Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Czy PWM szkodzi silnikowi ?

28 Feb 2015 20:21 1635 24
  • Level 43  
    Czy PWM szkodzi silnikowi na prąd DC ?

    Wygodnie to jest, zamiast sterować poziomem napięcia, sterujemy wypełnieniem, prostsze,

    No ale z drugiej częste (2k-20k) załączanie/odłączanie cewek wytwarza napięcia indukowane, które muszą być zwierane diodą zabezpieczającą.

    Czy PWM ma jakieś ograniczenie prądowe ? czy to tylko do małych mocy ? Jeśli tak to do jakich ?
  • Helpful post
    Level 29  
    Nie, nie szkodzi, aczkolwiek silnik prądu stałego ze wzbudzeniem od magnesów trwałych zasilany takim przebiegiem może wytwarzać różne nieprzyjemne dźwięki, wszystko zależy od częstotliwości przebiegu (ale nie wypełnienia impulsu). Ta dioda ogólnie poprawia sprawność układu przez odzysk mocy.
    A co do ograniczeń prądowych to praktycznie liczą się tylko prądy szczytowe, czyli parametry tranzystora kluczującego.
  • Helpful post
    Level 43  
    Szkodziłoby silnikowi jeśli do zasilania używałbyś napięcia znacznie ponad znamionowe i płynął by przez uzwojenia prąd ponad dopuszczalny, przegrzewając silnik. Przecięcia, ich energia to problem który rozwiązuje się albo wytracając albo nawet odzyskując tą energię. Wiesz chyba, że np prędkość obrotową reguluje się nie tylko napięciem zasilania całego silnika? Ograniczeniem jest jest nieraz budżet, możliwości półprzewodników oraz wady i zalety przyjętego rozwiązania.
  • Level 43  
    fuutro wrote:
    Wiesz chyba, że np. prędkość obrotową reguluje się nie tylko napięciem zasilania całego silnika?

    No wiem że się reguluje PWM-em napięcia znamionowego, a coś masz innego na myśli?
  • Level 29  
    bogiebog wrote:

    No wiem że się reguluje PWM-em napiecia znamionowego, a coś masz innego na myśli ?

    PWM nie reguluje napięcie znamionowe, PWM reguluje moc doprowadzoną do obciążenia. Amplituda napięcia jest taka sama, prąd szczytowy taki sam. Wartość średnia prądu się zmienia.
  • Level 43  
    bogiebog wrote:
    No wiem że się reguluje PWM-em napiecia znamionowego

    Miałem na myśli że PWM-uje się napięcie znamionowe, czyli
    PWM * V - gdzie PWM = [0.0-1.0]
  • Level 17  
    Przy dużej częstotliwości mogą wystąpić dodatkowe straty na silniku w żelazie tzw. straty histerezowe. Ale i tak większość zależy od topologii.
    Ważne żeby nie przekraczać znamionowych parametrów silnika
  • Moderator on vacation ...
    tadeusz12345 wrote:
    Ważne żeby nie przekraczać znamionowych parametrów silnika

    Choć czasami świadomie się je przekracza skracając żywotność silnika, ale zyskując inaczej np. kilka miejsc w rankingu na zawodach robotów :)

    Stąd pytanie do autora tematu: Pytasz ogólnie, czy masz na myśli jakiś konkretny przypadek?
  • Admin of Retro group
    bogiebog wrote:
    bogiebog wrote:
    No wiem że się reguluje PWM-em napiecia znamionowego

    Miałem na myśli że PWM-uje się napięcie znamionowe, czyli
    PWM * V - gdzie PWM = [0.0-1.0]


    Nie - napięcie jest niezmienne.
    Zmienia się moc (średnia) doprowadzona do silnika.
  • Level 43  
    Miałbyś tak zmianę napięcia jak byś na wyjściu regulatora wpakował filtr RC lub LC. Tylko to nie chodzi o przerośnięty dzielnik napięcia a o regulowanie energii dostarczonej silnikowi. Jak wspomniał poprzednik, tu poziom napięcia jest stały, zmienia się tylko modulacja.
  • Level 43  
    Rozumiem jak działa PWM, PWM = pulsowanie ze zmienną szerokością pulsu,
    przez "PWM-uje napięcie znamionowe" miałem na myśli "pulsuje napięcie znamionowe"


    A jest jakaś granica praktyczna maksymalnego prądu do których stosuje się PWM ?
    100A ? 500A ?
  • Moderator on vacation ...
    bogiebog wrote:
    A jest jakaś granica praktyczna maksymalnego prądu do których stosuje się PWM ?
    100A ? 500A ?

    1mln A wystarczy? Jeśli nie, to 2mln A. :)
    PWM to tylko sygnał sterujący. Ograniczenia o które pytasz, to ograniczenia urządzenia sterowanego przez sygnał PWM (stopień mocy i odbiornik).
  • Level 43  
    No to jakie są ograniczenia prądowe szybkich przełączników typu MOSFET (a są inne) ?
  • Level 43  
    Ograniczenia wynikają z energii jaka wydziela się w strukturze półprzewodników - nie da się rozproszyć dowolnie dużej mocy. A to, czy to MOSFET, IGBT albo nawet tyrystory w roli elementów wykonawczych mają te same problemy z ciepłem. Można oczywiście łączyć MOSFETy czy IGBT równolegle ale to komplikuje nieco sterowanie - trzeba sporej wydajności żeby przeładować pojemności bramek tranzystorów - powolne przełączanie wprowadza tranzystor(y) w obszar aktywny i daje niezłą szansę na usmażenie tranzystorów.
  • Level 43  
    Ludzie, dzięki wielkie

    a czy ktoś rzuci jakąś liczbą fajną amperów z którą miał do czynienia w praktyce, nie na papierze.
    Ja miałem do czynienia z układem PWM na 10A.

    KTO DA WIĘCEJ ?
  • Level 43  
    Z 10A to nie za wiele, a można iść w kA...
  • Moderator on vacation ...
    bogiebog wrote:
    a czy ktoś rzuci jakąś liczbą fajną amperów z którą miał do czynienia w praktyce, nie na papierze.

    No to jakie są ograniczenia prądowe szybkich przełączników typu MOSFET (a są inne) ?

    MOSFET-y można łączyć równolegle.
    Po drugie datasheety nie kłamią - co na papierze to i w rzeczywistości.
  • Helpful post
    Level 29  
    bogiebog wrote:

    Ja miałem do czynienia z układem PWM na 10A.

    KTO DA WIĘCEJ ?

    Ja dam, regulatory nawiewu w Renault, silnik prądu stałego z magnesami, prąd w obwodzie silnika ponad 30A.
    Elektrowentylator chłodnicy w mercedesach, wentylator o regulowanej wydajności, prąd nie wiem jaki, bezpiecznik 80A
    Tak samo BMW, bezpiecznik 110A
  • Level 43  
    Takie sterowanie wtórnikiem komplementarnym na tranzystorach bipolarnych? Można znacznie większe częstotliwości tu zafundować. Tranzystor bipolarny jest szybszy niż MOSFET.
  • Level 29  
    fuutro wrote:
    Tranzystor bipolarny jest szybszy niż MOSFET.

    Zauważ, że mosfet zawsze tam robi jako klucz, i liczy się mała RDS(On)
  • Level 43  
    I dlatego powstały IGBT :?: Podzieliłeś moja wypowiedź, wtórnik sterujący MOSFETami na tranzystorach bipolarnych jest szybszy niż same kluczujące i łatwiejszy do sterowania.

    Prądy - nawet silniki do rowerów elektrycznych mogą zassać lekko 20A, a z tego co łatwo znaleźć to i kontrolery radzą sobie z prądami rzędu 45A czy 90A.
  • Helpful post
    Admin of Retro group
    fuutro wrote:
    I dlatego powstały IGBT

    IGBT stosuje się tam, gdzie mamy wysokie napięcia, bo wtedy rezystancja otwartego kanału MOSFETów jest na tyle wysoka*, że straty na nich są wielokrotnie większe niż np. na napięciu kolektor-emiter otwartego IGBT.
    Zależność między mocą traconą na elementach przełączających jest prosta:
    P = I^2 * RDSon (dla MOSFET)
    P = UCEsat * I (dla IGBT)
    Można przyrównać obydwa równania i sprawdzić, do jakiego prądu opłaca się MOSFET (stała rezystancja), a powyżej jakiego IGBT (stałe napięcie).

    * - im wyższe napięcia może obsługiwać tranzystor MOSFET, tym wyższą ma RDSon, niestety.
  • Level 43  
    Tak więc wybieramy między MOSFETem sterującym bipolarnym a odwrotną sytuacją. Odchodzimy już nieco od tematu. Odpowiedzi już mamy: możemy spodziewać się zwiększenia strat w żelazie, dodatkowych efektów akustycznych i najgorszego z problemów czyli upewnienia się, że sterownik poradzi sobie z doprowadzeniem energii do silnika oraz będzie odporny na generowane przepięcia.