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

Sterownik silnika DC - regulacja prędkości + zmiana kierunku

21 Paź 2020 11:06 954 15
  • Poziom 24  
    Witam. Buduję układ do regulacji prędkości obrotowej silnika DC 12V ~5A wraz z możliwością zmiany kierunku obrotów silnika. Podczas tworzenia schematu części wykonawczej zrodziło mi się kilka pytań z którymi potrzebuję pomocy. Docelowo całością chcę sterować z STM32L.. ale w celach prototypowych na razie używam Arduino.
    Początkowo w celu sterowania silnikiem miałem skorzystać z gotowego modułu IBT-2, ale postanowiłem że:
    - regulację prędkości obrotowe zrealizuję na IFR540N;
    - zmianę kierunków obrotu na 2-óch przekaźnikach.

    Teraz pora na pytania:
    I. Odnośnie części układu do zmiany kierunku:
    Sterownik silnika DC - regulacja prędkości + zmiana kierunku
    1. Zastanawiam się czy zastosować przekaźniki na 5V czy na 12V? - w komercyjnych rozwiązaniach najczęściej spotykam na 12V;
    2. Czy dioda zabezpieczająca tranzystor, połączona równolegle z cewką przekaźnika powinna to być 1N4007 czy 1N4048?;
    3. Jaki zastosować tranzystor do sterowania przekaźnikiem BC547B (BC547 - ciężej dostać) czy 2N2222A? O ile dal Arduino (output +5V) wystarczy jeden tranzystor tak nie wiem czy STM32 (output +3.3V) da radę wysterować tranzystor tak aby załączyć przekaźnik?
    4. W jakim celu w powszechnie dostępnych modułach przekaźnikowych do Arduino zastosowane są opto-triaki? czy głównym powodem jest bezpieczeństwo, czy np. właśnie po to, żeby móc sterować modułem z poziomu napięcia +3,3V?
    5. Czy dołożyć rezystor podciągający do masy bazę tranzystora sterującego przekaźnikiem? Nie wiem czy podczas startu układu przekaźniki nie będą się uruchamiały dopóki nie zostaną ustawione piny mikrokontrolera?

    II. Odnośnie części układu do regulacji prędkości obrotowej:
    Sterownik silnika DC - regulacja prędkości + zmiana kierunku
    6. Czy ten schemacik będzie odpowiedni zarówno dla Arduino (5V) jak i STM32 (3.3V)?

    Moderowany przez Marek_Skalski:

    Przeniosłem z DIY, ponieważ nie widzę tutaj tylko rozważania dotyczące układu wykonawczego. Jak już coś zadziała, to proszę o informację i temat powróci do DIY. :)

  • Relpol przekaźnikiRelpol przekaźniki
  • Poziom 24  
    Tak nieśmiało zasugeruję, do tego celu jest cała masa gotowych scalaków (oraz gotowych modułów), w dodatku tanich jak barszcz, więc pchanie się w przekaźniki to raczej ... średni pomysł.
    Ale jeśli wolisz przekaźniki, to oczywiście nie jest to zabronione.
    ...
    Nic nie napisałeś o mocy tego silnika.
  • Relpol przekaźnikiRelpol przekaźniki
  • Poziom 16  
    Nieprawidłowo ustawione są styki przekaźnika. W tym położeniu nic nie zadziała. Jeden ze styków musi mieć zmienione położenie.
  • Poziom 35  
    Tak, jak koledzy piszą rozwiązanie to jest pozbawione sensu. Do tego celu wystarczyłby jeden mostek H. Da się wtedy zrobić zmianę prędkości poprzez PWM i zmianę kierunku. Oczywiście można wykorzystać gotowy układ jak np. L293, L298.
  • Poziom 34  
    maciej_333 napisał:
    ...Oczywiście można wykorzystać gotowy układ jak np. L293, L298.

    Cóż z tego, że można kupić, skoro pierwszy ma prąd maks. 0.6A, drugi 2A, a kolega w pierwszym poście napisał 12V 5A.

    Pozdr
  • Poziom 24  
    remzibi napisał:
    Nic nie napisałeś o mocy tego silnika.

    Producent siłownika liniowego w któym zamontowany jest wspomniany silnik deklaruje, że silnik ma moc 50W. korzystając ze wzoru ze specyfikacji siłownika, obliczyłem, że prąd dla mojego obciązenia siłownika będzie wynosił ok 3,5A.

    jankazik napisał:
    Nieprawidłowo ustawione są styki przekaźnika. W tym położeniu nic nie zadziała. Jeden ze styków musi mieć zmienione położenie.

    Chcę zastosować dwa przekaźniki Single Pole Double Throw (SPDT) ponieważ wyczytałem, że połączenie wyprowadzeń silnika siłownika liniowego pomaga zapobiec cofaniu się siłownika pod obciążeniem. Wiec są to styki steorwane dwoma różnymi przekaźnikami, jeśli byłby to styki jednego przekaźnika faktycznie w żadnym przypadku nie byłoby napięcia na silniku.

    Slawek K. napisał:
    Cóż z tego, że można kupić, skoro pierwszy ma prąd maks. 0.6A, drugi 2A, a kolega w pierwszym poście napisał 12V 5A.

    To był kolejny powód, żeby pokusić się na własną konstrukcję, Moduł IBT-2 wytrzymuje prąd do 45A, ale zastanawiam się, czy faktycznie wyprowadzenia silnika nie powinny być zwarte, żeby zapobiec cofaniu się siłownika?
  • Poziom 35  
    Slawek K. napisał:
    maciej_333 napisał:
    ...Oczywiście można wykorzystać gotowy układ jak np. L293, L298.

    Cóż z tego, że można kupić, skoro pierwszy ma prąd maks. 0.6A, drugi 2A, a kolega w pierwszym poście napisał 12V 5A.

    Pozdr

    Co z tego? Myślałem, że zachęci to autora tematu do poszukania pośród podobnych układów. Skoro już muszę poszukać coś konkretnego, to np. DRV8874. Jest to przykładowy układ z oferty Texas Instruments.
  • Poziom 34  
    maciej_333 napisał:
    Slawek K. napisał:
    maciej_333 napisał:
    ...Oczywiście można wykorzystać gotowy układ jak np. L293, L298.

    Cóż z tego, że można kupić, skoro pierwszy ma prąd maks. 0.6A, drugi 2A, a kolega w pierwszym poście napisał 12V 5A.

    Pozdr

    Co z tego? Myślałem, że zachęci to autora tematu do poszukania pośród podobnych układów. Skoro już muszę poszukać coś konkretnego, to np. DRV8874. Jest to przykładowy układ z oferty Texas Instruments.

    Ano to, że Twój post wprowadza kolegę w błąd ;)

    Pozdr
  • Poziom 23  
    Gotowe moduły na BTN7960 można kupić na Ali za około 20zł, w Polsce dwa razy drożej. Mogą pociągnąć do 43A. Sterowanie PWM, zmiana kierunków.
    Sterownik silnika DC - regulacja prędkości + zmiana kierunku
  • Poziom 33  
    jankazik napisał:
    Nieprawidłowo ustawione są styki przekaźnika. W tym położeniu nic nie zadziała. Jeden ze styków musi mieć zmienione położenie.

    Każdy przekaźnik ma własne sterowanie, więc układ jest prawidłowy.

    Ważną zaletą takiego podłączenia silnika jest to, że stan stop jest jednocześnie hamowaniem silnika. Dwa stany wysokie - to również stop silnika, jeśli jednak kierunek obrotów jest podawany z przełącznika kołyskowego, to taki stan nie może wystąpić (z powodu konstrukcji przełącznika). Z obrotów w lewo trzeba przejść przez stan stop i dopiero po nim obroty w prawo.

    Rezystor R5 może pozostać 1k, R6 do masy 10k, tranzystor BC548B.
    Przy R5 470Ω będzie poprawne także z 3,3V.
    Masz dostępne 12 V, więc przekaźniki zastosuj na 12 V, dioda przy cewce przekaźnika - jeśli masz, to 1N4001.
  • Poziom 24  
    gemiel napisał:
    Gotowe moduły na BTN7960 można kupić na Ali za około 20zł

    Dokładnie o tym module wspomniałem w pierwszym poście pod nazwą " IBT-2".

    pikarel napisał:
    Ważną zaletą takiego podłączenia silnika jest to, że stan stop jest jednocześnie hamowaniem silnika

    Rozwiązanie na przekaźnikach i MOSFET widziałem praktycnzie w większości komercyjnych rozwiązań dostępnych na rynku.. nie wiem czy wynika to z niższej ceny rozwiązania w porównaniu do zintegrowanych mostków H? czy z w.w zalety, ale też zdecydowałem się na takie.

    pikarel dzięki za wskazówki dotyczące schematów.
    Chcę uruchomić wersję prototypową i w ogóle zobaczyć czy budowany sterownik okaże się użyteczny..

    pikarel napisał:
    dioda przy cewce przekaźnika - jeśli masz, to 1N4001

    A diodę która jest równoległa do uzwojeń silnika i zabezpiecza tranzystor IRF540N jaką zastosować?
  • Poziom 33  
    Stosujesz PWM, więc przy silniku zastosuj diodę szybką, na min. 40 V (może być zdemontowana z zasilacza ATX, z gałęzi 12 V).
  • Poziom 24  
    Chciałbym jeszcze zapytać jaką zastosować częstotliwość dla Modulacji PWM? czy może to być 500-1000Hz, czy np. 10-20kHz? Wiem, że w zakresie wyższych częstotliwości silniki lubią piszczeć... Sterowanie silnikiem będzie odbywało się w układzie zamkniętym ze sprzężeniem zwrotnym, ale raczej nie zamirzeam uaktualniać bardzo często PWM - wiec chyba mogę pozwilić sobie na niższą częstotliwość PWM, bez obaw, że będę uaktualniał częściej niż czas trwania okresu PWM.
  • Poziom 24  
    gemiel napisał:
    Gotowe moduły na BTN7960 można kupić na Ali za około 20zł, w .....


    Bardzo dobrze działające moduły, zastosowałem je w TYM urzadzeniu, niestety przez to urządzenie, mam teraz jedna krótszą nogę i tytanowe części :(
    Wiec wszystkim zalecam ogromną rozwagę przy projektowaniu urządzeń działających z większymi siłami.