Soft-start do silnika szczotkowego 36V / 450W , ewentualnie jak zabezpieczyć SSR ?

Witam
Od kilku lat mam problem z napędem elektrycznym dość ciężkiego wozu. Wcześniej miałem tam regulator z soft-startem i soft-stopem, ale niestety regulator miał mały potencjał prądowy, co zabijało go po kilku tygodniach pracy. Później znalazłem na necie mocniejszy regulator, który elektronikę ma o wiele bardziej wytrzymałą, niestety ze względu na brak soft-startu wypalają się styki przekaźników, co wymusiło wlutowanie do płytki gniazd przekaźników, dzięki którym wymiana przekaźnika jest bardzo prosta, ale częsta.
Chciałbym to przerobić lub zlecić komuś, aby do tej płytki dorobić jakiś prosty soft-start i ewentualnie soft-stop. Nie wymagam żadnych wodotrysków, zależy mi tylko na 1-2-sekundowej zwłoce od minimalnego do maksymalnego prądu podczas ruszania. Ewentualnie odwdięczę się finansowo za dokładne wskazówki jak tego dokonać samodzielnie. Z tego co dziś mierzyłem cęgówką, to jest tam prąd przy ruszaniu w okolicy 18 A, normalnie 4-5 A. Niestety nie mam pomiaru w piku, więc mogą być jakieś przekłamania.
Próbowałem ostatnio zaaplikować tam ssr’a przed przekaźnikami zmieniającymi polaryzację, niestety udało mi się w jeden dzień zabić 3 chińskie produkty (40 A, 60 A, 100 A) mimo zabezpieczenia diodą zaporową na „stykach” przekaźnika. Przekaźniki w ogóle się nie grzały, przestawały działać po kilku cyklach testowych z silnikiem na stole bez obciążenia, a zabiło je prawdopodobnie to, że jest to silnik szczotkowy generujący zakłócenia indukcyjne. Ma ktoś ewentualnie pomysł na lepsze zabezpieczenie takiego ssr’a?
W wozie są następujące elementy:
Silnik szczotkowy 36 V/450 W (bezawaryjna jednostka, ale jednak generująca problemy ze sterownikiem)
Bateria liion 36 V/12 Ah
Sterownik przód-tył 10-55 V 60 A
Fotki regulatora :

Kolego totalne błędne podejście do zagadnienia, Problemem nie są przekaźniki bo one służą tylko do zmiany polaryzacji czyli kierunku jazdy. Problemem jest to że układ powinien być uruchamiany z potencjometru od zera do nastawy, czyli pierw zasilasz układ z odpowiednim kierunkiem a dopiero potencjometrem zadajesz prędkość i silnik wstaje powoli.

No niestety tak to nie może działać, to ma działać w automacie bez zbędnego kręcenia. Ja rozumiem, do czego służy potencjometr, ale nie o to chodzi, żeby za każdym razem bawić się potencjometrem. We wcześniejszym układzie główny potencjometr prędkości był jakoś w 2/3 skali i to była akceptowalna prędkość, natomiast w tym regulatorze akceptowalna prędkość jest na końcu potencjometra i tak to ma zostać. Dlatego potrzebuję ten regulator przerobić. Nie wspomniałem jeszcze, że jedną taką uszkodzoną płytkę przerobiłem w ten sposób, że wyeliminowałem całą elektronikę odpowiedzialną za PWM i w miejsce, gdzie wcześniej chciałem zamontować SSR, dałem dodatkowy przekaźnik, taki używany do rozruchu 12 V 200 A. Jako że łuk na stykach najczęściej powstaje przy rozłączaniu, to przy wykonawczych przekaźnikach zainstalowałem kondensatory opóźniające ich otwieranie względem tego dużego przekaźnika o około 1,5sekundy , co powoduje, że większość łuku jest odbierana przez ten trzeci przekaźnik bo to on się otwiera pierwszy. Na razie to testuję, ale i tak chciałbym to zrobić z SSR'em lub soft-startem.

Kolego sterowanie na 99% z potencjometr to dzielnik napięcia i pewnie jeszcze 10V, dokładasz co kol wiek czy układ rc czy jakiś arduino nano z interfejsem 0-10v i robisz to tak jak należy.
I wiem co pisze bo byłem zmuszony zastąpić oryginalny sterownik właśnie takim jak masz do wózka inwalidzkiego i działa super.
Ja zrobiłem to na arduino nano + 0-10V na SPI i ten driver, i jeździ rewelacja.

Myślę że da się to opanować prostym układem RC i zestawem styków sterujących
@słonecznypower narysuj jak masz to obecnie podłączone i podrzuć instrukcję tego sterownika

słonecznypower napisał:

Nie wspomniałem jeszcze, że jedną taką uszkodzoną płytkę przerobiłem w ten sposób, że wyeliminowałem całą elektronikę odpowiedzialną za PWM i w miejsce, gdzie wcześniej chciałem zamontować SSR, dałem dodatkowy przekaźnik, taki używany do rozruchu 12 V 200 A.

Może więc całkiem zrezygnujesz z tego modułu i zrobisz układ na stycznikach i rezystorze rozruchowym.
Dwa styczniki do kierunku a trzeci do rozruchu.
Potrzebny będzie jeszcze zasilacz (przetwornica) 36V/24V

Panowie, dla uściślenia, ja nie jestem elektronikiem, ja tylko staram sobie jakoś radzić. Kupiłem gasik RC, taki z sieci za 8 zł, i założyłem go na stykach zasilania silnika i nic to nie dało, jeśli macie na myśli coś konkretnego, to chętnie się dowiem, co.
O Arduino tylko słyszałem wiele dobrych rzeczy, ale nie mam pojęcia o tym.
Instrukcja sterownika, załączam to, co w opisie ogłoszenia:

Cytat:

Specyfikacja:

Napięcie zasilania: od 10V do 55V DC
Maksymalny prąd: 60A - ciągły, 100A - chwilowy rozruchowy
Maksymalna moc: 3000W (dla 50V x 60A = 3000W , dla 12V x 60A=720W)
Sterowanie sygnałem PWM
Częstotliwość sygnału: 15kHz
Płynna regulacja prędkości potencjometrem liniowym 100k Ohm
Przełącznik od kierunku obrotu
Wyświetlacz segmentowy
wymiary 120mm x 96mm x 30mm

Cytat:

Regulator PWM z możliwością zmiany kierunku obrotu lewo/prawo działający z napięciem prądu stałego w zakresie od 10V do 55V i o bardzo dużej wydajności prądowej aż 60A. Sterownik umożliwia nam kontrolę prędkości obrotów silników oraz kierunek obrotu, możemy również wykorzystać go jako ściemniacz czyli regulator jasności świecenia taśm LEDowych, do kontroli temperatury grzałek, prędkości wentylatorów, pomp i innych elektronarzędzi działających na prąd stały DC. Z modułem otrzymujemy potencjometr do płynnej regulacji sygnału PWM w zakresie od 0 do 100% oraz przełącznik do zmiany kierunku obrotów i wyłączania pracy modułu. Na płytce znalazły się solidne złącza do zamocowania przewodów zasilania oraz urządzenia, którym będziemy sterować. Wyświetlacz segmentowy wskazuje procent aktualnego wypełnienia sygnału PWM (% przekazywanej mocy na urządzenie).

Moduł posiada 2 solidne przekaźniki i tranzystory mocowane każdy z osobna do radiatora by zapewnić lepsze chłodzenie i wydajną pracę. Należy pamiętać, że przy pracy na granicy możliwości regulatora należy zastosować dodatkowe aktywne chłodzenie by regulator nie uległ przegrzaniu i spaleniu.

tos18 sprecyzuj proszę, co Cię dokładnie interesuje, jakiś prosty schemat ideowy całej instalacji, czy płytka po przeróbce z tym 3 przekaznikiem ?

Schemat instalacji. Chodzi mi o zrozumienie co pracuje automatycznie. Skoro nie ma konkretnej dokumentacji tego sterownika to poproszę dokładne zdjęcia płytki - chcę ustalić czy można zamiast potencjometru wstawić prosty układ dający rampę (płynny przyrost napięcia).

Skoro potencjometr jest w tym momencie na max to nie wiem czy stosowanie tej płytki ma sens.
Układ stycznikowy może okazać się wystarczający.

Tu masz dokładne fotki, ale raczej nic z tego nie wywnioskujesz. Jest to płytka, którą mam na warsztacie i z którą pierw testowałem, który obwód mogę przeciąć w celu wyizolowania linii zasilającej przekaźniki przełączające.
Też raczej bym wolał opcję bez tego pwm'a, na samych stycznikach.
Płytka po przeróbce jest w trakcie użytkowania i raczej przez najbliższe kilka dni nie będę miał do niej dostępu, żałuję, że nie zrobiłem fotek, ale wyjaśnię, co tam jest zrobione. Przekaźniki wykonawcze zmieniające polaryzację są w tych samych miejscach i robią to, co do tej pory, są wywalone wszystkie tranzystory i dokładnie cała elektronika została usunięta szlifierką z płytki. Większość połączeń jest wykonana "na pająka" przewodami zamiast oryginalnych ścieżek .Zasilaniem przekaźników 12 V (wszystkie są na 12V) zajmuje się 4-amperowa przetwornica step-down zasilana prosto z zasilania baterii 36 V, więc zakres tam do 43 V, w pełni naładowane. Dodatkowo są 2 małe przekaźniki 12 V dwutorowe w celu odseparowania przekaźników przełączających od przekaźnika 12 V 200 A zamykającego obwód przed przekaźnikami przełączającymi, tak aby działała zwłoka dla przełączających, zrealizowana kondensatorami 25 V 3300 µF. Tak że przetwornica zasila w sumie naraz 3 przekaźniki. Sterowanie wozu polega na tym, że przyciskami przód-tył jest zamykany obwód na cewce raz jednego, raz drugiego przekaznika dwutorowego. Mam nadzieję, że opis jest zrozumiały, jeśli masz wątpliwości, to czekam na pytania.

W stanie wyłączenia silnik jest hamowany (przekaźniki zwierają bieguny silnika) ?
Myślałeś o czymś takim:

Nie bardzo jest dla mnie zrozumiała ta koncepcja. Co zmienia, że silnik jest hamowany w stanie postoju?

To co narysowałem nie hamuje silnika (nie zwiera wyprowadzeń silnika w celu hamowania)
Koncepcja jest prosta rozruch robimy przez odpowiednio dobrany rezystor dużej mocy (kilka omów) następnie po 2 sekundach zwieramy rezystor i silnik dostaje pełną moc.

Brzmi ciekawie.
Pytanie pierwsze: jak to wygląda pod względem awaryjności?
Pytanie drugie: jakie są koszty wykonania?
Ewentualnie ile kosztuje kompletna, gotowa lista komponentów potrzebnych do wykonania wg tej koncepcji ?

1) Jak dobrze dobierzesz elementy to niska.
2) znacznie wyższe niż moduł z chin - dobry stycznik kosztuje.

Czyli z tego, co zrozumiałem, będę potrzebował:
przetwornica step-down do zasilania styczników
-2 styczniki przełączające
-1 stycznik rozruchowy
-rezystor
Ja wiem, że dobry stycznik kosztuje więcej niż chiński regulator za niespełna 80 zł.

Dodano po 6 [minutach]:

Tylko że jeszcze jedna kwestia zostaje; soft start by już był, ale co da ta koncepcja pod względem wypalających się styków? Wszak największy łuk powstaje przy rozłączaniu. W zasadzie styczniki mają większe styki, ale czy to załatwia temat?

i jeszcze przekaźnik czasowy.
rezystor mocy. Zaczął bym od 1om 100W i zobaczył jak silnik startuje z takim rezystorem.
Drugi temat to gaszenie przepięć. Diody na stykach powinny załatwić sprawę.

Ten schemat narazie jest dla mnie słabo zrozumiały, ale to sobie muszę na spokojnie rozgryźć, narazie dzięki za pomoc, ale temat jeszcze nie jest zamknięty. Będę miał czas, to muszę to spróbować ogarnąć. Jeszcze jak byś mógł podać przykład jakiegoś dedykowanego stycznika, niekoniecznie drogiego, to byłoby super. To mają być styczniki nc-no jak rozumiem? Czyli mają działać jak te przekazniki przełaczające polaryzację, tak? czyli wystarczą jednotorowe ?

Użyłem styczników z stykami roboczymi 2xNO i sterującymi(pomocniczymi) NO+NC
Jeśli chcesz hamować silnik (Przez zwieranie wyprowadzeń) to robocze NO+NC i sterujące NO (nie potrzeba sterujących NC bo załączenie dwóch styczników nie powoduje zwarcia)




A tu drobna zmiana - ten sam rezystor służy do rozruchu i ogranicza prąd hamowania.




Przeglądam allegro - znalazłem coś takiego jak zintegrowany przekaźnik wciągarki 250A - nie wiem co to warte ale zaciski wyglądają obiecująco, zasilanie 12V i załatwia cały układ nawrotny (zastępuje k1 i k2)
https://allegro.pl/oferta/przekaznik-wciagark...-elektryczny-przekaznik-wciagarki-18132451264

To znaczy, że ten zintegrowany przekaźnik zastępuje dwa przekaźniki przełączające polaryzację? Ale skąd wiesz, jak w nim są zorganizowane styki? Nie widzę nigdzie schematu ani przekroju, nawet w sieci.

Ludzie macie na płycie PWM co rozwiązuje wszystkie problemy i daje większe możliwości a wy kombinujecie na stycznikach jak w latach 80. Potrzeba zrobienia tylko rampy po załączeniu i nic więcej, podejrzewam że jak by się uparł to temat do ogarnięcia kilkoma rezystorami i kondensatorami zamiast potencjometru.

html

spinacz napisał:

Ludzie macie na płycie PWM co rozwiązuje wszystkie problemy i daje większe możliwości a wy kombinujecie na stycznikach jak w latach 80. Potrzeba zrobienia tylko rampy po załączeniu i nic więcej, podejrzewam że jak by się uparł to temat do ogarnięcia kilkoma rezystorami i kondensatorami zamiast potencjometru.

Ja nie mówię NIE na Twoją propozycję, wiem tylko, że w warunkach, w jakich pracuje ten wózek, bardziej idiotoodpornym zestawem jest układ na stycznikach zamiast na delikatnej elektronice. Mam kilka dni na przemyślenie tematu, póki moja płytka testowa się nie rozsypie.
Jak widzisz zbudowanie takiej rampy? Byłoby to do podłączenia stricte zamiast tego potencjometru? Potencjometr jest wpinany na 3-pinowej wtyczce do płytki. Przedstaw proszę swoją koncepcję. Mam jeszcze jedną kompletną, sprawną płytkę i drugą w stanie do pocięcia. Dwa regulatory zabiły mój pośpiech, w jednej doszło do zwarcia przez naprędce podłączone zasilanie na stole, a w drugiej na siłę wylutowywałem słabą lutownicą stare przekaźniki, co spowodowało uszkodzenie ścieżek.

Musisz zrobić cykl; Start->przekaźniki/styczniki zmieniają polaryzację->PWM płynnie "rozpędza"->Praca->PWM płynnie zwalnia->Zatrzymanie-> Zmiana polaryzacji->PWM rozpędza w odwrotnym kierunku... Hamowanie poprzez całkowite zwarcie silnika to błąd. Pamiętaj, że rozpędzony silnik zachowuje sę jak prądnica i generuje prąd. @tos18 dobrze Ci podpowiada.

ArturAVS napisał:

Musisz zrobić cykl; Start->przekaźniki/styczniki zmieniają polaryzację->PWM płynnie "rozpędza"->Praca->PWM płynnie zwalnia->Zatrzymanie-> Zmiana polaryzacji->PWM rozpędza w odwrotnym kierunku....

No tak; układ się skomplikuje.

ArturAVS napisał:

Hamowanie poprzez całkowite zwarcie silnika to błąd. Pamiętaj, że rozpędzony silnik zachowuje sę jak prądnica i generuje prąd. @tos18 dobrze Ci podpowiada

Nie wiem, jak jest to oryginalnie w tym regulatorze rozwiązane przez elektronikę, ale teraz w mojej przekaźnikowej wersji z wyciętym całkowicie pwm'em i elektroniką, przekaźnik 200 A, który rozpina zasilanie silnika, powoduje, że obwód zostaje w stanie otwartym, aż do następnego uruchomienia w drugą stronę.

Daj pełen schemat obecnej aplikacji wszystko, zasilanie silnik przyciski itp

spinacz napisał:

Daj pełen schemat obecnej aplikacji wszystko, zasilanie silnik przyciski itp

chętnie narysuję jakiś odręczny schemat, ale to raczej dopiero wieczorem, tylko to ma być z tą moją płytką z wyciętym pwm'em czy z oryginalnym regulatorem bez modyfikacji?

Spróbowałbym z takim regulatorem; https://pl.aliexpress.com/item/10050061135741...n.276.365a1c24prOCtt&gatewayAdapt=glo2pol Przed zmianą kierunku, silnik jest hamowany do zera, wszystkie parametry ustawialne (rampa; start stop rewers), może zdałby egzamin. Mam go na stole.

słonecznypower napisał:

soft start by już był, ale co da ta koncepcja pod względem wypalających się styków? Wszak największy łuk powstaje przy rozłączaniu

Dlatego przełączanie/rozłączanie robi się w stanie beznapięciowym. Poniżej przykład, pierwsze z odczekaniem do zatrzymania silnika i zmiana kierunku. Drugie bez czekania;

ArturAVS napisał:

Spróbowałbym z takim regulatorem; https://pl.aliexpress.com/item/10050061135741...n.276.365a1c24prOCtt&gatewayAdapt=glo2pol Przed zmianą kierunku, silnik jest hamowany do zera, wszystkie parametry ustawialne (rampa; start stop rewers), może zdałby egzamin. Mam go na stole.

Ale faktycznie próbowałeś, czy bez problemu może pracować przód-tył? Bo ja testowałem niedawno takie coś https://www.ebay.com/itm/136936604947 i mimo wielu parametrów programowalnych niestety nie nadaje się do takiej pracy, bo zamiast prostego przód i tył trzeba klikać po klawiaturze, żeby zmienić polaryzację. Tu wszystko ma być schowane, a do dyspozycji operatora są tylko przyciski przód, tył i awaryjny grzyb stop odcinający zasilanie. Bez względu na okoliczności operator ma tylko te 3 przyciski do dyspozycji i tak musi zostać.

spinacz napisał:

Ludzie macie na płycie PWM co rozwiązuje wszystkie problemy i daje większe możliwości a wy kombinujecie na stycznikach jak w latach 80. Potrzeba zrobienia tylko rampy po załączeniu i nic więcej, podejrzewam że jak by się uparł to temat do ogarnięcia kilkoma rezystorami i kondensatorami zamiast potencjometru.

Zgadza się - ale nie wiadomo co siedzi w module. Nie wiadomo czy sterowanie jest 0-10V a może 0-5V a może PWM.
Na płytce są dwa zasilacze. 12V i 5V oraz NE555 i układ woltomierza. Jak na sterowanie napięciowe potencjometr ma dość dużą wartość (100k). Producent też się nie chwali. Gdybym miał moduł na stole to bym się pobawił a tak wolę zaproponować rozwiązanie które pomimo lat ciągle działa i jest proste oraz umożliwia opanowanie hamowania. Ten chiński moduł hamuje przez zwarcie silnika.

Skoro tylko przód, tył i awaryjny stop to bardzo prosty układ, i naprawdę nie widzę powodów by z nim kombinować.
Koledzy wstrzymajmy się do czasu kiedykolwiek dostaniemy schemat bo on powinien wszystko nam wyjaśnić.

@słonecznypower Dodałem filmy z pracy LIVE. Obciążenie to silnik od wycieraczek 12V.

ArturAVS napisał:

... przełączanie/rozłączanie robi się w stanie beznapięciowym. Poniżej przykład,

No widać, że nawet przy gwałtownym przełączeniu w drugą stronę silnik ładnie wyhamowuje przed rewersem. Szkoda, że ta wersja jest tylko na 20 A, a w chińszczyźnie raczej trzeba brać pod uwagę większy zapas mocy.