Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Problem z regul. prędkości obr. silniczków pr. stałego -

ldarko 24 Maj 2006 07:32 5793 24
  • #1 24 Maj 2006 07:32
    ldarko
    Poziom 9  

    Witam

    Proszę o pomoc w następującym temacie, może ktoś miał podobne doświadczenia.

    Chodzi o układ wg. schematu zamieszczonego na elektrodzie:
    http://www.elektroda.net/warsztatowe/schematyideowe/silnika_regulatoree.gif

    Zastosowałem go do autka dla dzieci, zasilane z akumulatora (kiedyś żelowe, dzisiaj jest tam kwasowy). W aucie są dwa silniczki prądu stałego, każdy na osobne kółko, ale nie znam ich parametrów. Wiadomo tylko, że w układzie orginalnie był termik 25A i dosyć często wybijał.

    Problem polega na tym, że to schematu regulatora na początku wsadziłem BUZ11 chwilke układ pochodził, ale BUZ się spalił. Stwierdziłem, że jego wytrzymałość prądowa 30A to mało, więc dałem tam jakiegoś mosfeta MTP50NE (nie umiałem znaleźć doc., ale to miał być Id=50A) - układ na biegu jałowym (autko dźwignięte) chodził poprawnie, ale podczas jazdy próbnej też się spalił (aha, wybił też bezpiecznik C25A zwłoczny).

    Pytanie brzmi, czy ktoś po tych objawach może stwierdzić co jest grane? czy np akumulator kwasowy może być problemem (ze wględu na prąd rozruchowy), może się ktoś orientuje jaki prąd może płynąć w układzie, czy może zastosować IRF3205?

    Proszę o pomoc zainteresowanych

    Pozdrawiam

    0 24
  • #2 24 Maj 2006 07:42
    wzagra
    Poziom 32  

    może pytanie nie na miejscu - a dawałeś te tranzystory na radiatorach? bo przy takich prądach radiatory też powinny być sporawe...

    0
  • #3 24 Maj 2006 07:48
    pukury
    Poziom 35  

    witam !! na allegro widziałem regulator od elektrycznej hulajnogi - może to by pomogło . tam też jest silnik DC . pozdrawiam !!

    0
  • #4 24 Maj 2006 07:55
    ldarko
    Poziom 9  

    Tak użyłem radiatora (jakiś ze starego procka), ale ten mosfet na 50A nawet nie zdążył się zagrzać i po minucie padł. Przy okazji, te dwa silniczki chodzą na jednym tym układzie, czyli na jednym mosfecie

    0
  • #5 24 Maj 2006 12:55
    cyberdar
    Poziom 31  

    Witam

    Jaki tam jest sposób sterowania ?!?! Mam nadzieję, że jest to regulacja PWM bo jeśli inna to raczej nie dziwi mnie, że te tranzystory padły. Inną sprawą jest to, że jeden tranzystor to mimo wszystko mało. Proponowałbym połączyć równolegle np. 4 sztuki IRFZ44N. Rezystancja kanału tego tranzystora wynosi chyba coś koło 30 miliomów. Przy prądzie 25A moc wydzielana w tranzystorze wyniesie niecał 20W. Przy 4 sztukach około 5W. Niby nie jest to dużo ale warunek, że jest to prawidłowa regulacja PWM. Jeśli jest to inna regulacja lub PWM bez odpowiednich zboczy to nawet 10 równolegle połączonych IRFZ44N nic tu nie pomoże.

    --
    pozdrawiam

    0
  • #6 24 Maj 2006 13:28
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Sprawdź ile prądu naprawdę pobiera ten silnik - bezpośrednio raczej nie, możesz zmierzyć opór
    przepuszczając kilka A (używając żarówki do ograniczenia prądu), i mierząc napięcie na silniku,
    a następnie dzieląc napięcie akumulatora przez opór silnika wyliczyć pobór prądu.

    Po pierwsze, jeśli ten prąd przekracza dopuszczalny prąd mosfet-a, to nie dziwne, że się pali.
    Po drugie, mam nadzieję że ten opornik 1k na wyjściu NE555 wywaliłeś? Do MOSFET-a zbędny.
    Po trzecie, dioda 1N4001 to nie do takich prądów - sprawdź, czy się nie spaliła.
    Po czwarte, sprawdź w katalogu jakiego napięcia na brammce MOSFET potrzebuje do pełnego
    włączenia - lepiej, żeby to, co dostaje, wystarczało mu... jakim napięciem to zasilasz?

    0
  • #7 24 Maj 2006 13:30
    ldarko
    Poziom 9  

    Witam

    dziekuję za wszystkie sugestie

    Układ zrobiłem wg schematu poniżej. Czy to jest prawidłowa PWM, czy ma odpowiednie zbocza (w to nie wnikałem)??

    Czy jak użyje mosfeta IRF3205 55V/110A/ powinno to rozwiązać mój problem?

    ----
    zasilanie: 12V z akumulatora samochodowego
    opornika R3=1k nie wywaliłem
    dioda 1N4001 - myślałem dzisiaj o tym, ale jeszcze nie sprawdziłem czy bez niej będzie układ działał? - jaką diodę powinien użyć (jakie oznaczenie)
    ----

    0
  • #8 24 Maj 2006 13:51
    _jta_
    Specjalista elektronik

    OUT ma być połączone wprost do bramki; dioda D3 musi być, i powinna być jakaś solidniejsza.
    Sprawdź co z napięciem bramki - 12V z akumulatora raczej nie zaszkodzi, ale może być za mało,
    weź pod uwagę, że zwykle dochodzi trochę mniej, np. 10V, czy to wystarcza do pełnego włączenia?

    0
  • #9 24 Maj 2006 14:28
    ldarko
    Poziom 9  

    dziekuje jeszcze raz

    sprawdze na dniach i postaram sie pomierzyć te silniczki, może będę coś wiedział. Co do napięcia Vgs to powinno być ok, w każdym razie tak wynika z not katalogowych.

    Co do tej diody to w tym układzie co to znaczy solidniejsza, rozumiem chodzi głównie o napięcie?, czy np takie połączenie przeciwsobnie dwóch zenerek 33V 1,3W zamiast tej na schemacie rozwiązałoby sprawę?

    pozdrawiam

    0
  • #10 24 Maj 2006 14:33
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Co do diody, to przede wszystkim prąd - silnik ma indukcyjność, więc wyłączenie mu prądu przez tranzystor
    powoduje, że ten prąd płynie przez diodę, a to są dziesiątki A, i dioda 1A ma prawo od tego wysiąść, ona
    co prawda wytrzymuje w pojedyńczym impulsie 50A, ale tylko w pojedyńczym, a nie serie takich impulsów.

    0
  • #11 24 Maj 2006 16:12
    ratajroman
    Poziom 14  

    Dida równolegle z silnikiem musi być na prąd trochę większy niż prąd znamionowy silnika i najważniejsze MUSI BYĆ SZYBKA np BYW29-xx
    (xx to napięcie diody) lub podobna o czasie tr poniżej 100ns .
    Osobiście dla silnika sterowanego pwm o prądzie zn. 6A stosuję właśnie BYW29-50 i nawet po zatrzymaniu go (dojazd do zderzaka ,prąd wzrasta do 14A) tranzystor IRFZ 44 jest ledwie ciepły.

    0
  • #12 24 Maj 2006 19:15
    Witgol
    Poziom 19  

    Witam.
    Wszyscy zajmują się problemem, jak tu zabezpieczyć regulator PWM przed uszkodzeniem. Ja jednak (mimo wszystko) najpierw zwerifikowałbym, czy wszystko w porządku z napędami. Znamienne jest to , co zostało powiedziane na początku: zabezpieczenie C25A często wyłączało!. Nikt na to nie zwraca uwagi? Bezpośrednio z danych zabezpieczeń typu S191 wynika że:
    "Charakterystyka B: (...)
    -granica zadziałania wyzwalaczy termobimetalowych zawiera się od 1,13 do 1,45 krotności prądu znamionowego wyłącznika (temperatura odniesienia 30°C),
    -obszar zadziałania wyzwalaczy elektromagnesowych wynosi od 3 do 5 krotności prądu znamionowego wyłącznika (...)"
    A to znacza, że dopiero przekroczenie prądu 3 do 5 razy spowoduje zadziałanie wyłącznika elektromagnetycznego. Nie możemy mówić o zabezpieczeniu termobimetalowym, bo one zadziałają w długim okresie czasu. Tak więc są momenty w układzie, że prąd (dla zabezpieczenia 25A) wynosi co najmniej 75-125A, aby zabezpieczenie wyłączyło. Standardowo prąd o wartości 25A NIGDY nie wyłączy zabezpieczenia.
    Prąd o wartości 25*1.45= 36A wyłączy termicznie dopiero po 1000sek (!!!) Charakterystyki prądowo czasowe są nieubłagane! Prąd o wartości 50A (!) wyłączy dopiero po minimum 10sek.
    To są prądy ZA DUŻE dla silniczków samochodzików-zabawek!
    Jest coś nie w porządku z napędem!
    Proponuję najpierw sprawdzić układ napędowy, uzyskać prądy jak w zbawce u kolegi -> ratajroman i wtedy dopiero powrócic do zabezpiecznia układu regulacji.
    Przepraszam, jeśli nie będę miał racji, bo przecież nie widzę układu napędowego zabawki...
    Pozdrawiam

    0
  • #13 24 Maj 2006 19:45
    panmechanik
    Poziom 23  

    A wg mnie prądy są normalne i silniki sprawne...zastosuj tranzystor IRL3713 lub mocarny tranzystor IRFP2907 (+oczywiście radiator)..jeżeli on sie spali to uważam że coś z układem jest nie tak...

    0
  • #14 24 Maj 2006 22:05
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Niezależnie od tego, czy to prawidłowe, czy wedliwe działanie silnika w zabawce, to przydałoby się
    sprawdzić, jaki to ma opór, policzyć maksymalny prąd, i wtedy oceniać jaki tranzystor się nadaje.

    0
  • #15 29 Maj 2006 08:08
    ldarko
    Poziom 9  

    Witam ponownie :)

    Moje problemy w zasadzie sie nie zmienily. Udalo sie wprawdzie co nieco pomierzyć, tak więc:

    - prad (jałowy bez obciążenia) pobierany przez silniczek na lewym kole 5,3A, na prawym 5,7A (zaznaczam , że w zabawce są dwa silniczki)
    - prad przy lekkim blokowaniu kół - ok 13-14A czasem nawet 18A w zależności od zablokowania kół
    - prad rozruchowy wychodził poza zakres 20A (z szeregowo połączonym bezpiecznikiem 20A - B cały czas wybijał)

    Po włączeniu regulatora z układem wykonawczym IRF3205 55V/110A
    autko działało całkiem dobrze (ale na jakiś czas :) Diodę zabezpieczającą dałem Shotkiego na 3A i żyje (poprzednia rzeczywiście była spalona), więc zakładam że zabezpieczała układ. W tym układzie prąd zmierzony bezpośrednio z akumulatora wynosił na jałowym ok. 8-9A (przy max wypełnieniu, zmieniłem jedynie potencjometr z 250k na 50k)
    Teoretycznie wszystko działało, ale jak przechodziłem do fazy :) dziecko w zabawce to po kilku minutach sie palił.

    Układ działał na żarówce 20W lub małym silniczku (Iobc=1A) kilka godzin i regulacja działała poprawnie (zdaję sobie sprawę że to jednak inny rodzaj obciążenia niż te dwa silniki)
    Z pomiarów raczej wynika, że te silniczki są sprawne.

    pyt:
    co jeszcze może być nie tak, czy rzeczywiście mosfet na 110A może mieć tutaj problemy? czy np może być jeszcze problemem, że w zabawce jest zmiana kierunku obrotów (bieg wsteczny) czy wtedy dioda zabezpieczająca dalej spełnia swoją funkcję? Czy ktoś ma jakieś sugestie?

    0
  • #16 29 Maj 2006 13:04
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Jeśli opór silnika jest wystarczający, by ograniczyć prąd do 50A na silnik, to mosfet-owi 110A nie powinno
    grozić przekroczenie dopuszczalnego prądu, więc skoro się od czegoś przepalił, to musiało to być coś innego.

    Wiem, że dla wielu układów zagrożenie powoduje wyłączenie na ułamek sekundy, lub iskrzenie na styku
    - od tego mogą się palić np. zasilacze od komputerów. Pytanie, czy od tego może się palić ten tranzystor.

    Można by wykombinować coś z wejściem RESET NE555 - tak, żeby w chwili włączenia był tam stan niski,
    i dopiero po około 0.1s robił się wysoki, ważne żeby krótkie wyłączenie generowało tam stan niski.

    Przykładowe rozwiązanie: do tego wejścia podłączyć kondensator, i opornik do plusa (stała czasowa dobrana
    tak, by po 0.1s napięcie doszło do 1V), oraz kolektor tranzystora NPN, jego emiter do masy, bazę przez diodę
    (włączoną przeciwnie do złącza EB) z masą, i przez kondensator szeregowo z opornikiem do plusa zasilania.
    W chwili włączania kondensator w bazie daje prąd, który powoduje przewodzenie tranzystora. Spadek napięcia
    nawet na bardzo krótki czas spowoduje, że potem przy narastaniu napięcia tranzystor znowu będzie przewodził,
    dając sygnał RESET i przez to blokując generator (na wyjściu NE555 będzie wtedy stan niski - więc tranzystor
    będzie wyłączony). Tylko pytanie, do którego plusa podłączyć ten kondensator od bazy: jeśli przy NE555, to tam
    nie powinno być skoków napięcia - chyba, że kondensator C1 zdąży się rozładować więcej, niż około 1.6V; jeśli
    za diodą D1, to układ może zbyt łatwo zareagować na wahania napięcia spowodowane obciążeniem przez silniki.

    Co do biegu wstecznego - gdzie wtedy przełączasz kierunek prądu?

    0
  • #17 29 Maj 2006 13:13
    ldarko
    Poziom 9  

    witam _jta_ dzieki za cierpliwosc


    zmiana obrotow jest realizowana przez jeden z przelacznikow mechaniczych (w praktyce to dzwignia biegów zwiera inne zaciski z silnikiem o odwrotnej biegunowosci) ale jest to juz za ukladem regulacji, wiec teraz tak mysle, ze nie powinno to miec znaczenia...

    a co gdyby dac w to miejsce (zamiast diody shotkiego) dwie diody Zenera na np 15V przeciwsobnie?

    z tego co widze to uszkodzeniu ulega caly czas przejscie GD (bramka - dren) - moze dren do masy poprzez zenera na 15V (tez gdies takie cos widzialem) - ale tylko "strzelam" bo nie mialem do czynienia wczesniej z takimi układami

    Ldark ><>

    0
  • #18 29 Maj 2006 18:29
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Czy ten tranzystor ma w środku diodę zabezpieczającą? Jeśli nie, to może warto dodać diodę równolegle do niego
    - chodzi o to, że jak zmienisz szybko podłączenie silnika, to może dawać na tranzystor impuls ujemnego napięcia.

    Kolejna sprawa - dioda równoległa do silnika chroni tranzystor pod warunkiem, że źródło prądu nie ma indukcyjności
    - może trzeba na zasilaniu dodać jakiś spory kondensator o małej indukcyjności, na wypadek, gdyby indukcyjność
    przewodów łączących układ z akumulatorem powodowała przepięcia, które uszkadzają tranzystor.
    W szczególności jakby na tych przewodach był dławik przeciwzakłóceniowy, to on może dawać przepięcia...

    Dioda Zenera raczej nic nie da; żeby chronić tranzystor przed impulsem ujemnym najlepsza jest zwykła dioda
    Schottky, anoda do masy, katoda do drenu; do ochrony przed dodatnim można by użyć transila na odpowiednie
    napięcie (pewnie z 15V) - to jest coś podobnego do zenerki, ale dostosowane do dużych obciążeń impulsowych.

    0
  • #19 31 Maj 2006 07:45
    ldarko
    Poziom 9  

    witam

    chyba powoli zbliza sie punkt w ktorym nie wiadomo co zrobić :) i trzeba zając się czyms innym...

    tak irf3205 ma diode

    1) na dzisiaj pozstaje mi jeszcze sprawdzić co sie dzieje jak dam równolegle dwa mosfety - po jednym na każdy silnik

    chyba głównym tematem na dzisiaj jest: jak zabezpieczać te mosfety, żeby w razie jakichś przepięć się nie paliły (jeżeli rzeczywiście palą się z tej przyczyny) Po analizie przebiegów z oscyloskopu, wydaje się ze układ działa poprawnie (w sensie działania PWM)

    ps
    aha - doczytalem cos o SOA i tutaj jest zaleznosc dla IRF3205, moze to rzeczwyscie za mało - u mnie VDS=12V

    moze jest jakiś inny sposób na ograniczenie napięcia w tej zabawce, żeby
    wolniej się kulało :) lub zrobienie miękkiego startu itd itd

    0
  • #20 31 Maj 2006 12:53
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Czy oporność silnika jest wystarczająca, by nie przekraczać dopuszczalnego prądu?
    Szczególnie niebezpieczna jest zmiana kierunku jazdy - silnik rozpędził się i kręci
    w jedną stronę, a dostaje napięcie w przeciwną - wtedy popłynie największy prąd.

    No i czy nie ma szpilek napięcia na skutek indukcyjności w zasilaniu? Sprawdzałeś?

    0
  • #21 01 Cze 2006 08:58
    submariner
    Poziom 32  

    W praktyce w szereg z silnikiem musisz dac niewielki opornik przy mosfetach ponad 50A 0,1om wystarczy , niestety bardzo czesto powstaja krotkie szpilki i one niszcza mosfety proponuje dodatkowo transile na max napiecie mosfeta zrodlo dren lub cos co zabezpieczy przed przepieciem .
    Pamietaj ze chwilowy pobor pradu w momencie rozruchu moze byc ok 10 razy wiekszy niz podczas pracy wystarczy omomierzen zmierzyc opornosc na silniku to jest to co przez chwile musi mosfet wytrzymac.

    0
  • Pomocny post
    #22 01 Cze 2006 10:35
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Przy przełączaniu kierunku jest gorzej: silnik wytwarza napięcie, które dodaje się do napięcia z zasilania,
    więc licząc prąd trzeba podwojone napięcie zasilania podzielić przez oporność silnika.

    Transil bym wobec tego dał na napięcie odrobinę większe, niż podwojone napięcie zasilania - chodzi
    o to, żeby do przebicia mosfeta mieć jeszcze spory zapas, bo transil duży prąd przewodzi dopiero
    przy napięciu dużo wyższym od nominalnego - proponuję obejrzeć charakterystyki w katalogu.

    A może by wyłapywać zmianę kierunku obrotów silnika, i wtedy blokować generator dopóki silnik
    się nie zatrzyma? To, że silnik się kręci w niewłaściwą stronę można poznać po przewodzeniu
    diody zabezpieczającej (silnik działa wtedy jak prądnica, zwarta przez tę diodę).
    Aha, i to oznacza, że dioda zabezpieczająca powinna być chyba na dziesiątki amper...

    0
  • #23 04 Cze 2006 18:41
    ldarko
    Poziom 9  

    witam ponownie

    Po seriach testów :) zrezygnowałem z tego rozwiązania, ostatnie jakie wypróbowałem było połaczenie IRF3205 równolegle.
    Układ niecałą godzinę (przy okazji próbowałem hamowanie, obciążenie itd) i nic mu nie było, niestety jak się spodziewałem IRF padł od razu, kiedy dzwignią biegów zmieniałem (bardzo szybko) kierunek obrotów (przód - wsteczny). Wydaje się, że tego rodzaju regulator się do tego nie nadaje (mimo użycia Shotkiego gdzie trzeba :))

    W efekcie napięcie ograniczyłem (wprawdzie moc w powietrze) poprzez równoległe połączenie dwóch mostków prostowniczych 35A tak, żeby uzyskać spadek ok 1,8V (spadek na 2 diodach) - to powinno wystarczyć

    dziękuje za zainteresowanie i pomoc, przyda się w następnych układach

    pozdrawiam
    ><>

    0
  • #24 04 Cze 2006 20:30
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Wniosek: jak się zmienia kierunek, trzeba blokować działanie układu dopóki silnik się nie zatrzyma -
    najwyraźniej mosfety palą się wtedy, gdy silnik jeszcze się kręcił w przeciwną stronę, gdy są włączane.

    0
  • #25 04 Cze 2006 21:37
    cyruss
    Poziom 30  

    Ten układ, jak i inne proste regulatory PWM, nie nadaje się do zastosowania w układach nawrotnych. Zauważcie że we wkrętarkach akumulatorowych przełączenie kierunku obrotów jest możliwe dopiero po wyłączeniu tranzystora (puszczony przycisk), inaczej efekt byłby identyczny jak wyżej opisane eksperymenty dymne.
    Dlatego konstruktorzy chętniej stosują silniki krokowe, a jeśli już muszą - silniki DC z mostkowym regulatorem PWM.
    Wrzucam znaleziony w sieci schemat regulatora PWM w układzie mostkowym. Nie sprawdzałem go w praktyce, ale jest produkowany jako kit, czyli jest szansa ze działa. Nie wiem jak się zachowa przy szybkiej zmianie kierunku obrotów, można by spróbować zamiast R3 dać człon RC typu T aby spowolnić zmianę prędkości obrotowej i kierunku. Opis jest łopatologiczny, choć po angielsku. Warto go przeczytać - jest na poziomie artykułów z EdW.


    Słowa kluczowe dla tych co używają "szukaj": regulator PWM silnika DC, regulacja PWM, napęd nawrotny DC PWM, zasilacz do kolejek

    0
TME logo Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
TME Logo