Dobranie odpowiedniego mosfeta do sterownika UHU 3.0 z mostkiem H i tranzystorami IRFP260N

Witam.
Posiadam sterownik silnika dc bazujący na kontrolerze o oznaczeniu UHU 3.0.
Sterownik posiada mostek H z czterema tranzystorami IRFP260N (200V, 50A, 0,04om). Przy pracy silnika pod obciążeniem uszkodzeniu uległ jeden (lub więcej) w/w mosfetów.
Najprawdopodobniej przekroczona została maksymalna temperatura jego pracy a nie prąd. Po prostu mosfet się przegrzał.
Na forum cnc zasugerowano mi, że można zastosować mocniejsze mosfety. Część osób posiadający taki sterownik w ten sposób rozwiązywała podobny jak mój problem a przynajmniej problem z brakiem mocy. Argument był również taki, że mocniejszy czy też "nowocześniejszy" mosfet o mniejszej rezystancji w stanie przewodzenia będzie się mniej grzał.
W związku z tym chciałbym wymienić obecne mosfety na coś sensowniejszego, niekoniecznie na napięcie pracy 200V ponieważ maksymalne napięcie jakim będę zasilał silnik poprzez sterownik to 30V do maksymalnie 60V. Jeden z kolegów z forum cnc zaproponował następujące tranzystory:
IRFP064N
IRFP1405
IRFP3206
IRFP7430
Zaznaczył jednak, że ich napięcie pracy powinno być nawet dwukrotnie większe niż napięcie zasilania więc przydałoby się coś na wyższe napięcie pracy.
Ponieważ nie jestem elektronikiem, nie chciałbym sam dobierać części dlatego poprosiłbym o pomoc. Załączam schemat sterownika.
Napisałem wcześniej, że uszkodzenie mosfetu zostało spowodowane prawdopodobnie przegrzaniem. Radiator, do któego są przykręcone wszystkie mosfety nie jest specjalnie duży. Załączam zdjęcie sterownika. Pomyślałem, że może warto zastosować większy ale z tego co mi doradzono niekoniecznie to jest najlepsze rozwiązanie, gdyż musiałbym poprowadzić przewody od pcb do mosfetów wyprowadzonych z radiatorem nieco dalej. Nie wiem czy to jest problem dlatego od razu chciałbym zapytać co w tej sytuacji robić jeśli chodzi o chłodzenie.
Będę wdzięczny za podpowiedzi co zastosować w zamian za IRFP260N i na co jeszcze ewentualnie zwrócić uwagę w przy tego typu problemie.
Pozdrawiam serdecznie.

Pamiętaj , że "mocniejszy" MOS to też przeważnie większa pojemność wejścia co się przekłada na straty komutacyjne - przy danym sterowniku tranzystor dłużej się załącza . Sprawdź to proszę aby się nie okazało , że będzie się grzać . Rezystancja kanału podawana jest dla w pełni załączonego tranzystora . Podaj jaki masz prąd silnika .

Katalogowe Vds to napięcie przebicia, nie pracy, więc zapas musi być, przy zasilaniu 60V dał bym min 100V, rezystancję Rdson tak żeby była znacząco mniejsza powiedzmy 50%, wpisując >100V i <22mOm wyszukiwarka TME znalazła mi IXFH110N15T2 (150V 13mOm) za ~25zł (słabsze były droższe, więc bez sensu)
Rdson to 24% tego co było więc powinno wydzielić się znacząco mniej ciepła, (straty statyczne się zmniejszą, komutacyjne się nie zmienią) ładunek bramki mają podobny, więc nie ma ryzyka że będą wolniej przełączać i straty wzrosną.

Dziękuję za pomoc.
Okazało się, że musze zmienić w swoim urządzeniu sposób przełożenia napędu z silnika na śrubę kulową. Chodzi o to, że silnik pracuje na bardzo niskich obrotach przy dużym obciążeniu. To powoduje, że pracuje praktycznie "na zwarciu". W przypadku silnika dc wysterowywanego przez obecny sterownik to nie ma prawa działać i wymiana mosfetów niewiele zmieni. Po prostu moc zamiast iść w napęd idzie w wydzielanie ciepła. Skonstruowałem więc nowy rodzaj ogrzewania
Tutaj jest wątek dotyczący tej sprawy:
Link
Teraz muszę wybrać możliwie najlepsze rozwiązanie, czyli żeby nie zaorać sterownika i silnika a by urządzenie pracowało najciszej jak się da ponieważ ma (przynajmniej w założeniu) służyć do strojenia instrumentu muzycznego. W tej chwili opcje są takie:
1) Zastosować przekładnię redukcyjną
2) Wymienić silnik i sterownik np na serwo krokowca, o ile on jest w stanie pociągnąć mechanikę przy niskich obrotach (tego nie qiem)
3) Wymiana obecnej śruby kulowa o dużym przesuwie/obrót (30mm/obr) na np 5mm/obr według kolegói z forum cnc nie rozwiąże problemu choć tak było by najłatwiej zrobić
4) Zastosowanie przekładni redukcyjnej na kółkach i pasku zębatym ale musiała by być spora, nie wiem czy to zda egzamin
4) .... kolejne pomysły jeśli ktoś ma

Oczywiście ktoś kto ma doświadczenie może przedstawić jeszcze inne rozwiązanie. Aby dobrze wybrać rozwiązanie problemu trzeba kogoś z doswiadczeniem i wyczuciem bo priorytetem jest to, by urządzenie generowało jak najmniej dźwięków w sensie "muzycznym".
Pozdrawiam serdecznie.

Bezluzowa przekładnią planetarna w połączeniu z wymianą śruby...

Takie rozwiązanie (ewentualnie bez wymiany śruby) mi sugerują również na forum cnc.
Są różnego typu przekładnie, ślimakowe, planetarne i różne ich odmiany. W tej chwili dopiero zaczynam je "rozpoznawać". W moim zastosowaniu musi być przystosowana do natychmiastowej zmiany kierunku obrotów pod obciążeniem. Czy w takim zastosowaniu ślimakowa się nie dprawdzi?
Są również gotowe zespoły napędowe czyli silniki z przekładniami oraz enkoderem. Na co się ewentualnie w moim przypadku decydować?

Silniki DC żeby rozwijały sensowne moce potrzebują dużych obrotów - zazwyczaj jest to kilka tysiecy RPM, jeśli nie użyłeś przekładni to użyteczna moc spadła kilkaset razy.

Jeśli chcesz szybko zmieniać kierunek interesuje cię mały moment bezwładności, sam wirnik w silniku DC jest problemem, są produkowane są silniki o małym momencie bezwładności, jednym z rozwiązań są silniki bez żelaza w wirniku, ale nie są tanie.

Dolce napisał:

Czy w takim zastosowaniu ślimakowa się nie dprawdzi?

Jeśli będzie wykonana jako 'bezluzowa' to może być, niestety dużo przekładni ślimakowych produkowanych u ryżowych braci jest marna pod względem luzów przy zmianie kierunku obrotów (można jeszcze to niwelować poprzez enkoder na samej śrubie). Zestaw silnik+przekladnia+enkoder jest ok ale musisz znaleźć taki żeby silnik miał odpowiednią moc+odpowiednie przełożenie+odpowiedni enkoder, tak żeby wysterować to z istniejącego systemu.

Dolce napisał:

W moim zastosowaniu musi być przystosowana do natychmiastowej zmiany kierunku obrotów pod obciążeniem.

Praktycznie każda przekładnia może zmieniać kierunek obrotów pod obciążeniem. Jeśli dobrze dobierzesz do obciążenia - wiemy tylko ze ma obracać powoli śrubą kulową. Podnosi jakaś masę, czy przesuwa coś ciężkiego? Znasz jakieś dane: masę/siłę/potrzebny moment obrotowy?

To urządzenie to rodzaj osi X (w rodzaju maszyny cnc) tylko przesuwa miech sprężający powietrze, a w zasadzie pracujący dwukierunkowo (czyli dający na "wyjściu" nad i podciśnienie w zależności od tego czy jest rozciągany czy ściskany).

Musiałbym zmierzyć dokładniej jakie będą parametry pracy ale tak z grubsza, by było można się do czegoś odnieść:
1) Wymagany moment obrotowy wynosi ok 1Nm
2) Wymagane obroty przy obecnej śrubie kulowej (która daje przesuw 30mm/obrót) wynoszą od 15-150obr/min (przesuw 0,45-4,5m/min).
Jeśli wymieniłbym obecną śrubę na 1604 to wymagane obroty dla w/w przesuwu wynosiłyby od 112-1100obr/min.

Posiadam silniki z enkoderami, które współpracują z obecnym sterownikiem ale przy tak niskich obrotach sterownik nie daje rady. Obecnie to jest bardziej "grzałka" niż urządzenie do zmiany ruchu obrotowego w przesuw liniowy.
Silniki posiadają odpowiednie moment 0,7Nm oraz 1,1Nm. Ten mocniejszy posiada poniższe parametry:
continuous stall 155 oz-in (ok 1,1Nm)
pk torque 720 oz-in
max terminal voltage 60
max speed 4800 rpm
inertia .0304 oz-in-sec^
Kt 16.8 oz-in/amp
Ke 12.4 v/krpm
max pulse current 43 amp
Inductance .5mH

Przy zastosowaniu lepszego sterownika ten silnik i teraz zapewne dałyby radę kręcić obecną śrubą ale to by był nieco hardcore.

Zastanawiam się czy wymiana samej śruby kulowej z obecnej o skoku 30mm na 1604 o skoku 4mm nie załatwiłaby sprawy?

Jeśli chodzi o przekładnię to wydaje mi się, że bezluzowość nie byłaby aż tak istotna. Jeśli dobrze rozumuję to ma to znaczenie w urządzeniach o dużej dokładności w jakimś pozycjonowaniu i w przypadku współpracy kilku osi ale tutaj nie jest to aż tak istotne. Napisałem, że zmiana kierunku będzie się odbywała natychmiastowo i pod obciążeniem ale miałem namyśli raczej to, że taka przekładnia musiałaby po prostu działać "dwukierunkowo" i wytrzymać takie przeciążenia (co chyba nie jest problemem). Nie wiem jakiego rzędu są luzy w takich najzwyklejszych przekładniach bo może w tym moim przypadku to są pomijalne sprawy. Najprawdopodobniej i tak w momencie zmiany kierunku przesuwu miecha przez chwilkę w programie sterującym maszyną obroty silnika będą wyższe, by doszedł szybciej do zadanego/wymaganego ciśnienia. Być może w przypadku przekładni w tym momencie nastąpi stuknięcie ale chyba to nie jest jakiś głośny odgłos. Ponieważ urządzenie ma służyć do strojenia instrumentów muzycznych to najistotniejsze jest, by pracowało cicho czyli żeby nie wydawało odgłosów w sensie "muzycznym" (np pisków takie jak to wydają krokówki). Dlatego zdecydowałem się na napęd na silniku dc. Ten "projekt" rozpocząłem już dość dawno. Być może obecne serwo krokowce pracują ciszej (tak mi napisał jeden z kolegów z forum cnc) ale to co dla jednego znaczy cicho, dla muzyka już niekoniecznie. Takie piski i "śpiewy" od silnika przenoszą się po śrubie kulowej dalej na miech i je słychać. Nie chodzi o to, żeby było bezgłośnie ale wolałbym to maksymalnie minimalizować. Nie wiem na ile przekładnia zwiększy głośność pracy dlatego wolałbym jej uniknąć (być może niesłusznie). Mało kto jest w stanie doradzić odnośnie "cichości pracy" bo nikt aż tak bardzo nie przywiązuje do tego wagi w przypadku normalnych maszyn typu obrabiarki cnc itp.

Opór stawia i sam miech (bo to spora dźwignia), jednak przede wszystkim sprężanie powietrza powoduje na tyle duży opór, że w połączeniu z niską prędkością obrotową silnika obecny sterownik się gotuje. Tutaj dodam, że w momencie przegrzania mosfeta na maszynę był założony słabszy silnik, który zapewne też się nie wyrabiał (nie mógł dać wymaganego momentu) dlatego zapewne pracował na zwarciu. Być może przy użyciu większego silnika do tej sytuacji by nie doszło, nie wiem. Tak czy inaczej to jest w obecnej formie bardzo prądożerne. Przy zastosowaniu przekładni o I=200 (np dla obecnej śruby o dużym skoku), przy tak niskich wymaganych obrotach można by tutaj zapewne użyć silniczka "modelarskiego". Tak by to zmieniło sytuację, pobór mocy itp. Mam tego świadomość. Dodatkowo zastosowanie śruby o dużym skoku powoduje, że ciężko nią zakręcić. Oczywiście silnik z przekładnią da radę bez kłopotu kręcić obecną śrubą.
Natomiast co zmieni w tym moim urządzeniu w praktyce (pod względem mechaniki itp) zastosowanie mniejszego przełożenia przekładni + śruby o mniejszym skoku względem większego przełożenia i śruby o dużym skoku?
Zakładamy dla przykładu: obecna śruba o skoku 30mm + przekładnia I=200 (co daje wymagane 20obr/min na wyjściu) względem śruby o skoku 4mm (1604) + przekładnia I=26 (co daje podobną ilość obrotów na wyjściu).
Czym różnią się w praktyce oba przykłady, który jest korzystniejszy i dlaczego?
Zastosowanie śruby to kolejna przeróbka i nie wiadomo jaki efekt (tzn dla mnie). Dlatego zastanawiam się czy sama wymiana śruby by nie wystarczyła.

Żeby zilustrować to co może mało wyraziście tłumaczę, załączam zdjęcie urządzenia.

Dolce napisał:

Przy zastosowaniu przekładni o I=200 (np dla obecnej śruby o dużym skoku),

i=200 to już przekładnia planetarna (możesz po próbować z zestawem przekładnia i silnik z wkretarek - można jakieś na elektrosmieciach znaleźć dka próby).
Przekładnie możesz łączyć jedną za drugą a całkowite przełożenie będzie iloczynem przełożeń każdej przekładni.

A co sądzisz o wymianie samej śruby na taką k mniejszym skoku? W stosunku do obecnej śruba 1604 będzie 7,5 raza szybciej się kręciła, by uzyskać ten sam przesuw liniowy. Czy to może poprawić na tyle sytuację, ze obejdzie się bez konieczności zastosowania przekładni?

Przy 1100 RPM silnik generował by SEM 13,6V, a do wytworzenia 180N siły potrzeba by 0,13Nm co przekłada się na 1A (nie liczę strat w silniku) ale te parametry wyglądają sensownie, więc możesz wymienić tylko śrubę.

Jednak podejrzewam że gdzieś w oszacowaniach jest jakiś gruby błąd, albo mechanika źle działa, bo 1Nm wymagał by 8,4A, a poruszanie płyty 0,5x0,6m na którą działa 600Pa (180N) przy prędkości 4,5m/min (0,075m/s) wymagało by 13,5W nie licząc strat. Nie powinno być tak źle jak piszesz - 150W bez obciążenia. Czy jesteś w stanie poruszać miechem ręcznie?

Ktoś skasował link do https://www.cnc.info.pl/sterownik-nie-wyrabia-inny-problem-t119434.html ?

Przede wszystkim dziękuję Wam za pomoc.

Przy obecnej śrubie (30mm/obr) w celu uzyskania wymaganego posuwu liniowego w trakcie pracy (pod obciążeniem wynikającym z konieczności zapewnienia odpowiedniego ciśnienia powietrza w miechu) silnik kręci się z 15 rpm co się przekłada na posuw liniowy 0,45m/min. Jeśli wymieniłbym samą śrubę na 1604 (4mm/obr) i uzyskał 7,5 razy wyższe obroty to wzrosłyby do 110 rpm dla zachowania tego samego posuwu liniowego (0,45m/min) i zapewne odpowiednio zmalałby wymagany moment obrotowy.

Przede wszystkim nie napisałem, że silnik będzie pracował w pewnym zakresie obrotów ponieważ do celów strojenia wymagane będzie wytworzenie ciśnienia pompowanego powietrza w zakresie od ok 200-600 Pa. Pisząc o tym ciśnieniu mam na myśli ciśnienie, które należy wytworzyć, by zapewnić odpowiednie przepływ powietrz przez stroiki (metalowe blaszki, coś na wzór takich jak są w harmonijce ustnej). W praktyce wygląda to tak, że na otworze dolotowym z miecha kładzie się skrzyneczkę zwaną głośnicą z wieloma takimi stroikami (które są ulokowane w oddzielnych kanałach doprowadzających do każdej pary stroików powietrze oddzielnie) po czym przesuwa się miech i pompując równomiernie powietrze czyli pod jednakowym ciśnieniem załóżmy 300 Pa sprawdza się czy dobrze stroi/jego częstotliwość drgań nie odbiega od normy. Poniżej załączam zdjęcie ilustrujące stół z otworem na górze do którego rurą został podłączony miech urządzenia.

Dodatkowo dobrze by było, żeby była możliwość szybkiego przesuwu miecha z jednej skrajnej pozycji do drugiej. Chodzi o to, że jeśli nadal będę chciał dostrajać stroiki na nadciśnienie a miech dojdzie do skrajnej pozycji (zamknie się) to bym można go było szybko przesunąć (otworzyć) i kontynuować pracę na nadciśnienie. Te obroty "przewijania" miecha były by ok 10-krotnie szybsze. Wówczas by nie było obciążenia bo otwierałaby się dodatkowa klapka w miechu więc silnik pokonywałby jedynie opory wynikające z samego przesuwu miecha po prowadnicach. To zapewne nieco komplikuje sprawę w porównaniu do sytuacji, gdyby obroty silnika miały być stałe.

Wrócę jeszcze do tych moich nazbieranych danych dotyczących parametrów pracy, wyszczególnię to co wiem (są to pomiary amatorskie ale powinny być w miarę wiarygodne. Jeśli zajdzie potrzeba a mógłbyś w celu przeliczenia wymaganego momentu siły (widzę, że wykonałeś takie obliczenia) to oczywiście dodatkowo dokonam potrzebnych pomiarów:
1) Wymagane obroty silnika pod obciążeniem w celu wytworzenia ciśnienia ok 500Pa to 110 rpm przy wymianie na śrubę o skoku 4mm
2) Wymagany moment siły przy obciążeniu wynikającym z przesuwu miecha + wytworzenia ciśnienia 500Pa wynosi 1Nm dla obecnej śruby o skoku 30mm. Dla śruby o skoku 4mm zapewne by byl odpowiednio niższy (nie wem czy 7,5-krotnie, czyli o tyle o ile wzrosną obroty po wymianie śruby)
3) Wymagane obroty w celu wykonania szybkiego przesuwu miecha ale bez konieczności wytwarzania ciśnienia (bez obciążenia) po wymianie śruby - 1100 rpm
Dodatkowa informacja jest też taka, że same opory przesuwu miecha po prowadnicach bez obciążenia (wytwarzania ciśnienia) są dosyć zróżnicowane a wynika to z tego, że w miarę ściskania miecha a więc składania się jego "harmonijki" opory wynikające z tego ściskania są coraz większe. Ten miech został niestety wykonany dosyć rzemieślniczo, z twardych i dosyć grubych materiałów (tektura, płótno) i jest dosyć siermiężny. Jedyne co mogłem zrobić to zmniejszyć jego zakres rozciągnięcia a więc pracować w takiej "średnicy" gdzie nie jest mocno ani ściśnięty ani rozciągnięty, żeby jeszcze bardziej nie zwiększać wymaganego momentu obrotowego.
Jeśli coś byłoby niejasne a chcielibyście mi nadal pomagać w tym temacie to proszę pytać, mam świadomość że może nie wszystko dokładnie tłumaczę.

Wypatrzyłem coś takiego:
Link
Podoba mi się ten silnik z przekładnią, ma 200rpm (czyli zapewniły szybki przesuw miecha przy obecnej śrubie) ale pod obciążeniem pracowałby na ok 15rpm więc nie wiem czy dałby radę bo pewnie jego cały urok polega na tym, że ma pracować pełnych obrotach więc dając na wyjściu przekładni 200rpm a nie ponad 10x mniej.
Hmm, może w ogóle iść w wymianę całkowitą napędu czyli silnika i sterownika np na jakiegoś serwo krokowca? Sam nie wiem - jak to pracuje (czy takie nowoczesne napędy serwo krokowe tak samo piszczą jak starsze krokowce). Dla mnie to taki trochę trudny temat bo jest ileś tam opcji a zapewne nikt nie powie co mniej "zaśpiewa"

Nie znam się na zagadnieniach mechanicznych. Patrzę na schemat i zastanawiam się jak są sterowane bramki tranzystorów mostka, czy to skok jednostkowy, czy fala impulsów. Jeśli fala to o jakiej częstotliwości.

Oczywiście bez podłączenia oscyloskopu niewiele wiadomo. Po prostu zastanawiam się, czy uszkadzanie się tranzystorów mostka nie jest spowodowane problemami z wysterowaniem bramek (nb. dwóch połączonych równolegle).
Może zmniejszenie R1÷R4 oraz R6÷R9 byłoby remedium na istniejący problem.

Twoje poprzednie rozwiązanie było dalekie od optymalnego, ale mimo to nie powinno być tak tragicznie jak wynika z twojego opisu, dlatego podejrzewam że z mechaniką jest coś nie tak. Widziałem krzywo złożone maszyny gdzie prowadnice nie były równolegle i mimo że stosowano prowadnice i śruby toczne, opory były ogromne, także nic mnie nie zdziwi.

Po prostu chcę wiedzieć gdzie szło te 150W przy pracy bez wytwarzania ciśnienia, kiedy do wytworzenia ciśnienia potrzeba 1,3W (przy 0,45m/min), gdzie szło 1000W (50V*20A) nawet nie próbuję zgadywać.

Jak będzie pewność że wszystko dobrze działa, wtedy można dobierać silnik, ten 200RPM 240W na pewno starczy choć nie powinno być potrzeba aż takiej mocy

Rozumiem że amatorsko wykonany miech może mieć spore opory ale do wytworzenia 600Pa potrzeba 180N inaczej mówiąc 18kg siły, czy opory miecha są znaczące w porównaniu z tą siłą?

Zdarzało mi się mierzyć siły i momenty amatorskimi metodami (waga kuchenna, waga hakowa, obciążniki na ramieniu itp) więc da się, też możesz.

W.P. napisał:

Nie znam się na zagadnieniach mechanicznych. Patrzę na schemat i zastanawiam się jak są sterowane bramki tranzystorów mostka, czy to skok jednostkowy, czy fala impulsów. Jeśli fala to o jakiej częstotliwości.

Oczywiście bez podłączenia oscyloskopu niewiele wiadomo. Po prostu zastanawiam się, czy uszkadzanie się tranzystorów mostka nie jest spowodowane problemami z wysterowaniem bramek (nb. dwóch połączonych równolegle).
Może zmniejszenie R1÷R4 oraz R6÷R9 byłoby remedium na istniejący problem.

Niestety nie jestem w stanie tego określić ale z tego co zauważyli koledzy z forum cnc ten sterownik to nie jest jakaś petarda. Konstrukcja z początku wieku, kiedyś popularna i chętnie "drutowana" w celu zwiększenia mocy końcówki. Ja go stosuję ponieważ go mam i znam
Obecnie sterownik ten odszedł do lamusa, weszły nowoczesne napędy bazujące na serwo krokowcach. Nie siedzę w temacie napędów ale ponoć te nowe pracują cicho i być może remedium na moje problemy jest wymiana napędu właśnie na serwo krokowca. Jeśli one faktycznie "nie śpiewają" tak jak stare krokowce to może zamiast reanimować to co już jest martwe, lepiej kupić nowoczesny zestaw.
W moim przypadku przedział obrotów musi być stosunkowo spory (ze względu na konieczność stosowania funkcji "przewijania" miecha z jednego końca na drugi). Do tego największe obciążenie jest przy najmniejszych obrotach. W związku z tym napęd musi być elastyczny w sensie wymaganej siły działania na niskich obrotach z jednoczesną możliwością ich 7-10 krotnego zwiększenia w celu "przewinięcia" miecha z jednej skrajnej pozycji w drugą (już bez obciążenia).
Myślę, że podobnie przy zastosowaniu przekładni pojawi się taki sam problem jaki mam z obecnym napędem. Jak sądzę silnik z przekładnią również daje największy moment, gdy pracuje na nominalnych obrotach. 10 krotne obniżenie obrotów takiego silnika sprzężonego z przekładnia będzie skutkowało również spadkiem mocy.
Analizując sytuację jedyne co mogę zrobić to wymienić śrubę kulową na taką o możliwie małym skoku czyli zastosować rodzaj "przekładni" żeby odciążyć napęd.
I zastosować jakiś elastyczny napęd, który podoła obciążeniu przy jednoczesnej ciche pracy.
Sęk w tym, że kompletnie nie wiem co pracuje cicho bo z definicji głośność pracy jest mierzona w decybelach a tutaj chodzi raczej o rodzaj dźwięków, które mogą zakłócać pracę podczas strojenia.
Wracając do samego sterownika, zamówiłem polecane przez kolegę mocniejsze mosfety. I tak musiałbym wymienić uszkodzone a skoro mam wyjmować cały radiator to od razu dam coś lepszego. Koledzy z forum cnc sugerowali również ewentualne zmniejszenie wartości 5 rezystorów połączonych równolegle (drabinka): R27, R28 itd Chodziło zdaje się o to, żeby sterownik nie wyrzucał błędów, gdy przekroczy się prąd mostka.

jarek_lnx napisał:

Twoje poprzednie rozwiązanie było dalekie od optymalnego, ale mimo to nie powinno być tak tragicznie jak wynika z twojego opisu, dlatego podejrzewam że z mechaniką jest coś nie tak. Widziałem krzywo złożone maszyny gdzie prowadnice nie były równolegle i mimo że stosowano prowadnice i śruby toczne, opory były ogromne, także nic mnie nie zdziwi.

Po prostu chcę wiedzieć gdzie szło te 150W przy pracy bez wytwarzania ciśnienia, kiedy do wytworzenia ciśnienia potrzeba 1,3W (przy 0,45m/min), gdzie szło 1000W (50V*20A) nawet nie próbuję zgadywać.

Jak będzie pewność że wszystko dobrze działa, wtedy można dobierać silnik, ten 200RPM 240W na pewno starczy choć nie powinno być potrzeba aż takiej mocy

Rozumiem że amatorsko wykonany miech może mieć spore opory ale do wytworzenia 600Pa potrzeba 180N inaczej mówiąc 18kg siły, czy opory miecha są znaczące w porównaniu z tą siłą?

Zdarzało mi się mierzyć siły i momenty amatorskimi metodami (waga kuchenna, waga hakowa, obciążniki na ramieniu itp) więc da się, też możesz.

Wózek przesuwa się po prowadnicach płynnie, bez szufladkowania. Po założeniu miecha jest tak samo ale opory w skrajnych położeniach miecha są duże. Dlatego jak napisałem wcześniej, zmniejszyłem zakres rozciągania i ściskania miecha. W sytuacji, gdy miech pracuje z otwartą klapką (czyli nie wytwarza ciśnienia) w "średnicy" to sterownik/silnik pobiera znikomą ilość energii, na wbudowanym amperomierzu jest są widoczne wartości od 0-0,8A. Natomiast, w skrajnych pozycjach, gdy miech zaczyna stawiać opór prąd dochodzi do 8A (mówię o wolnym przesuwie, z otwarta klapką). Wydaje mi się, że to może być normalne, gdy się ustawi zbyt duży zakres rozciągania miecha (a przynajmniej tak po prostu jest i kropka).
Natomiast słusznie zauważyłeś, że nie powinno być aż duże obciążenie w tej "średnicy" pracy miecha pod obciążeniem. I to dało mi do myślenia. Być może popełniłem błąd polegający na tym, że ułożyłem głośnicę na stole z otworem doprowadzającym powietrze z miecha ale bez wykonania uszczelnienia tego połączenia. W związku z tym, żeby stroik wydobył dźwięk z odpowiednią dynamiką (głośnością), musiało być pompowane powietrze pod o wiele większym ciśnieniem niż to było by potrzebne, gdyby takie uszczelnienie istniało. To tak, jakbyśmy oddalili usta od otworu w harmonijce ustnej i zamiast bezpośrednio w niego dmuchać (uszczelniając "połączenie" ustami), dmuchali z odległości np 1 cm.
Jeśli faktycznie nastąpiło podobne zjawisko, powietrze uciekało na tyle dużo pomiędzy głośnicą a blatem, że wymagane było wytworzenie dużo większego ciśnienia w miechu to być może mamy rozwiązany problem, a przynajmniej w dużej mierze.
Wymienię mosfety, uszczelnię połączenie, wyreguluję dynamikę stroika na odpowiednią głośność, podłączę pod miech czujnik ciśnienia i będę obserwował pobierany przez układ prąd. Zobaczymy.

Dolce napisał:

Koledzy z forum cnc sugerowali również ewentualne zmniejszenie wartości 5 rezystorów połączonych równolegle

To przypomina tzw. licowanie bezpiecznika grubszym drutem.

Te rezystory to pomiar prądu silnika. Potencjometr R12 ustala dopuszczalną wartość, po przekroczeniu której następuje wyłączenie sterowania mostkiem.
Zmniejszenie tej wartości pozwala na bezkrytyczne przeciążenie. Identyczny efekt można by uzyskać przesuwając suwak R12 w stronę masy.

To prawda, potencjometrem R12 reguluje się maksymalny prąd jaki można podać na silnik po przekroczeniu którego następuje odłączenie sterownika.
Nie zamierzałem zmieniać rezystorów w drabince tylko wstawić nieco mocniejsze mosfety a tak naprawdę to zależało mi, żeby się mniej grzały ponieważ najprawdopodobniej któryś uległ uszkodzeniu na skutek przegrzania. Kolega jarek_lnx pomógł znaleźć odpowiednie mosfety z mniejszym Rds i już do mnie jadą.
Być może okaże się, że biorąc pod uwagę moje "odkrycie" z ostatniego postu i IRFP260N dałyby radę.
Czy biorąc pod uwagę wymianę mosfetów na IXFH110N15T2 warto zmienić wartości rezystorów o których pisałeś wcześniej?

Dolce napisał:

Niestety nie jestem w stanie tego określić ale z tego co zauważyli koledzy z forum cnc ten sterownik to nie jest jakaś petarda. Konstrukcja z początku wieku, kiedyś popularna i chętnie "drutowana" w celu zwiększenia mocy końcówki. Ja go stosuję ponieważ go mam i znam
Obecnie sterownik ten odszedł do lamusa, weszły nowoczesne napędy bazujące na serwo krokowcach.

To że współczesne serwa, nie wykorzystują silników prądu stałego, to nie jest wada tego sterownika. To silniki DC odeszły do lamusa, a nie mostki na MOSFETach. Stopień wyjściowy jest poprawny i nie bardzo jest tu pole do ulepszeń, poza zabezpieczeniami.

Dolce napisał:

W związku z tym napęd musi być elastyczny w sensie wymaganej siły działania na niskich obrotach z jednoczesną możliwością ich 7-10 krotnego zwiększenia w celu "przewinięcia" miecha z jednej skrajnej pozycji w drugą (już bez obciążenia).

To nie jest problem żeby silnik (poza skrajnie tanimi konstrukcjami) pracował z obrotami 1/10 ty chciałeś 1/320 to już gruba przesada.

Dolce napisał:

Jak sądzę silnik z przekładnią również daje największy moment, gdy pracuje na nominalnych obrotach.

Tyle się gada o samochodach elektrycznych, nie słyszałeś że silnik elektryczny daje stały moment niezależny od obrotów
Tak jak obroty są proporcjonalne do napięcia, tak prąd jest proporcjonalny do momentu

Dolce napisał:

10 krotne obniżenie obrotów takiego silnika sprzężonego z przekładnia będzie skutkowało również spadkiem mocy.

Moment jest stały, obroty zmniejszamy 10x to i moc będzie 1/10 nominalnej

Po naprawie sterownika wykonam próbę o której napisałem poprzednio, może okazać się, że będzie lepiej choć teraz już wiem, że obroty silnika są za niskie. Nawet jeśli silnik i sterownik uciągną miech to warto coś z tym zrobić, choćby wymienić śrubę kulową na taką o mniejszym skoku.
Jeśli natomiast próba z uszczelnieniem nie da pozytywnych rezultatów to pozostaje zastosowanie przekładni albo napędu serwo krokowego.
Jeśli dobrze pojąłem to silnik z przekładnią, do którego podałem link byłby odpowiedni dla obecnej śruby kulowej. Nie wiem jak to będzie pracowało (chodzi o głośność) ale rozważam jego kupno.
Z drugiej strony zestaw napędowy serwo krokowy ze sterownikiem można kupić zdaje się w niższej cenie niż powyższy silnik z przekładnią choć nie wiem czy akurat taki się sprawdzi, przykład:
Link
Nie wiem czy pociągnąłby ten mój miech.
Może masz wiedzę na temat jak takie nowoczesne serwo krokowce pracują? Czy faktycznie są praktycznie bezgłośne? Mam maszynkę cnc bazującą na starszych silnikach krokowych a do tego niezbyt wysokiej klasy. Nieco głośno "śpiewają". Ponoć te współczesne to inna bajka i ich nie słychać.

Dolce napisał:

Czy biorąc pod uwagę wymianę mosfetów na IXFH110N15T2 warto zmienić wartości rezystorów o których pisałeś wcześniej?

Zmieniłbym R1-R4 z 270Ω na 47Ω; R6-R9 na 10Ω.
Podaję liczby ale przecież nie wiem co w rzeczywistości dzieje się na bramkach.
Takich zmiany dokonuje się po analizie oscylogramu. Mimo wszystko taka zmiana nie zaszkodzi a jedynie zapewni pewniejsze wysterowanie tranzystorów.

W.P. napisał:

Dolce napisał:

Czy biorąc pod uwagę wymianę mosfetów na IXFH110N15T2 warto zmienić wartości rezystorów o których pisałeś wcześniej?

Zmieniłbym R1-R4 z 270Ω na 47Ω; R6-R9 na 10Ω.
Podaję liczby ale przecież nie wiem co w rzeczywistości dzieje się na bramkach.
Takich zmiany dokonuje się po analizie oscylogramu. Mimo wszystko taka zmiana nie zaszkodzi a jedynie zapewni pewniejsze wysterowanie tranzystorów.

Dziękuję.

Dodano po 11 [godziny] 1 [minuty]:

jarek_lnx napisał:

Moment jest stały, obroty zmniejszamy 10x to i moc będzie 1/10 nominalnej

Nie wiem jak to się przełoży w praktyce na moment moment obrotowy poniższego silnika w sytuacji, gdy zmniejszymy mu obroty 10-krotnie (tym moim sterownikiem) czyli do 15 rpm. Przy zasilaniu nominalnym silnik ma na wyjściu przekładni 152 rpm oraz 6Nm:
Link

Dolce napisał:

Nie wiem jak to się przełoży w praktyce na moment moment obrotowy poniższego silnika w sytuacji, gdy zmniejszymy mu obroty 10-krotnie (tym moim sterownikiem) czyli do 15 rpm. Przy zasilaniu nominalnym silnik ma na wyjściu przekładni 152 rpm oraz 6Nm:

Nadal będzie dostępny ten sam moment, jeśli sterownik pracuje w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego, jeśli zasilisz stałym obniżonym napięciem to maksymalny moment będzie mniejszy bo maksymalny prąd będzie mniejszy.

Dziękuję.
Nie wiem czy ten mój sterownik pracuje w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego ale pewnie jest nieco bardziej wyrafinowany niż zwykły regulator napięcia dc.