Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Regulator obrotów - problem z momentem obrotowym.

19 Lis 2008 16:50 8458 17
  • Poziom 13  
    Witam,
    Wykonałem sobie małą wiertarkę stołową do wiercenia laminatu opartą na silniku TUR-2 - czyli popularnym od maszyn do szycia.
    Bezpośrednio na wale silnika mam zamocowany uchwyt wiertarski.
    Niestety obroty są zbyt wysokie a regulacja oryginalnym pedałem powoduje duży spadek momentu obrotowego.
    Może ktoś ma schemat sprawdzonego regulatora działającego na zasadzie zmiany szerokości impulsów.
    Wystarczą mi obroty do np. 2000 - 3000 i oczywiście nie muszą być od zera, miękki start też nie jest wymagany.
    Podstawa to zachowanie momentu obrotowego
    Silnik ma zaledwie 80W
    Proszę o pomoc
  • Poziom 15  
    moim zdaniem tylko przekładnia pozwoli podnieść moment
  • Poziom 13  
    otomeko napisał:
    moim zdaniem tylko przekładnia pozwoli podnieść moment

    Mi nie chodzi o podniesienie momentu tylko o ograniczenie jego straty.
    To się realizuje przez sterowanie wypełnieniem impulsów, czyli amplituda napięcia zasilającego silnik jest stała, ale podawana impulsami.
    Np. silnik dostaje przez 5ms pełnie zasilanie a następnie przez np. 3ms nie dostaje - pokrętłem regulatora zmienia się jedynie czasy trwania impulsów i przerw.
  • Poziom 19  
    Aby stabilizować obroty (a także moment) należałoby zastosować bardziej skomplikowany regulator obrotów, ze sprzężeniem zwrotnym. Czujnik to prądniczka tachometryczna ewentualnie impulsator - w zależności od przyjętego rozwiązania. Do regulacji oferowane są specjalistyczne układy scalone stosowane np. w niektórych pralkach automatycznych.
  • Poziom 13  
    janek_66 napisał:
    Aby stabilizować obroty (a także moment) należałoby zastosować bardziej skomplikowany regulator obrotów, ze sprzężeniem zwrotnym. Czujnik to prądniczka tachometryczna ewentualnie impulsator - w zależności od przyjętego rozwiązania. Do regulacji oferowane są specjalistyczne układy scalone stosowane np. w niektórych pralkach automatycznych.

    Wiem, np. TDA1085, ale mi nie chodzi o stabilizację, wystarczy jakiś prosty układ, który nie będzie regulował napięciem tylko właśnie wypełnieniem impulsów.
  • Poziom 30  
    Poszukaj na elektrodzie pod hasłem "PWM", to jest to o czym piszesz!
  • Poziom 13  
    Logan napisał:
    Poszukaj na elektrodzie pod hasłem "PWM", to jest to o czym piszesz!

    Niestety, nie do końca to o czym piszę.
    Mój silnik jest zasilany napięciem zmiennym 220V (obecnie 230V) a te regulatory PWM to jak widzę maksymalnie do 40V są przystosowane.
    W sumie nic nie stoi na przeszkodzie by mój silnik zasilić napięciem stałym, ale by zachować przyzwoity moment obrotowy to musi to być napięcie przynajmniej 180VDC.
  • Poziom 36  
    Może po prostu użyj regulatora fazowego, takiego jak w wiertarkach (w których przecież ważny jest moment obrotowy)?
  • Poziom 13  
    Nie spotkałem się z regulatorem w wiertarkach na 230VAC, który regulowałby częstotliwościowo nie zmieniając amplitudy napięcia.

    Napiszcie czy da się z tego układu w jakiś sposób zasilić silnik szeregowy 220VAC o mocy 80W (TUR- od maszyn do szycia)
    http://www.uoguelph.ca/~antoon/circ/pwm555.html
    Rozważałem podanie zasilania 12V na scalak a na silnik 230VAC, nie wytrzyma tego jednak MOSFET, czy ktoś ma pomysł jak z tego scalaka (555) wysterować tyrystor?
    Może być i pewnie i MOSFET na np. 400V, tylko wówczas trzeba by podać na zasilanie napięcie wyprostowane (230VDC) ale bez filtrowania kondensatorem, bo wtedy wzrośnie do ponad 300V, tego nie wytrzymałby silnik.
    Gwoli wyjaśnienia - silnik który posiadam (TUR-2) doskonale pracuje na napięciu stałym, dziś zasilałem go z zasilacza regulowanego 0 - 90V i przy 90V całkiem dobrze sobie radził, czuć było, że ma już trochę mocy.

    No więc co myślicie o zastosowaniu tyrystora, triaka lub mosfeta i zasilania 230VDC ?

    A może oprzeć się na tym układzie ?
    http://home.att.net/~wzmicro/3525.html
  • Poziom 36  
    PWM to też nie jest regulacja częstotliwościowa, tylko regulacja wypełnienia, która zmienia co najwyżej widmo sygnału ale nie częstotliwość :) Regulacja fazowa to też takie PWM, tylko wartość szczytowa niestety się zmienia.
    Ja bym polecił układ na SG3525. Do sterowania silnikiem MOSFET. Można zrobić wspólną masę układu z tranzystorem i sterować go normalnie, tak jak na schemacie, tylko rozdzielić zasilanie silnika i sterownika. Zasilanie sterownika mogłoby pochodzić z dodatkowego transformatora.
    Inne wyjście to całkiem osobne zasilania i transformator sterujący lub transoptor (do pojedynczych kHz się nadaje).
    Czy na pewno wyprostowane 230V to jest dla silnika to samo co niewyprostowane? Chyba nie, ale zawsze można ograniczyć wypełnienie.
  • Poziom 13  
    Ptolek napisał:
    PWM to też nie jest regulacja częstotliwościowa, tylko regulacja wypełnienia, która zmienia co najwyżej widmo sygnału ale nie częstotliwość :) Regulacja fazowa to też takie PWM, tylko wartość szczytowa niestety się zmienia.
    Ja bym polecił układ na SG3525. Do sterowania silnikiem MOSFET. Można zrobić wspólną masę układu z tranzystorem i sterować go normalnie, tak jak na schemacie, tylko rozdzielić zasilanie silnika i sterownika. Zasilanie sterownika mogłoby pochodzić z dodatkowego transformatora.
    Inne wyjście to całkiem osobne zasilania i transformator sterujący lub transoptor (do pojedynczych kHz się nadaje).
    Czy na pewno wyprostowane 230V to jest dla silnika to samo co niewyprostowane? Chyba nie, ale zawsze można ograniczyć wypełnienie.

    Rozumiem sposób regulacji poprzez wypełnienie impulsów, może niezbyt trafnie go nazwałem regulacją częstotliwościową - to już bardziej do falownika pasuje, ale najważniejsze, że wiemy o co chodzi.
    Właśnie co do amplitudy napięcia zasilającego to wolałbym aby się za bardzo nie zmieniała, chodzi o maksymalny odzysk momentu obrotowego.
    Właśnie tak sobie to wyobrażałem by zasilić kostkę z oddzielnego trafka lub przez kondensator i rezystor - można by tak spróbować, jeśli pobór prądu się nie waha to takie zasilanie może okazać się wystarczająco stabilne.
    Raczej nie ma sensu dzielić układu transoptorem, wszystko będzie w plastikowym pudełku więc nie ma niebezpieczeństwa porażenia.
    Dziś zasilę silnik przez mostek prostowniczy, jak sobie trochę pochodzi to będzie można ocenić czy uzwojenia się nie grzeją i czy nie wydaje jakichś niepokojących odgłosów.
    Czym się kierujesz sugerując mi kostkę SH3525 a nie 555 ?, czy chodzi o dedykację układu?
    Układ na 555 jest nadzwyczaj prosty, mógłbym go zmontować na pająka i ocenić jak działa.
  • Pomocny post
    Poziom 24  
    Prawdopodobnie chodzi Ci o regulację obrotów i ich stabilizację przy zmiennym obciążeniu. W takim przypadku należy zastosować układ ze sprzężeniem zwrotnym.
    Poniżej daję opis i schematy regulatora z książki, której autorami są: Franciszek Rajchert, Adam Sitnik, Jerzy Stępień.
    Tytuł: "Tyrystory i ich zastosowania"
    Wydanie drugie, WKŁ, Warszawa 1980.

    Regulator obrotów - problem z momentem obrotowym.

    Regulator obrotów - problem z momentem obrotowym.

    Regulator obrotów - problem z momentem obrotowym.

    Regulator obrotów - problem z momentem obrotowym.

    Regulator obrotów - problem z momentem obrotowym.

    Regulator obrotów - problem z momentem obrotowym.

    Pozdrawiam
  • Poziom 13  
    tajwoj napisał:
    Prawdopodobnie chodzi Ci o regulację obrotów i ich stabilizację przy zmiennym obciążeniu. W takim przypadku należy zastosować układ ze sprzężeniem zwrotnym.

    Bardzo ciekawe są te skany, które załączyłeś, niewykluczone, że za kilka dni zmontuję "na pająka" coś z tych schematów dla eksperymentów.
    Mam zamiar przebadać też zmontowany "na pająka" regulator na scalaku "555" i drugi, na scalaku SG3525.
    Kupiłem dziś tranzystor IRFP460 (500V, 20A, 280W - powinien wystarczyć dla silnika 80W), zastanawiam się tylko jaką diodę zastosować w miejsce Schottky-ego D3 na tym schemacie:
    http://www.uoguelph.ca/~antoon/circ/pwm555.html
    Skoro mam zamiar zasilić silnik przez mostek graetza - czyli prądem stałym o napięciu ok. 230V to muszę zastosować diodę na napięcie wyższe od zasilającego, niestety Schottky-ego znalazłem na max. 200V - MBR20200CT, chyba, że można wrzucić tu zwykłą prostowniczą, np. 1N4007?
  • Poziom 13  
    No więc układy na scalakach mam już przetestowane.
    Zarówno ten na NE555 jak i ten na SG3525 zachowują się podobnie i nie nadają się do moich celów.
    Sterowałem nimi silnik TUR-2 od maszyny do szycia poprzez tranzystor IRFP460 - ten stopień mocy działał bardzo dobrze.
    Niestety nie udało się na żadnym scalaku uzyskać małych obrotów, tak rzędu 500obr/1min. przy których silnik miałby wystarczający moment obrotowy.
    Owszem, schodziłem z obrotami znacznie poniżej tysiąca, ale wówczas można było zatrzymać oś silnika nawet delikatnie przyciskając ją palcem.

    Pozostały mi do przetestowania układy ze skanów zamieszczonych przez kolegę Tajwoj, miałbym to już za sobą ale zaskoczyło mnie to, że nie mam w domu żadnego tyrystora - po niedzieli coś zakupię i poskładam układ do testów.
    Jak i ten projekt zawiedzie to pozostaje mi całkowita zmiana silnika lub umieszczenie na osi tego, który mam prądniczki tacho i zastosowanie scalaka TDA1085.
  • Poziom 13  
    No więc wykonałem metodą "na pająka" testowy układ "Pełnookresowy układ napędowy z prądowym sprzężeniem zwrotnym" zgodnie ze schematem na skanie.
    Niestety układ pracuje efektywnie w bardzo wąskim przedziale obrotów, praktycznie jest to jeden punkt w regulacji potencjometrem, tylko w tym jednym miejscu faktycznie podczas przyhamowywania osi silnika wyraźnie czuć podtrzymanie momentu obrotowego.
    Zwiększenie lub zmniejszenie obrotów powoduje wychodzenie z zakresu efektywnego działania układu.
    Oczywiście przeprowadziłem wiele prób polegających na dobieraniu elementów (kondensatory, rezystory, tyrystor) ale te zmiany powodowały jedynie przesuwanie się punktu efektywnego podtrzymywania momentu obrotowego względem obrotów.
    Duże nadzieje wiązałem z tym tyrystorowym układem, ale niestety nie wykorzystam go.
    Czas na zamontowanie na osi silnika generatorka tacho i sterowanie układem TDA1085.
    Wszystkim, którzy próbowali mi pomóc dziękuję za poświęcony czas.
  • Poziom 25  
    Zobacz jeszcze schemat regulatora na układzie U2008B (w załączniku) z EP8/94. On ma stabilizację prądu płynącego przez silnik, więc przy obciążaniu silnika zwiększa kąt otwarcia triaka, czyli również moment obrotowy. Ściągnij z elenoty kartę katalogową tego układu, tam jest pełna aplikacja.
  • Poziom 13  
    Moduł na U2008 mam zmontowany, przeprowadziłem na nim wiele prób i odrzuciłem tę kandydaturę.
    Nie3 byłoby takiego problemu ze sterowaniem silnika gdyby uchwyt wiertarski nie był zamontowany bezpośrednio na jego osi tylko przez przekładnię.
    Niestety dodatkowa przekładnia komplikuje budowę wiertarki.
    Skuszę się chyba na sprawdzenie współpracy z moim silnikiem TDA1085.
    Tylko muszę poczytać gdzieś jak zrobić prądniczkę tacho, może na hallu da się ją rozwiązać, zobaczymy.
  • Poziom 13  
    Udało mi się uzyskać nawet więcej niż zadowalające wyniki.
    Zastosowałem moduł od pralki na TDA1085, jako generator tacho posłużył silniczek krokowy z drukarki, którego oś była zaciśnięta w uchwycie wiertarskim napędzanej wiertarki.
    Sterowanie tym układem to rewelacja, obroty schodzą bardzo nisko i mają pełen moment obrotowy.
    Nie ma szarpnięć których się obawiałem przy niskich obrotach.
    Największy problem teraz to jak zamontować tę tachoprądniczkę, zaczynam się zastanawiać nad możliwością użycia hallotronu lub jakiegoś układu optycznego (dioda infra - fotodioda) i wirująca tarczka z wycięciami.
    To może być najłatwiejsze w realizacji pod względem mechanicznym.