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.

Sterownik silnika 500Wat - jak?

robie-nonstop 30 Aug 2020 11:38 453 10
  • #1
    robie-nonstop
    Level 4  
    Witam,
    aktualnie uszkodził się 4. sterownik silnika. Wg naklejki i sprzedawcy sterowniki wytrzymują 250W, co wielkrotnie okazało się nieprawdą (po kilku użyciach padają (działały max kilka godzin) ). Sprawdziłem wiele modeli w tym nawet rzekomo 1000W. Nie mogę więc polegać na tych rozwiązaniach.

    Dlatego też chcę się podjąć zrobienia własnego sterownika silnika - bardzo prosty -> Arduino jako PWM / moduł PWM (np. na ne555) do mocnego tranzystora. Teraz pytanie jaki tranzystor (może tyrystor?) będzie wystarczająco tani i wytrzymały, aby wytrzymać max 60V i max 20A ciągłego obciążenia (teorytycznie napięcie w układzie to 36V, ale nadmiarowa wytrzymałość układu nie zaszkodzi). Wejście - potencjometr.

    Musi być wytrzymały.

    Opór silnika to zaledwie 1,5 Ohm , kabli 1 Ohm.
    Silnik magma 250W 36V 10A (do 15A/20A peak). Akumulatory pakiet 12V9Ah × 3 (36V9Ah) lub 12V9Ah × 6 (36V18Ah).

    Czy potrzebny będzie potężny rezystor 300W (jaki i gdzie go tanio kupię?) w celu dodania oporu (aktualnie całość iskrzy).

    Pozdrawiam.
    Do you have a problem with Arduino? Ask question. Visit our forum Arduino.
  • #2
    Olkus
    Level 24  
    Witam. Taki tranzystor powinnien być dobry. https://allegro.pl/oferta/tranzystor-rfp50n06-n-mosfet-50a-60v-to220-7643919836
    To jest mosfet N i masz tu spory zapas bo wytrzymuję aż 50A.Oczywiście wymaga dobrego chłodzenia.
    Pozdrawiam.
  • #3
    spinacz
    Level 39  
    Pokaż foto tych co się uszkadzają, podaj na jakich są tranzystorach mocy.
    Co ten silnik napędza ? W jakim wysterowaniu pracuje silnik tzn na ile procent ?
  • #4
    pukury
    Level 35  
    Witam.
    Istotne jest również jak tranzystory są sterowane.
    Sam XX555 to za mało - musi być jakiś driver.
    A co do tranzystora z linku - warto przeczytać DS - ile wytrzymuje przy prądzie stałym.
    A przy wypełnieniu 95% to prawie prąd stały popłynie.
    Pozdrawiam.
  • #5
    jarek_lnx
    Level 43  
    robie-nonstop wrote:
    Musi być wytrzymały.
    Profesjonalne konstrukcje różnią sie od amatorskich zawodnych układów zabezpieczeniami, nadprądowym, nadnapięciowym, przed przegrzaniem, czy przed pracą przy za niskim napięciu, zapewne będzie też soft-start który ograniczy przeciążenia przy starcie.

    robie-nonstop wrote:
    Teraz pytanie jaki tranzystor (może tyrystor?) będzie wystarczająco tani i wytrzymały, aby wytrzymać max 60V i max 20A ciągłego obciążenia (teorytycznie napięcie w układzie to 36V, ale nadmiarowa wytrzymałość układu nie zaszkodzi).
    Niestety przy nieodpowiednim sterowaniu da się uszkodzić tranzystor poniżej prądu maksymalnego. Regulatory tyrystorowe DC to przeszłość 99,9% użytkowników elektrody nie wie nawet że da się taki zbudować, może kilku emerytów pamięta jak, układy z MOSFET'ami mają mniejsze spadki napięcia i mniejsze straty.
  • #6
    robie-nonstop
    Level 4  
    Olkus wrote:
    Taki tranzystor powinnien być dobry. To jest mosfet N i masz tu spory zapas bo wytrzymuję aż 50A.

    No niestety myślę, że się nie sprawdzi, ponieważ w aukcji jasno jest napisane, że moc [prawdopodobnie maksymalna] 131W.

    W związku z tym, że taki tranzystor IGBT ma moc 250W:
    https://allegro.pl/oferta/tranzystor-stgw39nc60vd-igbt-80a-600v-250w-to247-6915585313
    prawdopodobnie również nie wytrzyma długo (moc pobierana rzeczywista jest około 360 Wat).

    Czy oporniki tego typu mają regulację rezystancji (ten środkowy element)? Mam kilka bardzo podobnych:
    https://allegro.pl/oferta/opornik-wielkiej-mocy-100-ohm-200-w-8924469108

    Taki moduł wygląda na taki który powienien dać radę (nie mogę znaleść Mosfeta 500W)
    https://allegro.pl/oferta/semikron-skkt-27b14e-modul-tyrystorowy-igbt-8603080548
    https://www.tme.eu/en/details/skkt27b14e/thyristor-modules/semikron/skkt-27b14e/

    Największą zagadką jest jednak - jak go podłączyć?
  • #7
    Olkus
    Level 24  
  • #8
    jarek_lnx
    Level 43  
    Nie szukajcie tranzystora o mocy strat 250W a ni na 50A, ani IGBT. Po pierwsze moc strat tranzystora, a moc silnika to dwie zupełnie różne rzeczy, w poprawnie zaprojektowanym regulatorze wydziela się bardzo mała moc, rzędu pojedynczych watów więc katalogowe laboratoryjne maksimum możliwości grzania tranzystora w ogóle nie powinno was obchodzić. Druga sprawa to maksymalny prąd drenu, nie patrzcie da ten parametr bo to nie jest prąd jaki tranzystor może wytrzymać w realnych warunkach, to jest parametr wyciągnięty z obliczeń przy maksymalnych stratach mocy. IGBT w układach na napięcia <300V i prądy poniżej kilkudziesięciu amperów nie mają sensu bo mają parametry dużo gorsze od MOSFETów.

    Dwa najważniejsze parametry w MOSFETach to napięcie maksymalne Vds i rezystancja w stanie włączania Rds(on) ten drugi mówi o możliwościach prądowych
    IRFP7530 - 60V 2mΩ - przy prądzie 20A taki tranzystor nawet nie potrzebuje radiatora stracisz na nim 0,04V i 0,8W podczas gdy na IGBT będzie 1,5V i 30W strat
    https://www.tme.eu/Document/c93cc47a1733197027c767fb945245db/irfp7530pbf.pdf

    I nie patrzcie na to 200A 300W - w specjalistycznym laboratorium da się to osiągnąć, ale w żadnej normalnej aplikacji się nie da.

    Albo IPB010N06N 1mΩ https://www.tme.eu/Document/605a6de87ef4f02730c0fa1fbfa7f307/IPB010N06N-DTE.pdf

    Jakby komuś było mało może dać kilka takich równolegle, warto zastosować driver który zapobiegnie załączeniu tranzystora kiedy napięcie jest za niskie bo tak można tranzystor uszkodzić (np przy rozruchu albo przy wyłączaniu )
  • #9
    atom1477
    Level 43  
    No i jak ma być PWM, to potrzeba diodę zwracającą napięcie do zasilania. A samo zasilanie powinno mieć dobry kondensator filtrujący żeby to przyjmować.
    Bez tego na tranzystorze będą się pojawiały przepięcia od silnika, które będą go grzały (przebicie lawinowe tranzystora o wartości kilkudziesięciu V * prąd silnika = ogromna moc strat).
    Zresztą przy zwykłym On-Off też trzeba diodę, bo pojedyncze przepięcie też może uszkodzić tranzystor.

    Dodatkowo trzeba się upewnić że silnik nie ma wbudowanych kondensatorów filtrujących zakłócenia ze szczotek.
    Jak ma to trzeba je wywalić, albo wstawić szeregową cewkę z silnikiem.
  • #10
    avatar
    Level 35  
    ... Dla ciężkich przypadków - i nie mam tu na myśli urządzenia :) sa na rynku dostępne rozwiązania tzw OMNIFET - sprawdziłem firmy ST np VNB10N07-E - nie wiem czy się nadaje prądowo ale ma wbudowane w sobie trochę elektroniki i wytrzymuje zwarcia i przeciążenia - poprostu się wyłącza ( są też opcje gdzie zamiast nogi sterującej + feednack - jest odzielna noga statusowa )
    są opcje o wiekszym prądzie
  • #11
    pukury
    Level 35  
    Witam.
    I pewnie tranzystory zostały załatwione szpilkami napięcia.
    Mam na takim silniku zrobioną szlifierkę do drewna ( wałkową ) - małą oczywiście.
    Transformator 24VAC ( tzw. bezpieczeństwa ) mostek + 2X4700uF, NE555 , BD139+140 i jakiś mosfet ( jaki nie pamiętam ) z wylutu w obudowie TO247.
    I działa sobie spokojnie.
    Grzałem tym krótki odcinek taśmy oporowej - " trochę " się grzało :D
    Takie prądy to tam płyną w sytuacji pełnego obciążenia.
    Pozdrawiam.