LMD18200 - adapter sterujący silnikami DC

Przedstawiam swą kolejną konstrukcję, która będzie elementem sterującym silnikiem DC z przekładnią, a ten z kolei będzie napędzać trój drogowy zawór mieszacza wody dla ogrzewania podłogowego tak by do rurek systemu nie płynęła gorąca woda. O tym jednak napiszę jak już skoczę ten system. Teraz przedstawiam sam sterownik silnika DC, dzięki niemu można sterować silnikami wprost z układu cyfrowego.

Wystarczy podać sygnały zgodne z TTL: Dir - odpowiedzialny za kierunek wirowania, Brake - hamulec i PWM - odpowiedzialny za prędkość obrotową. Dzięki temu można ze zwykłego silnika zrobić precyzyjny serwomotor i dokładnie pozycjonować jego oś. Trzeba tylko zastosować na wale enkoder, bądź tak jak to zrobiłem w serwozaworze - wieloobrotowy potencjometr. Dzięki temu mikroprocesor w każdej chwili może sobie sprawdzić w jakim położeniu jest zawór. Dodatkowo układ ma wyjście prądowe informujące jaki aktualnie płynie prąd przez uzwojenie silnika. Dzięki temu można zrobić zabezpieczenie przed np zacięciem zaworu. To naprawdę ważne - pokazywałem mój zawór koledze a ten nie zastanawiając się za bardzo wsadził palec, gdyby mikrokontroler nie miał instrukcji zatrzymania napędu przy wzroście prądu powyżej pewnej granicy, zawór kulowy mógłby obciąć palec. Zastosowałem silnik z przekładnią posiadającą moment napędowy 40 Ncm, zawór naprawdę obciął by palucha .
Dodatkowo na płytce umieściłem własny generator PWM, tak więc jeśli nie potrzeba w czasie pracy zmieniać prędkości można ustawić ją na stałe a sterować tylko kierunkiem i włącz/wyłącz napęd. Źródło sygnału na płytce można przełączyć zworą.
Cały projekt opisałem w swoim portalu naukowym pod adresem: www.portalnaukowy.edu.pl w dziale Warsztat elektroniki/elektroprojekty.

Poniżej mały filmik działania kostki.

Bardzo ciekawy projekt tylko mam pytanie zlecałeś komuś płytki czy sam robiłeś?

A z tym paluchem to kolega miał farta ;D

Witam, płytki zlecone. To urządzenie dla znajomego hydraulika więc musi wyglądać i działać profesjonalnie. A z tym paluchem to może śmiesznie się o tym czyta ale zawór kulowy z takim napędem to gilotyna. Naprawdę się przestraszyłem, no i trzeba było to cofnąć, strach było włączyć znów układ a i ręcznie nie było łatwo.

Gdy projektowałem to zabezpieczenie nie myślałem o wykrywaniu przeszkód w zaworze tylko gdyby np. potencjometr nawalił i napęd przekroczył obszar pracy pomyślałem że dobrze by było żeby się wyłączył i nie spalił silnika albo sterownika, a tu taka niespodzianka a wystarczyło by żebym w warunku ustawił większy prąd i kość by chrupnęła Ktoś tam nad nami czuwa

Dodano po 1 [minuty]:

PWM w układzie na filmie to 4,5 kHz,

Hmm. Zastanawiałem się nad serwem do zaworu w instalacji CO i skłaniałbym się ku silnikowi od wycieraczek z samochodu. Ma on gotowe styki podtrzymujący pracę podczas jednego obrotu. Można go hamować elektrycznie. Wystarczy na wale zamocować śrubę i poprzez nakrętkę sprzęgnąć ją z dźwignią zaworu. Jeden impuls zasilania = 1 obrót = przesunięcie dźwigni o skok śruby.

Oczywiście silnik od wycieraczek można jak najbardziej zastosować, mi było potrzebne coś małego, więc zakupiłem na allegro malutki i naprawdę silny silniczek firmy Dunkenmotoren czy jakoś tak. Poza tym mi zależało po pierwsze na cyfrowym sterowaniu a po drugie możliwości zadania każdej pozycji w zakresie 90 stopni z rozdzielczością 8 bitów czyli mam możliwość regulacji co 0,35 stopnia.

Jeszcze gdyby ten układ potrafił utrzymywać stałą prędkość obrotową silnika niezależnie od obciążenia (+ ograniczenie prądowe) to była dla mnie rewelacja.

Można to zrobić, trzeba by do osi napędowej silnika dołączyć enkoder, który będzie informował mikrokontroler o aktualnej prędkości, i ten sam mikrokontroler zadaje pwm do LMD tak by utrzymać tę prędkość, jeśli prędkość zacznie spadać bo obciążenie wzrosło mikrokontroler zwiększy wypełnienie, jeśli zacznie się zwiększać wypełnienie się zmniejszy. do tego może badać prąd nie tylko w celu zabezpieczenia prądowego, ale także wykorzystać w algorytmie sterowania.

Tylko jest jedno małe ALE, w moim przypadku trzeba opanować sztukę programowania, żeby można było się pobawić na poważnie...

michal2666 A ten znajomy hydraulik nie wspomniał Ci że zawory kulowe nie powinny pracować w pozycji półotwartej? Do takich celów powinno się stosować zawory dławiące...

Ale to zawór trójdrogowy, właściwie to tak się nie nazywa, to tzw. mieszacz. A zwykłe zawory kulowe też nieźle pracują w różnych pozycjach, ja od lat w domu mam zawór, którym reguluję ilość wody na ogrzewanie domu i C.W.U. i nic się nie dzieje.

Polecam stronę -
http://www.insbud.org/pl/produkty-7656412802260800512-1/Zawory-z-silownikiem.html --- a tu cała gama--- http://www.insbud.org/pl/produkty-7656412802260800512-1/Zawory-z-silownikiem.html

250zł i po problemie Mam takie i sterują mi nawet zaworem gazu (samo serwo).

https://obrazki.elektroda.pl/7668924500_1298275783.jpg
https://obrazki.elektroda.pl/3497314900_1298275783.jpg
https://obrazki.elektroda.pl/7825658800_1298275784.jpg

michał2666

Nic się nie dzieje z zaworem dopóki nie potrzeba np go zakręcić i zdemontować element za nim. Wtedy okaże się, że zawór cieknie:)

Dlaczego wykonałeś płytkę częściowo w montażu przewlekanym i powierzchniowym ? Nie lepiej było by zastosowac tylko jedną z technik ?

Zastosowałem technikę SMD by poćwiczyć montaż, a w przewlekanej zastosowałem elementy, które w razie potrzeby można wymienić by płytka byłą uniwersalna czyli kondensator i rezystor odpowiedzialny za częstotliwość PWM oraz rezystory w dzielniku odpowiedzialne za zakres wypełnienia. No i płytka wygląda ładniej bo tylko smd do jakoś tak płasko i pusto.

michal2666 wrote:

Ale to zawór trójdrogowy, właściwie to tak się nie nazywa, to tzw. mieszacz. A zwykłe zawory kulowe też nieźle pracują w różnych pozycjach, ja od lat w domu mam zawór, którym reguluję ilość wody na ogrzewanie domu i C.W.U. i nic się nie dzieje.

Znam przypadek, gdzie hydraulicy ze Spółdzielni Mieszkaniowej stwierdzili, że wymiana uszkodzonego zaworu za względu na nieprawidłowe jego użytkowanie (praca w pozycji pół-otwartej) jest płatna.

Częstotliwość zmieniłem na 2 kHz i praktycznie nie słychać nic.
No faktycznie popełniłem straszne fo-pa poprawiam się, trójdrożny.

Za pół roku potencjometr do wymiany? bo więcej mu życia nie daję

W układach automatyki przemysłowej i nie tylko takie precyzyjne potencjometry pracują całymi latami i zupełnie nic się z nimi nie dzieje, wręcz przeciwnie zachowują całkowicie swą sprawność. Dla przykładu pokażę enkoder połączony z potencjometrem wieloobrotowym przez firmę Siemens. Skoro taka firma wykorzystuje potencjometry to myślę, że można je spokojnie stosować.

No jak zastosujesz potencjometr MADE WIADOMO GDZIE to za dwa miesiące jest do wymiany ,trzeba zastosować np. taki jak na zdjęciu wyżej potencjometr Spectrol jest prawie nie do zajechania.

Cześć

Temat sterowania Zaworem 3-drogowym przerobiłem jakiś czas temu.
Zakupiłem zawory oryginalne wraz z siłownikami - mam w instalacji 2 szt ale zrezygnowałem. Powodem jest-było to że za jakiś czas zacznie przeciekać, nie ważne ze ile czasu czy to pół roku czy rok.
Sam Siłownik jest zasilany z sieci 230V, 3 przewody. Jeden jest wspólny natomiast 2 pozostałe to prawa i lewa strona. Prędkość obrotowa silnika to coś w stylu 50 obrotów / min plus przekładnia zębata.
Jestem na 100% że dokładność obrotowa na 90 stopni musi być idealna.

Dla twojego sterownika zastosował bym przełączniki krańcowe które są zastosowane w moim siłowniku.
Jeżeli ma być to urządzenie uniwersalne do sterowania silników bez dokładności jak najbardziej się nadaje ale do tak precyzyjnej pracy już nie.