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

Zabezpieczenie antyprzepięciowe sterownika silnika krokowego

autominus 07 Gru 2018 11:39 147 9
  • #1 07 Gru 2018 11:39
    autominus
    Poziom 5  

    Witam,
    Mam mały problem ponieważ każdy sterownik silnika krokowego ulega z czasem uszkodzeniu. Zakup nowego staje się coraz trudniejszy ponieważ nie jest już produkowany, a używane sterowniki borykają się z tym samym problemem.

    W trakcie przełączania biegunowości występuje bardzo wysoki skok napięcia, a sterownik działa na zasilaniu 12V - 14,6V.
    Zabezpieczenie antyprzepięciowe sterownika silnika krokowego

    Schemat sterowania silnikiem krokowym i schemat podłączenia silnik-sterownik:
    Zabezpieczenie antyprzepięciowe sterownika silnika krokowego
    Zabezpieczenie antyprzepięciowe sterownika silnika krokowego

    Nie ma możliwości ingerencji bezpośrednio w układ sterownika, dlatego zabezpieczenie można zamontować tylko pomiędzy nimi.

    Czy istnieje możliwość zabezpieczenia sterownika silnika krokowego przed występującymi przepięciami?

    Z góry dziękuję za waszą pomoc i poświęcony czas.

    0 9
  • #2 07 Gru 2018 12:03
    mr.Sławek
    Poziom 31  

    Wstaw po 2 diody zenera 15V połaczone przeciwsobnie równolegle z uzwojniami.

    0
  • #3 07 Gru 2018 17:51
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Ten zafalowany kształt górnej linii jest o tyle niepokojący, że tak może wyglądać wewnętrzne napięcie zasilania w sterowniku, dlatego że prosty sterownik tylko przełącza cewki na przemian do masy i zasilania, jeśli na wyjściu są zafalowania to wewnątrz są takie same i oddziaływają też na inne obwody.
    Przyczyną tego stanu rzeczy będzie zapewne brak, za mały, albo wadliwy kondensator w sterowniku.

    0
  • #4 07 Gru 2018 22:11
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Można odprowadzić napięcie z cewek do zasilania - wystarczy podłączyć mostek, do cewki końcówki '~', a '+' i '-' do '+' i '-' zasilania. I kondensator w zasilaniu.

    0
  • #5 09 Gru 2018 22:49
    autominus
    Poziom 5  

    mr.Sławek napisał:
    Wstaw po 2 diody zenera 15V połaczone przeciwsobnie równolegle z uzwojniami.

    Mr.Sławek, czy masz na myśli połączenie diod zerera w ten sposób?
    Zabezpieczenie antyprzepięciowe sterownika silnika krokowego
    O jakiej mocy zastosować diody zenera: 0,5W, 1,3W, czy mocniejszą?

    jarek_lnx napisał:
    Ten zafalowany kształt górnej linii jest o tyle niepokojący, że tak może wyglądać wewnętrzne napięcie zasilania w sterowniku, dlatego że prosty sterownik tylko przełącza cewki na przemian do masy i zasilania

    Zamieszczam uproszczony schemat modułu sterownika silnika krokowego. Tak jak zauważyłeś, sterownik najprawdopodobniej tylko przełącza za pomocą tranzystorów napięcie na uzwojeniach. Moduł posiada regulator napięcia, ale zapewne przełącza napięcie bezpośrednio pobierane ze źródła zasilania (przed regulatorem), w którym występują tętnienia/pulsacje.
    Zabezpieczenie antyprzepięciowe sterownika silnika krokowego
    Rozumiem, że zastosowanie kondensatora przed sterownikiem rozwiązałby problem z pulsacjami napięcia?

    0
  • #6 10 Gru 2018 00:19
    _jta_
    Specjalista elektronik

    O jakiej mocy zastosować diody zenera: 0,5W, 1,3W, czy mocniejszą?

    Potrzebne są diody, dla których: (1) dopuszczalny prąd chwilowy jest co najmniej taki, jak maksymalny prąd w uzwojeniach silnika, i (2) dopuszczalna moc (z radiatorem, jaki będzie do nich zastosowany) jest nie mniejsza, niż maksymalna energia magazynowana w indukcyjności uzwojenia pomnożona przez podwojoną częstotliwość prądu w uzwojeniu (czyli L*I_max^2*f, gdzie L to indukcyjność uzwojenia, I_max - maksymalny prąd, f - częstotliwość).

    Nie widzę, żebyś podał jakieś dane silnika, więc sam musisz to przeliczyć.

    Aha, jeśli masz znaczące pulsacje napięcia zasilania, to z diodami Zenera będzie problem - nie mogą być na napięcie mniejsze od maksymalnego napięcia zasilania, a mogą nie być skuteczne przy chronieniu tranzystorów, kiedy napięcie zasilania będzie znacznie niższe od ich napięcia.

    0
  • #7 14 Gru 2018 09:58
    autominus
    Poziom 5  

    _jta_ napisał:
    Nie widzę, żebyś podał jakieś dane silnika, więc sam musisz to przeliczyć.

    Silnik krokowy jest produkowany przez General Motors i producent nie podaje żadnych parametrów. Jedynie po zmierzeniu wiem, że każde z uzwojeń ma 54 ohm. Napięcie zasilania wynosi od 12V do 14.6V. Próbowałem znaleźć na jego temat informacje o parametrach, ale bezskutecznie.

    Zabezpieczenie antyprzepięciowe sterownika silnika krokowego

    Maksymalne napięcie zasilania w instalacji wynosi ok. 14.6V. Myślę, że diody zenera na napięcie 15V wystarczą, bo wydaje mi się osobiście, że układ sterownika zostaje uszkodzony poprzez występujące przepięcia. Udało mi się znaleźć jedynie informację, że występujące napięcie przepięcia może osiągnąć wartość od 50V do 100V, co z czasem powoduje uszkodzenie układu scalonego sterownika silnika krokowego.

    Jakieś sugestie, co do mocy diody zenera? - producent podaje zbyt mało informacji, aby to obliczyć.

    0
  • #8 15 Gru 2018 23:08
    mr.Sławek
    Poziom 31  

    No niestety indukcyjność nieznana. Ciężko trochę oszacować po silniku więc jeśli układ pozwala to spróbój dobrać eksperymentalnie. Wstaw po 2 równolegle 2x1.3W wg. schematu który umieściłeś (czyli będzie 4ry na uzowjenie). Oszacuj jak z ich temperaturą podczas pracy. Może ta moc starczy.

    0
  • #9 15 Gru 2018 23:25
    Krzysztof Kamienski
    Poziom 43  

    Transili zabrakło :cry: żeby tam Zenery wpychać?

    autominus napisał:
    Rozumiem, że zastosowanie kondensatora przed sterownikiem rozwiązałby problem z pulsacjami napięcia?
    Nic by nie rozwiązało, bo to zasilane z akumulatora w samochodzie, prawda ? Możesz to łatwo sprawdzić przez dołączenie dwóch żarówek 1,5 W, 12 V lub lepiej rezystorów 50 Ω, zamiast uzwojeń silnika i wtedy zdjąć oscylogramy. Impuls napięciowy przy wyłączaniu każdej indukcyjności pojawia się zawsze :cry: .

    0
  • #10 16 Gru 2018 00:10
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Najlepiej zabezpieczy nie dioda Zenera, nie transil, a diody Schottky odprowadzające przepięcia do zasilania - powinny wystarczyć 1N5819, są tanie jak barszcz, można użyć 1N5822, żeby mieć ciut mniejsze napięcie przewodzenia. Plus kondensator w zasilaniu.

    Co do indukcyjności - może taki pomiar: podłącz napięcie z transformatora (kilka V, 50Hz) poprzez opornik około 1k do uzwojenia silnika i zmierz napięcie na uzwojeniu. Jeśli będzie z grubsza takie, jakie wynika ze stosunku oporności (54/1k dałoby obniżenie napięcia prawie 20 razy), to trzeba by użyć wyższej częstotliwości, ale już z grubsza będzie wiadomo, że jest poniżej 200mH, a energia gromadzona w uzwojeniu nie przekracza kilku mJ (prąd 0.25A) i kondensator 2000uF wystarczy.

    0