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

Obrotomierz oraz regulacja prędkości obrotowej do silnika DC

kosta2000 14 Mar 2009 22:56 7416 20
  • #1 14 Mar 2009 22:56
    kosta2000
    Poziom 13  

    Witam
    Mam pytanie związane z budową obrotomierza do silnika prądu stałego. Czy może ktoś wie jak wykonać takie coś z użyciem mikrokontrolera ATmega?

    Drugie pytanie dotyczy regulacji prędkości tego silnika za pomocą PWM. W układzie będą dwa wyświetlacze 4 x LED na których będzie można ustawić prędkość z jaką ma obracać się silnik oraz na drugim ile obrotów ma wykonać.
    Kwestie wyświetlacza i ustawiania wartości już rozwiązałem.
    Silnik który ma być sterowany za pomocą prącka jest prądu stałego i posiada moc 7,5kW.

    0 20
  • #2 15 Mar 2009 00:11
    emarcus
    Poziom 35  

    kosta2000 napisał:
    Witam
    Mam pytanie związane z budową obrotomierza do silnika prądu stałego. Czy może ktoś wie jak wykonać takie coś z użyciem mikrokontrolera ATmega?

    Drugie pytanie dotyczy regulacji prędkości tego silnika za pomocą PWM. W układzie będą dwa wyświetlacze 4 x LED na których będzie można ustawić prędkość z jaką ma obracać się silnik oraz na drugim ile obrotów ma wykonać.
    Kwestie wyświetlacza i ustawiania wartości już rozwiązałem.
    Silnik który ma być sterowany za pomocą prącka jest prądu stałego i posiada moc 7,5kW.


    O ile budowa obrotomierza jest dziecinnie prosta (wymaga kilka linni kodu w Bascom) to o wiele wiecej klopotu sprawi ci dobor/zakup kontrolera silnika el. DC o tak wysokiej mocy.
    Caly projekt musisz popdzielic na kilka teoretycznych podzespolow:

    1. Serwokontroler; a w nim twoj processor AVR, obwody wyswietlania i input regulacji obrotow; cyfrowy- przyciskami, lub analogowy np: pot.
    z wyjsciem kontrolujacym PWM.

    2 "DC Motor Controller" - faktyczny regulator silnika elektr. na poziomie pradowym dostosowanym do mocy silnika. ( 7.5 KW - Duzo Amperow!!!)

    3.Encoder - zainstalowany na wale silnika sprzezony zwrotnie z twoim serwokontrollerem, aby czytal impulsy aktualnych obrotow. Te impulsy wykozystasz do obliczenia wskazan obrotomierza a takze do regulacji PWM w AVR.

    Mozesz wzorowac sie na przykladzie podanym tu:
    http://www.youtube.com/watch?v=X4stWDy-bPA

    e marcus

    0
  • #3 15 Mar 2009 00:22
    snow
    Poziom 28  

    Dodatkowo jeżeli ma być zadawana ilość obrotów to należałoby zrealizować hamowanie silnika.

    0
  • #4 15 Mar 2009 06:36
    Bruce^666
    Poziom 14  

    Witam ! te 7.5 kW to nie pomyłka ?? Nie napisałeś nic o napięciu zasilania silnika. Oczywiście wszystko do zrobienia, ale sterownik takiej mocy nie będzie tani :) na www.tme.pl jest szeroki wybór tranzystorów mocy i przekaźników półprzewodnikowych w różnych cenach :)

    0
  • #5 15 Mar 2009 16:09
    kosta2000
    Poziom 13  

    Dzięki wszystkim za odpowiedzi.

    Jeśli chodzi o sam układ mocy, to jest on gotowy. Po prostu uszkodziło się tylko sterowanie, a ze względu na to, że poprzednie było wykonane na TTL + lampy Nixie chciałem zastąpić go mikrokontrolerem + wyświetlacze LED.
    Silnik rzeczywiście ma taką moc 7,5kW - jednofazowy.
    Tak więc myślę, że jeśli układ mocy jest sprawny, to nie będzie aż tak źle.
    Emarcus, czy wiesz jak to napisać w Bascom AVR?

    Dodano po 12 [minuty]:

    Czy na tym można się wzorować?
    Link

    0
  • #6 15 Mar 2009 16:36
    piotr5000
    Poziom 21  

    A czy myślałeś o wymianie silnika na 3-faz + falownik +
    Twój układ kontroli ilości obrotów ?

    0
  • #7 15 Mar 2009 18:43
    kosta2000
    Poziom 13  

    silnik 3-fazowy nie wchodzi w gre.

    0
  • #8 16 Mar 2009 08:35
    piotr5000
    Poziom 21  

    :!: możesz dokładniej określić dlaczego? :?:

    0
  • #9 16 Mar 2009 11:29
    kosta2000
    Poziom 13  

    Cytat:
    Exclamation możesz dokładniej określić dlaczego? Question


    Bo silnik i układ mocy dla tego silnika jest i trzeba tylko do tego dorobić sterowanie. A silnik jest jednofazowy.

    0
  • #10 16 Mar 2009 12:07
    nouki
    Poziom 25  

    Podaj napięcie silnika.

    Sterowanie to nie problem.

    Sa 3 proste rozwiązania do pomiaru obrotów:
    - czujnik oparty o efekt Halla
    - prądnica tachometryczna
    - enkoder

    Nawet problem hamowania też da się rozwiązać np. przeciwprądem. Warto też dokonywać pomiaru prądu pobieranego przez silnik.
    Nie napisałeś za wiele o stopniu mocy jakie zasilania jakie tranzystory diody....Ect

    0
  • #11 17 Mar 2009 03:15
    emarcus
    Poziom 35  

    kosta2000 napisał:
    Dzięki wszystkim za odpowiedzi.

    Jeśli chodzi o sam układ mocy, to jest on gotowy. Po prostu uszkodziło się tylko sterowanie, a ze względu na to, że poprzednie było wykonane na TTL + lampy Nixie chciałem zastąpić go mikrokontrolerem + wyświetlacze LED.
    Silnik rzeczywiście ma taką moc 7,5kW - jednofazowy.
    Tak więc myślę, że jeśli układ mocy jest sprawny, to nie będzie aż tak źle.


    Dodano po 12 [minuty]:

    Czy na tym można się wzorować?
    Link



    Niezupelnie, tu masz przyklad kontroli 2 silnikow jednoczesnie w ukladzie roznicowego napedu pojazdu (jakiegos robota).
    Owszem mozesz wykorzystac pewne elementy programowania, niemniej jednak bedziesz musial poskladac calosc we wlasnym zakresie.

    Jezeli ten uklad pracowal w stylu jaki opisales to prawdopodobnie byl to system "closed loop PID" z wbudowanym encoderem.
    Jezeli uklad kontroli mocy jest w systemie H-Bridge to masz rozwiazana sprawe hamowania i pracy nawrotnej.
    Ja tego nie wiem - tylko przypuszczam na podstawie twoich informacji!

    Sposob okreslenia zadanej i wyswietlenia aktualnej predkosci obrotowej silnika wyjdzie ci sam w trakcie porogramowania, bo te wielkosci bedziesz ciagle porownywal a roznica kontrolowal PWM, (szczegoly w pierwszym linku; p.3). Wlasciwie bedziesz porownywal ilosc impulsow w okreslonej jednostce czasu np: 0.1 sec. do tego potrzebujesz znac rozdzielczosc twojego encodera.

    Przeanalizuj material w ponizszych linkach a przekonasz sie ze nie jest to az tak trudne do samodzielnego rozwiazania problemu.

    http://www.ikalogic.com/tut_closed_loop_spd_ctrl.php
    http://www.dprg.org/tutorials/2003-10a/motorcontrol.pdf
    http://www.embedded.com/2000/0010/0010feat3.htm

    e marcus

    0
  • #12 17 Mar 2009 08:54
    kosta2000
    Poziom 13  

    Dzięki za odpowiedzi. Teraz wiem coś więcej na ten temat. Teraz muszę podjechać do gościa i pooglądać tę końcówkę mocy, co tam siedzi.

    Jeszcze pytanie odnośnie enkodera. Gdzie można kupić enkoder do takiego silnika i ile on może kosztowa?

    0
  • #13 17 Mar 2009 10:24
    nouki
    Poziom 25  

    Enkoder dobrej klasy i który podziała jakiś czas to koszt 500-1000Pln
    Prądnica tachometryczna dokładna to jakieś 300-700 pln
    Czujnik Halla + układ to jakieś 30-50pln - bardzo łatwy do wykonania i wystarczający przy tym co piszesz.

    Pozdrawiam

    0
  • #14 21 Mar 2009 17:55
    kosta2000
    Poziom 13  

    Byłem dziś u gościa i okazało się że jest to jednak silnik trójfazowy. Sterowany jest za pomocą dwóch tyrystorów.
    Przed tyrystorami jest jeszcze duży dławik wyglądający jak duże trafo
    Silnik ten pracuje w prawo i w lewo ale obroty przełączają przekaźniki mocy.
    Silnik na osi ma zamontowany też silniczek (tachometr) który w zależności od obrotów podaje napięcie stałe 0-60 volt.

    0
  • #15 21 Mar 2009 19:17
    janbernat
    Poziom 38  

    Nie wierzę.
    W dwa tyrystory.
    A podejrzewam:
    Dwa bloki po 3 tyrystory.

    Dodano po 1 [minuty]:

    Chyba podjedź do tego"gościa" jeszcze raz.
    I wyrysuj jakiś schemat.

    0
  • #16 21 Mar 2009 20:32
    piotr5000
    Poziom 21  

    zacznij od sprawdzenia silnika : typ, nap zasil, prąd znamionowy, moc znasz więc jest tam tabliczka znamionowa

    Może jest to sterowanie zsilane 3-f i dające napięcie stałe do sterowania silnika DC. Takie sterowania robił Apator.

    Jeśli możesz podaj w czym to pracuje.

    problem odczytu prędkości obrotowej jest dość prosty, panelowy woltomierz albo odczyt z wej ADC procesora

    0
  • #17 21 Mar 2009 21:55
    nouki
    Poziom 25  

    piotr5000 napisał:

    problem odczytu prędkości obrotowej jest dość prosty, panelowy woltomierz albo odczyt z wej ADC procesora


    Nie jest wcale to takie proste jak by się wydawało ze względu na specyfikacje prądnicy tachometrycznej - będą problemy wiem z doświadczenia :)
    P.s jeśli to silnik jednofazowy to są gotowe układy (np.U2008a) z pewnymi modyfikacjami można ... by to zastosowa

    0
  • #18 21 Mar 2009 21:55
    emarcus
    Poziom 35  

    piotr5000 napisał:
    zacznij od sprawdzenia silnika : typ, nap zasil, prąd znamionowy, moc znasz więc jest tam tabliczka znamionowa

    Może jest to sterowanie zsilane 3-f i dające napięcie stałe do sterowania silnika DC. Takie sterowania robił Apator.

    Jeśli możesz podaj w czym to pracuje.

    problem odczytu prędkości obrotowej jest dość prosty, panelowy woltomierz albo odczyt z wej ADC procesora


    Z tych mentnych i roznych informacji podawanych przez autora wydaje sie (!).... ze jest to naped silnikiem AC z servo kontrollerem, a ten "silniczek (tachometr)" to moze byc encoder albo nawet resolver.
    Jezeli autor ma problem w poprawnym rozpoznaniiu elementow systemu to jaka jest szansa jego naprawy?
    Nawt nie wiemy jakiego rodzaju jest to urzadzenie !?
    Czy to jest jakis "QUIZ" ?

    Dalej, dwa thyrystory w 3-fazowym napedzie maszyn z obciazeniem o charakterze indukcyjnym jakos mnie nie porzekonuje.

    e marcus

    0
  • #19 21 Mar 2009 22:13
    piotr5000
    Poziom 21  

    Spotkałem się z prądnicami tacho (60V) w napędach silników
    DC. Napięcie z nich było porównywane z napięciem z potencjometru zadającego obroty i czujnika Halla (zabezpieczenie prądowe).

    Dużo wzmacniaczy operacyjnych, transformatorów do separacji ( obrywały się po transporcie szafy :cry: ) itp.
    Jeśli pracuje to OK jeśli nie to "obciąć, skrócić i wyrzucić"

    0
  • #20 22 Mar 2009 11:14
    adam74m
    Poziom 11  

    Witam.
    Mam pewne doświadczenie z układami napędowymi. Z tego, co opisuje autor, wynika, że ma on niewielką (żadną?) znajomość tych układów. Opisany układ jest dość poważny i jeśli to ma być dla autora praca zarobkowa to odradzam - i tak tego nie zrobi. W tej sytuacji można jedynie zaproponować zakup odpowiedniego falownika falownika i montaż zgodnie z instrukcją.
    Pozdrawiam.

    0
  • #21 25 Mar 2009 06:02
    Smashing
    Poziom 20  

    Witam
    1. Jeśli to jest silnik prądu stałego (DC), czy napięcie zasilania jest AC bo jeśli na tyrystor podasz napięcie stałe i go wysterujesz to on się nie wyłączy, chyba że przerwiesz obwód... tylko jak go przerwać. Czyli można przypuści że napięcie zasilania jest AC i to 'idzie' na tyrystory.
    2. Jeśli znalazłeś tam 2 tyrystory, napisz model.
    3. Może to być silnik jedno fazowy z dwoma uzwojeniami stojana ale są to silnik AC, nie wiem jaką mają moc ale i steruje się je Triakami, i między dwoma fazami jest kondensator.
    4. Można gdybać... zrób zdjęcie tabliczki znamionowej... to pogdybamy.
    5. Co do sterownia to jeśli już wiesz co to za silnik, patrzysz na jego model matematyczny ( kilka wzorów ) te wzory 'wpisujesz' do procesora, a on liczy wszystko i 'pluje' PWM'ami
    6. AVR do sterowania silnikiem 7.5 KW osobiście odradzam, popatrz na rodzinę arm STM32F10x, http://www.st.com/stonline/domains/applications/industrial/motor/index.htm
    Ps.
    odwiedź może dział Przemysł Elektryka Energoelektronika
    Pozdrawiam

    0