Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Zasilanie silnika 24VDC z akumulatorów

wosiok 18 Oct 2022 00:28 330 9
Altium Designer Computer Controls
  • #1
    wosiok
    Level 7  
    Dzień dobry,

    Na wstępie chciałem tylko wspomnieć że moja wiedza z elektrotechnika jest raczej mierna, dlatego zwracam się z prośbą o poradę w następującej kwestii.

    Robię małą niszczarkę do plastiku, która ma być "przenośna" i zasilana z akumulatorów, gdyż w swojej piwnicy nie mam żadnego źródła zasilania 230VAC, a akumulatory mogę ładować w innej lokalizacji z fotowoltaiki.

    Założenie jest takie żeby w miarę możliwości było rozsądnie tanio. Nie chcę iść w pełni profesjonalny osprzęt, ale nie chcę też dziadować na byle czym.

    Dlatego kupiłem używany silnik Transtecno 24VDC o mocy 250W. Tabliczka poniżej, karta katalogowa w załączniku.
    Zasilanie silnika 24VDC z akumulatorów






    Silnik ma nominalnie 3000rpm, obroty będą zredukowane do około 25-30rpm. Silnik chcę zasilać z dwóch akumulatorów motocyklowych (lub samochodowych) połączonych szeregowo. Tak wiem, że takie akumulatory się do tego za bardzo nie nadają. Ale zalegają mi a są jeszcze całkiem dobre. Jak je zajadę, to zaopatrzę się w akumulator deep cycle, może najlepiej od razu 24V.

    Założenie jest takie, że maszynka ma nie startować pod obciążeniem (oprócz sytuacji kiedy coś się zatnie i będzie trzeba wycofać).

    Chciałbym żeby zasilanie i sterowanie było w miarę proste, ale wydajne i bezpieczne. Nie potrzebuję regulacji obrotów, jedynie start/stop, prawo/lewo i jakiś wyłącznik bezpieczeństwa.

    Akumulatory chciałbym zamknąć w takiej "paczce" z miernikiem napięcia i wyprowadzonym przewodem zasilania, tak żeby można było szybko wpiąć / wypiąć z maszynki.

    I teraz pojawiają się moje wątpliwości:
    1. Akumulator w spoczynku ma jakieś 12,5V. Dwa połączone szeregowo będą miał około 25V. Tylko pytanie ile będzie pod obciążeniem i czy wystarczy dla tego silnika? Czy nie trzeba zasilać odpowiednio wyższym napięciem?
    2. Czy do zabezpieczenia źródła wystarczy miernik który mi pokaże kiedy napięcie będzie zbyt niskie?
    3. Czy muszę takie napięcie zasilania jakoś stabilizować przed silnikiem?
    4. Czy polecalibyście zastosować do silnika układ typu soft-start lub coś podobnego? Czy wystarczy bezpiecznik np. 20A (chociaż boje się że przy cofaniu po zakleszczeniu może być jednak więcej niż 20) oraz zwykłe przełączniki?

    Aha, chciałbym wszystko poskładać na gotowych elementach zakupowych, jeśli to możliwe.

    Proszę o porady i wskazówki, jak byście waszym zdaniem rozwiązali taki układ.

    Z góry dzięki i pozdrawiam.
    wosio
  • Altium Designer Computer Controls
  • Helpful post
    #2
    Krzysztof Kamienski
    Level 43  
    @wosiok
    wosiok wrote:
    zaopatrzę się w akumulator deep cycle

    Szkoda na to kasy. Sprawne zwykle akumulatory samochodowe wystarcza w zupełności, ale powinny mieć pojemnosc sumaryczna ok. 50Ah, zresztą ta wartość determinuje czas używania maszyny.
    Wystarczy sterowanie na przełączniku typu H i przekażnik samochodowy z wyłącznikiem bezpieczeństwa - grzybkiem.
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3351635.html
    wosiok wrote:
    Czy do zabezpieczenia źródła wystarczy miernik który mi pokaże kiedy napięcie będzie zbyt niskie?
    Owszem wystarczy, a jeszcze lepiej dedykowany wskaźnik napięcia akumulatorow.
    wosiok wrote:
    Czy wystarczy bezpiecznik np. 20A
    Możesz użyć termik jednofazowy 20, 25 A.
  • Altium Designer Computer Controls
  • Helpful post
    #3
    LEDówki
    Level 39  
    Jakiś wskaźnik napięcia będzie przydatny. Jak lubisz mierzyć napięcie to może to być woltomierz. Koniec pracy przy 21V i prądzie rozładowania Q/20 (Q-pojemność baterii, 20 - czas rozładowania w godzinach, czyli prąd dwudziestogodzinny). Przy większych prądach napięcie może spadać do 8V na dwunastowoltowej baterii. Szczegóły w danych katalogowych baterii.
    250W mocy przy 24V napięcia, to ok. 10A prądu (I=P/U). Z poboru prądu i wymaganego czasu pracy obliczysz minimalną pojemność baterii akumulatorów. Trzeba dodać zapas 20-30% na ubytek pojemności (zużycie akumulatorów) żeby zachować wymagany czas pracy gdy bateria będzie już do wymiany.
    Napięcia baterii nie ma sensu stabilizować, bo to wprowadzi dodatkowe straty mocy. Poza tym urządzenie będzie działać z pełną mocą i nagle się wyłączy. Bez stabilizatora będzie widać spadek mocy w końcowej fazie rozładowania.
    Softstart raczej nie będzie potrzebny jeśli dobierzesz odpowiednie zabezpieczenia.
  • #4
    wosiok
    Level 7  
    Dzięki bardzo za odpowiedzi, dużo mi to rozjaśniło.
    Poczytałem trochę, także tutaj na forum i wymyśliłem coś takiego jak na tym poglądowym, amatorskim schemacie blokowym poniżej.
    Czyli zasilanie silnika 24V i duży prąd popłynie tylko przez przekaźniki, a na sterowanie prąd 12V o niskim natężeniu. A dlatego tak, bo najłatwiej dostać odpowiednie przekaźniki sterowane przez 12V, oraz wszelkie przełączniki dla niskich natężeń.
    Czy ma to rację bytu przy tak połączonych źródłach? Czy te dwa obwody trzeba całkiem odseparować?

    Zasilanie silnika 24VDC z akumulatorów
  • Helpful post
    #5
    Krzysztof Kamienski
    Level 43  
    W sumie jest dobrze, zakładając że przekaźniki są na 12 VDC. Jednak prościej by było, gdyby były one na 24VDC. Stop to ,,grzybek" z NC, więc zmień połączenie styków pierwszego górnego przekaźnika. Tak się projektuje ,,emergency stop".
  • #6
    LEDówki
    Level 39  
    Kierunek nie będzie działał. Silnik nie zakręci, bo raz oba styki podają do niego plus zasilania, raz minus (masę).
    Plus zasilania ma być na górnym styku górnego przekaźnika i dolnym styku dolnego przekaźnika a minus na odwrót - wtedy dojdzie do zasilania silnika i odwracania polaryzacji.
  • #8
    wosiok
    Level 7  
    Krzysztof Kamienski wrote:
    W sumie jest dobrze, zakładając że przekaźniki są na 12 VDC. Jednak prościej by było, gdyby były one na 24VDC. Stop to ,,grzybek" z NC, więc zmień połączenie styków pierwszego górnego przekaźnika. Tak się projektuje ,,emergency stop".


    Jednak po dokładniejszym poszukiwaniu udało mi się znaleźć przekaźniki pod 24VDC, zarówno tanie samochodowe jak i te przemysłowe.
    No tak, wył. bezp. jest normalnie zamknięty.

    LEDówki wrote:
    Kierunek nie będzie działał. Silnik nie zakręci, bo raz oba styki podają do niego plus zasilania, raz minus (masę).
    Plus zasilania ma być na górnym styku górnego przekaźnika i dolnym styku dolnego przekaźnika a minus na odwrót - wtedy dojdzie do zasilania silnika i odwracania polaryzacji.


    Na pewno? Wzorowałem się na tym temacie: Link
    Jeśli zastosuje przełącznik 3 pozycyjny (on-off-on), to raz będzie przełączał jeden przekaźnik na (+) a raz drugi. Tym sposobem polaryzacja będzie odwrócona. Czy popełniam błąd w podstawowym rozumowaniu odnośnie funkcjonalności przekaźnika?
    Poniżej schemat:
    Zasilanie silnika 24VDC z akumulatorów
  • #10
    wosiok
    Level 7  
    Dzięki za wszystkie odpowiedzi. Byliście bardzo pomocni. Jak zrealizuję układ to wrzucę relację z jego działania.