem mostka?
Uszkodzony mostek H nie będzie miał ochoty współpracować z pętlą PID

Sprawdzić go można na różne sposoby, w zależności od konstrukcji
mechanicznej
Można go np. zasilić z zasilacza DC na niskim napięciu i ograniczniku
prądowym i wysterowywać odpowiednie bramki mosfetów.

Leszek

Wed Nov 10, 2004 10:17 pm   

dlatego szukam pomysłów. Może nejasno się wyraziłem, ale nie chodzi mi o to,
aby uszkodzenie mostka i błedną pracę układu wykrywał jakiś operator, który
przyjdzie, popatrzy i wyłączy. Ja potrzebuję aby układ sam się wyłączył w
przeciągu paru milisekund.



Z naprawą uszkodzonego to już dam sobie radę :=)))

Pozdrawiam
JS

--
_N_O_S_P_A_M_bsj@poczta.onet.pl
(usuń _N_O_S_P_A_M_ z adresu)

Wed Nov 10, 2004 10:57 pm   

Nie złapałeś idei. Jeśli układ zachowuje się nieprawidłowo z punktu widzenia
sterowania (!) to należy uznać go za uszkodzony.
To logika sterująca ma wykryć że sygnały z czujnika napięcia na silniku nijak
się mają do sygnałów zadanych. Z tymi pojedyńczymi ms to troche kłopot, nie
bardzo widzę możliwość jednoznacznego uznania awarii w tak krótkim czasie
(regulacja swoje, układ silnika swoje... przepięcia/przetężenia dopuszczalne w
czasie eksploatacji). Moim zdaniem tak szybki układ będzie nadgorliwy.
Tak sobie myślę - poniekąt sygnał błędu z PID-a będzie niósł informację o
uszkodzeniu - o ile tylko w czasie zwykłej pracy nie będzie _nasycał_ się
regulator. Niestety jak sam pisałeś - to trwa. Moim zdaniem dobrze, jakie
znaczenie ma czy układ wyłączy się po 2ms czy po 100ms? Przecież i tak musisz
coś zrobić z zasilaniem, a to nie uda Ci się w pojedyńcze ms (weź pod uwagę
bezwładności silnika i układów napędzanych).


Maszyna powinna być tak zbudowana, aby tego typu awarie nie uszkoadzały jej
mechanicznie. Zawsze może się przytrafić tak fatalny pad sterowania, że silnik
nie zostanie wyłączony. Wyedy muszą zadziałać inne zabezpieczenia (krańcówki,
sprzęgła, zderzaki i tak dalej...). Nie widzę więc potrzeby tak ostrej walki z
czasem - nie znam jednak szczegołów.

__
Pzd, Irek.N.

Thu Nov 11, 2004 11:04 am   

"JS" <_N_O_S_P_A_M_bsj@poczta.onet.pl> wrote in message
news:cmtmjb$2thv$1@mamut1.aster.pl...


zaloz jakis kompromisowy spadek napiecia na oporniczku - np. 500mV -
to juz nie bedzie tak malo (ewentualnie wzmocnij/porownaj sygnal u
zrodla)


jesli Ty sterujesz tym mostkiem, to bardzo latwo - porownujesz prad
ze stanem linii sterujacej (zreszta i tak innego wyjscia nie masz,
bo mosfet wlaczony jest praktycznie "zwarty").

pozdrawiam
entrop3r

Thu Nov 11, 2004 11:15 am   

Rzeczywiście nieprecyzyjnie się wyraziłem, chodziło mi nie tyle by w parę
milisekund zatrzymać wszystko, a raczej żeby układ po paru milisekundach
"wiedział", że jest awaria.

Próbowałem również robić detekcję przebiegu na przekątnej mostka. Pomysł
poległ przy wypełnieniach bliskich 0 i 100%. Pozostaje więc chyba walczyć z
pomiarem pradu na małym oporniczku. Być może zamiast rezystorka nadałby się
układ pomiaru prądu na zasadzie mostek magnetorezystywny + wzmacniacz. Czy
ktoś używał takich elementów? Może jakieś namiary, gdzie kupić..

Pozdrawiam
JS
--
_N_O_S_P_A_M_bsj@poczta.onet.pl
(usuń _N_O_S_P_A_M_ z adresu)

Thu Nov 11, 2004 11:29 am   

JS wrote:


[quote:3c68a797b0]Rzeczywiście nieprecyzyjnie się wyraziłem, chodziło mi nie tyle by w parę
milisekund zatrzymać wszystko, a raczej żeby układ po paru milisekundach
"wiedział", że jest awaria.
[/quote:3c68a797b0]
Moment. A dlzczego nie zrobisz tego tak jak sie to robi od zawsze, jak
ci juz zreszta raz pisalem?
Jak masz uwalony jeden MOSFET, czytaj zwarcie, to w momencie wlaczenia
gornego tranzystora masz zwarcie ewidentne. Wystarczy ogladac co sie
dzieje w napieciach dren-zrodlo. Jesli przy wlaczonym tranzystorze jest
tam ni z gruszki ni z pietruszki 10V, to wniosek powinien byc
natychmiastowy...
--
Marek Lewandowski ICQ# 10139051/GG# 154441
locustXpoczta|onet|pl
http://www.stud.uni-karlsruhe.de/~uyh0
[! Odpowiadaj pod cytatem. Tnij cytaty. Podpisuj posty. !]

Thu Nov 11, 2004 12:42 pm   

[quote:817632410c]Jak masz uwalony jeden MOSFET, czytaj zwarcie, to w momencie wlaczenia
gornego tranzystora masz zwarcie ewidentne. Wystarczy ogladac co sie
dzieje w napieciach dren-zrodlo. Jesli przy wlaczonym tranzystorze jest
tam ni z gruszki ni z pietruszki 10V, to wniosek powinien byc
natychmiastowy...
[/quote:817632410c]
Tak, tylko, że w takiej konfiguracji "uwalenia" najpierw przysiada zasilacz
(co można wykryć), potem bezpieczniki. Tak czy tak wszystko staje, co
załatwia ten jeden przypadek. Można to znów sprowadzić do pomiaru prądu
płynącego przez mostek i próbować coś wcześniej wyłączyć, aby nie odpalić
wszystkiego. To czy na drenie pojawi się na moment nienaturalne napięcie
zależy w dużej mierze od indywidualnych parametrów MOSFET-ów i rezystancji
zniszczonego kanału. W kazdym razie przypadek jest łatwy.
Gorzej jest gdy pada MOS aktualnie kluczowany PWM-em ( przypominam, że w
moim mostku dolne tranzystory są włączone na stałe a kluczują górne). Wtedy
silnik dostaje maksymalnych obrotów (lub staje w przypadku rozwarcia),
natomiast nic się nie pali.

JS

--
_N_O_S_P_A_M_bsj@poczta.onet.pl
(usuń _N_O_S_P_A_M_ z adresu)

Thu Nov 11, 2004 1:15 pm   

JS wrote:

[quote:82a23327f5]Tak, tylko, że w takiej konfiguracji "uwalenia" najpierw przysiada zasilacz
(co można wykryć), potem bezpieczniki.
[/quote:82a23327f5]
Od tego jest kondziol w zasilaniu i dlawik na wejsciu, zeby nic za soba
nie pociagnac.
Jeszcze nie widzialem sensownie dobranego dlawika ktory by po krotkim
zwarciu pozwolil wywalic bezpieczniki szybciej niz za 50ms
Jak masz dolne tranzystory na fest wlaczone, to patrz na ich Ud wzgledem
-Uz, jesli przebije gorny tranzystor to skoczy ci to napiecie w gore,
wylaczasz mostek i czesc (masz tylko jeden uwalony tranzystor, wiec
blokada PWM odpina niebezpieczenstwo). Jesli padnie jeden z dolnych
dowiesz sie o tym tak samo w momencie nawrotu silnika/hamowania
przeciwpradem.

[quote:82a23327f5]Gorzej jest gdy pada MOS aktualnie kluczowany PWM-em ( przypominam, że w
moim mostku dolne tranzystory są włączone na stałe a kluczują górne). Wtedy
silnik dostaje maksymalnych obrotów (lub staje w przypadku rozwarcia),
natomiast nic się nie pali.
[/quote:82a23327f5]
Blad w rozumowaniu, a dokladniej niescislosc: silnik nie dostaje
maksymalnych obrotow, a maksymalnego MOMENTU. Ewentualnie ten moment
zanika. Czyli dostajesz skokowo d(omega)/dt.
Ale ten przypadek tez latwy do wykrycia jest...
Jesli masz obciazenie silnikiem, to to jest indukcyjne, w momencie
wylaczenia tranzystora Us gornych tranzystorow leci momentalnie do -1V
wzgledem ujemnej szyny zasilania. Jak nie poleci, znaczy, ze tranzystor
sie nie wylaczyl...
--
Marek Lewandowski ICQ# 10139051/GG# 154441
locustXpoczta|onet|pl
http://www.stud.uni-karlsruhe.de/~uyh0
[! Odpowiadaj pod cytatem. Tnij cytaty. Podpisuj posty. !]