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

Obwód zabezpieczenia przeciążeniowego dla silnika DC 12V

lukaszSZ999 19 Sie 2017 14:33 777 13
  • #1 19 Sie 2017 14:33
    lukaszSZ999
    Poziom 11  

    Witam

    Wykonałem urządzenie oparte o mikrokontroler Atmega gdzie odbywa się sterowanie zaworem kulowym za pośrednictwem siłownika elektrycznego. Siłownik nie posiada wyłączników krańcowych i jest wykonany tak, by po dobiciu do skrajnej pozycji oparł się o ograniczniki. Należy w tym momencie wykryć wzrost prądu i odciąć zasilanie.
    Wykonałem układ oparty o komparator umieszczony w uC i wykorzystałem przerwanie generowane gdy napięcie przekroczy wartość napięcia ustawionego na potencjometrze na dodatniej nodze komparatora.

    Mam straszny problem jeśli chodzi o start silnika. W czasie startu z pozycji skrajnej bądź też pośredniej pobiera w peak'u więcej niż w chwili przeciążenia po dobiciu do końca. W związku z tym, dochodzi do sytuacji kiedy zabezpieczenie zadziała już przy starcie. Nie ma możliwości manewrowania bo gdy zwiększę próg zadziałania to po dobiciu do skrajnego położenia zabezpieczenie nie zadziała i wszystko się gotuje.
    Chciałbym skupić się tylko i wyłącznie na modyfikacji obwodu, nie programu gdyż jest jest sporządzony prawidłowo.

    Mój obecny obwód wygląda tak:
    Obwód zabezpieczenia przeciążeniowego dla silnika DC 12V

    Według mojej wiedzy zastosowanie kondensatora równolegle do rezystora w obwodzie silnika jestem w stanie zmniejszyć wartość peak'u. Jest to obecnie kondensator 1uf. Czy to nadal za mało? Kombinowałem też z parametrami w filtrze RC (C13 i R28) zaraz przy wejściu do mikrokontrolera. Jeżeli zwiększe pojemności kondensatorów to również wydłuży się opóźnienie detekcji.
    A może ten kondensator C27 przy potencjometrze nie powinien tam być.

    Proszę o rady i opinie. Dziękuję i pozdrawiam

    0 13
  • Relpol
  • #2 19 Sie 2017 14:51
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    lukaszSZ999 napisał:
    czasie startu z pozycji skrajnej bądź też pośredniej pobiera w peak'u więcej niż w chwili przeciążenia po dobiciu do końca.

    Normalna sprawa. Być może pomogłoby, gdyby silnik był większej mocy.
    lukaszSZ999 napisał:
    Chciałbym skupić się tylko i wyłącznie na modyfikacji obwodu, nie programu gdyż jest jest sporządzony prawidłowo.

    Obawiam się, że nie obejdzie się bez zmian w programie, bo tylko program "wie" kiedy jest start, a kiedy nie (koniec biegu) - i tą informacja w postaci sygnału logicznego wraz z sygnałem logicznym o zbyt dużym prądzie pozwoli na wykrycie/rozróżnienie sytuacji.

    0
  • #3 19 Sie 2017 14:53
    lukaszSZ999
    Poziom 11  

    No dobra, ale kiedyś nie było mikrokontrolerów i ludzie radzili sobie z takimi problemami. Wyobraźmy sobie że musimy to wykonać na zwykłym komparatorze. To znaczyłoby że się nie da?

    0
  • #4 19 Sie 2017 15:38
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Komparator nie odróżni tych stanów, gdyż ma on tylko informację o przekroczeniu prądu.
    Poza tym dziwnym jest to, że

    lukaszSZ999 napisał:
    startu z pozycji skrajnej bądź też pośredniej pobiera w peak'u więcej niż w chwili przeciążenia po dobiciu do końca

    bo powinno być odwrotnie. Po "dobiciu" do końca silnik jest zatrzymany, jest w stanie zwarcia i to wtedy powinien pobierać prąd max.
    Prawdopodobnie silnik jest zbyt małej mocy - jaką ma moc nominalną a jaką pobiera w czasie normalnej pracy (posuwu)?

    0
  • Relpol
  • #5 19 Sie 2017 15:44
    lukaszSZ999
    Poziom 11  

    Wystarczy, że przy starcie peak sięga wartości prądu przy dobiciu, lub nawet jest trochę mniejszy i już nie jestem w stanie tego wyregulować. Muszę mieć obwód który wygładzi mi peak startu w okolice połowy wartości prądu "dobicia" siłownika do zderzaka.

    Ale co was obchodzi jaki to silnik i jakiej mocy. Jest taki a nie inny, inny nie będzie i tyle. W czasie pracy nieobciążony bierze 1A, po dobiciu prawie 8A. Po co wam te informacje? Chodzi tylko i wyłącznie o odpowiednie odfiltrowanie sygnału pomiarowego.

    0
  • #6 19 Sie 2017 15:55
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    lukaszSZ999 napisał:
    przy starcie peak sięga wartości prądu przy dobiciu, lub nawet jest trochę mniejszy

    A jednak? - bo poprzednio kolega pisał:
    lukaszSZ999 napisał:
    czasie startu z pozycji skrajnej bądź też pośredniej pobiera w peak'u więcej niż w chwili przeciążenia po dobiciu do końca.

    A to informacje podstawowe.
    lukaszSZ999 napisał:
    Ale co was obchodzi jaki to silnik i jakiej mocy.

    Kolega oczekuje pomocy" - to proszę współpracować, odpowiadać na pytania, a przede wszystkim - uprzejmie. Bo uprzejmość jest wymagana zawsze, a już gdy się o coś prosi...?
    lukaszSZ999 napisał:
    W czasie pracy nieobciążony bierze 1A, po dobiciu prawie 8A

    To nie jest odpowiedź na postawione pytanie.
    lukaszSZ999 napisał:
    Po co wam te informacje?

    Z powodów opisanych wyżej - ale trzeba je rozumieć.
    lukaszSZ999 napisał:
    Chodzi tylko i wyłącznie o odpowiednie odfiltrowanie sygnału pomiarowego.

    A no to niech sobie kolega "filtruje". Powodzenia.

    0
  • #7 19 Sie 2017 18:24
    lukaszSZ999
    Poziom 11  

    Siłownik pracuje z przepustnicą, która nie stanowi praktycznie żadnego obciążenia, jest to zwyczajna klapka na osi. Siłownik nie posiada żadnej tabliczki, ale wiem, że jest 12V a pobór prądu zmierzyłem. Tyle mogę powiedzieć. Twierdze, że pytasz o niepotrzebne informacje do zadanego problemu.
    Poczekam aż ktoś inny się wypowie. Może ktoś kto praktycznie miał do czynienia z takim problemem.

    0
  • #8 19 Sie 2017 18:57
    atom1477
    Poziom 43  

    Żeby zmniejszyć peak prądu przy starcie to trzeba po prostu upłynnić start.
    Ale to znacznie zwiększy moc strat na tranzystorach w mostku H.
    W dodatku budowa mostka jest nietypowa i będą występowały prądy shot-thru a więc będzie znaczy pobór prądu z zasilania. Być może na tyle duży że będzie przepalało bezpiecznik na zasilaniu.
    Tak więc start należy upłynnić, ale niekoniecznie się to da zrobić na obecnym mostku H.
    Może da się to zrobić inaczej, ale trzeba znać parametry silnika. Tak więc pytania o silnik wcale nie są bezzasadne.

    0
  • #9 19 Sie 2017 19:14
    misiek1111
    Poziom 21  

    Do czego zawór kulowy będzie stosowany? do wody?

    0
  • #10 19 Sie 2017 19:32
    lukaszSZ999
    Poziom 11  

    Dokładnie tak. W zasadzie precyzyjnie mówiąc nie jest to kulowy lecz raczej w postaci klapki.

    0
  • #11 19 Sie 2017 19:32
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Pewnie kiedyś robiono to tak: po włączeniu silnika zaczynał ładować się kondensator, a układ sumował prąd silnika (pomnożony przez jakiś współczynnik) i napięcie kondensatora - dzięki temu w chwili włączenia prąd mógł być większy, niż przy zatrzymaniu silnika. Czas ładowania kondensatora powinien odpowiadać czasowi rozpędzania silnika.

    0
  • #12 27 Sie 2017 19:04
    Marian B
    Poziom 35  

    Każde zabezpieczenie przeciążeniowe silnika powinno mieć zwłokę czasową, powinno zadziałać po pewnym czasie potrzebnym np. na rozruch silnika, a przez to także ignorować krótkotrwałe sporadyczne przeciążenia.
    Tu jest opis systemu elektrycznych szyb w samochodzie z takim zabezpieczeniem przeciążeniowym, wykorzystanym także do automatyki zamykania/otwierania.
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=8097059#8097059
    Analiza działania tego układu na pewno pomoże w rozwiązaniu problemu. Jako czujniki przeciążenia są użyte kontaktrony, mają tą przewagę (w przypadku szyb) że cewka nie wprowadza spadku napięcia w przeciwieństwie do rezystora kontrolnego, co w tym przypadku (szyb) bardzo się liczy.

    Oczywiście w przypadku sterowania zaworem potrzebna tylko jedna sekcja tego układu.

    0
  • #13 27 Sie 2017 19:46
    Zbigniew 400
    Poziom 35  

    Najlepiej naleźy to zrobić tak
    Wprowadzamy impulsator jako sygnalizacja obrotów
    Jeźeli prąd silnika przekracza zadany a impulsator liczy to pomijamy zabezpieczenie.
    Jeźeli prąd silnika przekracza zadany s impulsator stoi/ silnik w połoźeniu krańcowym/ to zabezpieczenie wyłącza zadilanie silnika.

    0
  • #14 27 Sie 2017 21:28
    Marian B
    Poziom 35  

    Z impulsatorem jest dobry sposób. Tak właśnie jest rozwiązany problem przeciążenia w układach elektrycznych szyb w Volkswagenach, między innymi i w Octavii.
    Na osi silniczka jest zamontowany magnes i do tego obracającego się magnesu jest zbliżony hallotron. Można nawet liczyć ilość obrotów silniczka i programować wysokość otwierania/zamykania szyby.
    Jest tylko problem właśnie zamocowania tego magnesu czy tarczy, oraz układ elektroniczny jest mocno skomplikowany. Poruszałem ten problem w opisie tych swoich "szyb".
    Zastosowanie czujnika w postaci kontaktronu z cewką, ewentualnie cewka z rdzeniem stalowym i do tego rdzenia przybliżony hallotron (zasada działania taka sama jak z kontaktronem) w obwodzie zasilania jest dużo prostszym rozwiązaniem.
    Pozwala też w razie potrzeby wyregulować układ na zadaną wielkość prądu, nie koniecznie na prąd zwarcia w położeniu krańcowym, kiedy silnik nie obraca się.

    0