Регулятор оборотов коллекторного двигателя от стиральной машины

[Sova1]

12 часа назад, a2a сказал:

В общем с полевиком не заработало.

Однозначно ошибка монтажа. Ищите косяк. С полевиком должно работать более надежно и беспроблемно, чем с биполяром. Это относится ко всем вышерассмотренным схемам, однако просьба указывать в сообщении с какой схемой работаете.  

Составной, конечно, хорошо. Согласно даташиту на 13001, или КТ940 итд, их h21 может быть очень даже небольшим. И, возможно, именно из-за небольшого усиления транзистор придется забраковать. Составной (или полевой) транзистор полностью решит эту проблему. Мне такие "плохие"  транзисторы не попадались, но, теоретически, вполне возможны.     Коме того, у составного транзистора можно увеличить R3 (V17), поставить не 360к, а, например 2 МгОм, что позволит несколько уменьшить минимальные обороты.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[a2a]

Работаю со схемой V17. С полевиком врятли мог накосячить, т.к проверял его на рабочесть. Да, скорее всего R3 был мелковат(330ком). Ну да ладно.

Приволок движок домой и крутил до победного. Попробовал на 2SD669A. h21э у моего экземпляра больше 200. Что сказать - схему не узнать. Работает ощутимо лучшее чем с 13003( у него кстати h21э чуть больше 10 оказался). Стабилизирует - деревяшкой не остановить.  На сверлилке уже заметил такой эффект- прижать патрон рукой, тогда обороты чуть сбросятся(процентов 20-40) и идет отличная стабилизация. Так что составному транзистору-быть( у кого тут похожие непонятки были).

Но я наверное привык к хорошему, и меня всётаки не устраивает стабилизация. Впрочем желать от этой схемы параметров как у TDA1085 видимо опрометчиво с моей стороны. А так хотелось...

 

Изменено 29 мая, 2018 пользователем a2a

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Senior_Paulo]

Уважаемый, Sova1.

Я сделал еще одну новую плату, все детали новые, спаял еще один экземпляр. Хочется докопаться до истины. Ведь у Вас же работает отлично и не в одном экземпляре. Уменьшил схему до предела:

Оптопара KP1010D, 13003. Покрутив R3 понял, что у него очень узкий оптимальный диапазон. Заработало тихо (зашелестел) при 330к. Ниже 305 идет саморазгон, выше 500 без разницы, фигово, с ударами и дроблением. Пробовал и без С2а, затем 10мкФ, затем 100мкФ.  Обороты низкие, да. Но вот стабилизации нет и все тут.

Я вот что подумал. Может быть мы ее по-разному понимаем? Как это тестирую я: двигатель с родным шкивом лежит на столе. Я его придавливаю деревяшкой с усилием примерно килограмм 5. Обороты падают примерно процентов на 20-40 и затем так держатся. При отпускании деревяшки - восстанавливаются. Причем чем выше обороты - тем больше выражен процент. Ну, или просто на низких не так хорошо слышно на слух падение оборотов.

1 час назад, a2a сказал:

Впрочем желать от этой схемы параметров как у TDA1085 видимо опрометчиво с моей стороны. А так хотелось...

Ну почему же? Вчера я добил другой экземпляр схемы. После тахи идет диодный мост из диодов шоттки, затем конденсатор. Далее все классика. Обороты от 600 (мерял цифровым тахометром). Правда, если грузить на этих оборотах - то идет рык и дробление, но не так страшно на безрыбье. От 900 об все отлично. 470кОм, светодиод в эмиттере, DD127D, плавный пуск. И вот там существенного снижения оборотов я не замечаю. Если только ближе к максимуму, не сильно.

Да, я тоже стал склоняться к увеличению H21э, иначе трудно объяснить факт, что обороты падают, а регулятор их не вытягивает назад до того же уровня. Хотя я ранее писал, что мерял напряжение на двигателе - оно возрастает при нагрузке. Но, как видим, недостаточно.

 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Sova1]

5 минут назад, Senior_Paulo сказал:

Обороты падают примерно процентов на 20-40 и затем так держатся.

Это получается на холостом если 3000, то под нагрузкой 2000 об??? (40%). Это не стабилизация.  Надо копать еще.

Повышение оборотов на ХХоду есть у всех простых приводов, в тч и на 1085, и у станочных приводов, где нет динамического торможения. Под нагрузкой, даже небольшой, все нормально. Если надо точнее с простой схемой управления, смотрите в сторону шагового двигателя.

[Senior_Paulo]

Ну что могу сказать, без сравнительного теста с авторским вариантом - трудно качественно оценить свои экземпляры.

Сделал составной транзистор из двух 13003. Никакого улучшения, та же бодяга.

Насчет просадки под нагрузкой и что это нормально. Нет, это не нормально. На моторе есть таха, любое изменение оборотов по ней отслеживается и контроллер обязан принять меры по доведению оборотов до установленных. Теоретически, на ХХ можно упереться в нижний предел регулировки, а при перегрузе - в верхний. Но я провел такой эксперимент: деревяшкой грузил шкив 3 ступенями нагрузки, примерно 1,3,5 кг нажатия. И обороты мотора падали соответственно. Т.е. ни о какой выборке ХХ речь не идет. Далее, я нагрузил деревяхой мотор, обороты, естественно, просели, и тут мой помощник замкнул к-э транзистора. И обороты подросли. Уж не знаю, до первоначальных или нет, но выросли, было слышно. Значит, потенциал есть и регулятор не тянет.

Подключил осциллограф к тахе, стал наблюдать за синусоидой. Просадка оборотов при нагружении есть всегда, это видно. Но она линейно возрастает при увеличении оборотов и ближе к максимуму становится совсем неприличной, которую игнорировать уже неприятно. Вот там я записал цифры. На ХХ было примерно 2.12 кГц, на нагрузке проседало до 1.5. Т.е. если в тахе 8 полюсов, то получается 2120/8*60=15900 об/мин падало до 1500/8*60=11250 об/мин. Можно сказать, что это нерабочие слишком высокие обороты саморазгона, но ведь при замыкании КЭ обороты вырастают. Значит двигатель может.

Sova1, нужна Ваша помощь в тестировании вашего экземпляра. Чтобы мы могли повторить Ваш тест и сравнить девайсы. Я уже всю голову сломал в схеме из 7 деталей. Может у нас что с компонентами не то... Не менял лишь тиристор и динистор и их цепи. Но вроде как силовая часть до моста - отрабатывать может нормально режимы.

Готов сдаться, устал. Проще поставить контроллер и жестко с него выдать режим. Или даже полевик по выходу с шимом. Уж там мозги не покомпоссируешь с линейными режимами. Но это не эта тема. Интересно довести эту до ума. Видно, что потенциал есть.

Может с полевиком попробовать...

Изменено 1 июня, 2018 пользователем Senior_Paulo

[more]

Попробуйте мотор тестировать на станке. Видно нужна некоторая нагрузка на ХХ при настройке

На столе у меня тоже ерунда получалась, а когда поставил на станок, то все стало хорошо

Изменено 1 июня, 2018 пользователем more

[Old_Man]

Естественная характеристика универсального коллекторного двигателя (УКД) последовательного возбуждения, не позволяет получить абсолютную стабилизацию его оборотов. Без нагрузки на валу, его обороты ХХ стремятся к бесконечности, а  потребление энергии (мощности) стремиться к нулю. По мере нагружения вала, его обороты снижаются, а крутящий момент и потребление мощности  растёт.  Ограничивает крутящий момент (мощность на валу) при установившёйся скорости, предельный ток коллекторного узла и нагрев обмоток - что (неоднозначно)  соответствует подводимой к нему электрической мощности.

Регулировка скорости УКД  обычно осуществляется изменением подводимой к нему мощности (питающего напряжения). Если в процессе работы двигателя изменяется нагрузка на валу - то для оперативного  удержания его скорости в приемлимых пределах, используются электронные регуляторы. Их эффективность не высока - с повышением оборотов, спадающий крутящий момент УКД не позволяет регулятору "преодолевать" возрастающие на вал нагрузки.

Поэтому,  обороты предельно нагруженого УКД должны быть ограничены диапазоном 300-6000 об/мин. Нижний предел - ограничен условиями его естественного охлаждения. Верхний предел - спаданием крутящего момента, не способного "преодолеть" нагрузку на его валу. С понижением рабочих оборотов, стабильность регулирования (снижение влияния нагрузки) - возрастает ...

Изменено 1 июня, 2018 пользователем Old_Man

[chip-chip]

А никого не смутило сопротивление RP1? Как бедным светодиодам светить при таком сопротивлении???? Надо хотя бы 1к. И не надо подбирать R3. Его устанавливают по МАКСИМАЛЬНЫМ оборотам двигателя. Сначала выводится на минимум и уменьшением добиваются максимума и чуть еще уменьшают.

[Old_Man]

В простых регуляторах переменного тока на симисторах, не стоит достигать минимально устойчивых оборотов. Причины весьма существенные:

1- Перегрев коллекторного узла и обмоток даже  под не значительной нагрузкой, вызваный превышением  рабочего тока

2 - Асимметричное (однополупериодное) включение симистора при углах  "отсечки синуса"  больших 160° -  от  разницы токов устойчивого включения  для отрицательного и положительного периода импульса управления, ограниченой динистором  DB3 амплитудой импульса управления  (28 в).

3 - Опасность включения симистора за пределом 180° (следующим нарастающим периодом), вызывающий "стартовый удар", от подачи  полного напряжения сети на двигатель, с возможным (если неизбежным) повреждением симистора и его цепей управления ...

Изменено 2 июня, 2018 пользователем Old_Man

[chip-chip]

1 и 3 решаются ограничением максимального тока. Второе - использованием двух тиристоров вместо одного симистора. Для любительского использования эта схема пойдет. Но узел ограничения очень желателен. Иначе щетки выгорят.

[a2a]

@more  Приветствую. По схожести вопроса натолкнулся на мысль, а вдруг наши движки на постоянку рассчитаны? Не проводили ли вы такой эксперимент? Потому как чудес не бывает, у других работает - у нас не хочет. Нужно искать проблему там, где её не ждешь:)

[Old_Man]

На постоянном токе, двигатели от СМА - работают более устойчиво и с большим крутящим моментом.
Паспортная мощность на валу,  достигается при меньшем напряжения питания  - около 140 вольт.
Повышеный шум, от вибрации проводников обмотки возбуждения - устраняется их пропиткой, лаком.

Ограничением максимального тока, не возможно отключить "не вовремя" включившийся симистор.

В рабочих  режимах,  заметное ограничение  тока - вызывает падение скорости двигателя под нагрузкой.

Привод  становится "пластилиновым" - регулятор, только ограничивает максимальную скорость ...

Изменено 2 июня, 2018 пользователем Old_Man

[Sova1]

В 01.06.2018 в 09:08, Senior_Paulo сказал:

Ну что могу сказать, без сравнительного теста с авторским вариантом - трудно качественно оценить свои экземпляры.

Наблюдаемая у Вас картина у меня была при слишком большом значении С2а, Да, стуки на малых оборотах уходят, но стабильность ухудшается. Плюс ко всему, у Вас завышенные (возможно) требования к простейшему устройству. Плюс тесты на 15000 оборотов... там уже плохая стабилизация, запаса по регулировке маловато. Я использую эти моторы в диапазоне 1000-6000 об.

  Можете попробовать поставить составной транзистор на оптроны, в Вашем случае должно помочь. Также,  С2а=1мкф (2,2 max), Вам лучше подбирать резистор с ним последовательно.

В 01.06.2018 в 17:25, chip-chip сказал:

А никого не смутило сопротивление RP1?

Не, там все нормально. Оптроны работают в линейном режиме, токи менее 1мА, им хватает.

[more]

В 02.06.2018 в 21:48, a2a сказал:

@more  Приветствую. По схожести вопроса натолкнулся на мысль, а вдруг наши движки на постоянку рассчитаны? Не проводили ли вы такой эксперимент? Потому как чудес не бывает, у других работает - у нас не хочет. Нужно искать проблему там, где её не ждешь:)

Не пробовал. Нет времени на эксперименты - станок постоянно нужен в работе((

Так бы не отказался вернуть на токарный асинхронник с родной ременной трансмиссией и добавить частотник.

Но пока работаю так. В принципе момента только для нарезки резьбы и при отрезании мало, точить всякое до ф50 мм по 0.5 на сторону позволяет

Хочется большего, но сам станок уже наверное не сможет это переварить

[Old_Man]

Тут не сложно, просто "добавь воды", включите между регулятором и двигателем, мостовой выпрямитель на 6А 400 Вольт - будете довольны ...

[more]

12 часа назад, Old_Man сказал:

Тут не сложно, просто "добавь воды", включите между регулятором и двигателем, мостовой выпрямитель на 6А 400 Вольт - будете довольны ...

Страшно за мотор. Вдруг сгорит

[Angry_Simistor]

14 часа назад, Old_Man сказал:

включите между регулятором и двигателем, мостовой выпрямитель на 6А 400 Вольт - будете довольны ...

Минимум 10А и 600В! КУ280Г в этой схеме пробивается на раз даже со снабером, а у него напряжение 400В... И в станках, где нужна особая надёжность лучше использовать готовые мосты KBPC 2510 или 3510. В советских станках только для питания пускателей и промежуточных реле ставились 10А диоды и конские трансформаторы на 250Вт (а то и более). Родные мосты от стиралок на 15А требуют приличного радиатора.

[Old_Man]

Конечно, мост на 6А 400 В слабоват  - но  (для издевательств) более доступен.

Лучшее решение - KBPC 2510 или 3510 на радиаторе или корпусе двигателя ...

Изменено 5 июня, 2018 пользователем Old_Man

[more]

Значит на статор подать 5В от компьютеного БП, а на ротор через мост от регулятора?

В самом регуляторе пока можно ничего не менять?

[aleks58]

9 часов назад, more сказал:

Значит на статор подать 5В от компьютеного БП, а на ротор через мост от регулятора?

В самом регуляторе пока можно ничего не менять?

На 1 и 2 странице этой темы нарисованы схемы подключения силового диодного моста.

[more]

8 часов назад, aleks58 сказал:

На 1 и 2 странице этой темы нарисованы схемы подключения силового диодного моста.

Это была штатная схема подключения мотора у Angry Simistor.

Потом Old_Man предлагал мотор перевести на независимое возбуждение. Вот я и спрашиваю как делать

[Senior_Paulo]

Всех приветствую!

В общем, собрал я несколько экземпляров регулятора, чтобы параллельно их тестить и сравнивать эффект регулирования. Всячески мучил, пытался выжать из них все до капли. Зря. Меня что-то заклинило, стереотип от цифровых систем. Действительно, в данной реализации схемы нельзя достигнуть 100% поддержания оборотов. Поэтому эту схему нельзя называть регулятором без потери мощности.

Расскажу что нащупал:

1. Схема с двумя мостами субъективно работает лучше. Полагаю, это из-за линейного режима работы оптрона. Не сильно, но все же лучше. Однако, даже применяя эффективные диоды шоттки - потери на них существенны. Если экстремально низкие обороты не нужны, то эта схема оптимальна. Возможно, применение транса помогло бы. Но уже не хочется, все равно не заработает на 100% эффективности. Да и трансы эти искать сложно. Может что-то из серии ТИМ. Габариты опять же.

2. Схема с двумя оптронами позволяет получить низкие обороты. Но у нее полно своих болячек:

3. Применение полевика в схеме типа V17 субъективно никак не изменило режим работы регулятора.

4. Применение составного транзистора из 13003 тоже.

5. Конденсатор С2а - довольно хитрый элемент. При его малой величине (1 мкф) слышны стуки и удары на самых малых оборотах. При его увеличении до 10-100 мкФ все становится ровно и мягко. Но при установке регулятора на сверлильный станок - шпиндель могу остановить рукой. При удалении С2а - шпиндель уже не остановить и шкала переменного резистора становится более ровной. При этом на малых оборотах двигатель работает ровно (в самый минимум не ухожу, там рывки остаются). В общем, для себя решил впаять 1мкф, в самый минимум не уводить (но оставил, вдруг приспичит), зато нет просадки оборотов и шкала нормальная.

6. Резистор б-к понравился 360 кОм. Ниже 300 идет постоянный медленный саморазгон, выше - хуже с просадкой оборотов (субъективно).

7. Транзисторы тыкал разные: 13003, DD127D, КТ8170А, полевик. Без разницы в общем то. Стабильно одинаково.

8. С симистором, полагаю, мне повезло. Моя версия ВТ139-800Е работает и без снаббера и без защитного резистора УЭ-А1. Тестировал на свой страх и риск на движке. Сейчас, конечно, впаял их. Про чувствительность к величине защитного резистора уже писал ранее. (Может еще подкупить их себе в запас, из этой партии )

9. Про снаббер. Сначала ставил керамику 0.1 мкФ х 1000В смд. Трещит, зараза, как цикада Поставил 4.7 нФ, а то и 3.3 нФ, но выводной - нормально. И вот что заметил, когда тестил без снаббера. Иногда, хаотично, мотор резко включался на полную на долю секунды и потом опять работал на малых. Неприятно и пугает. Полагаю, помеха по сети или от движка открывала симистор. Со снаббером - никогда такого не было.

10. Оптроны пробовал разные, в т.ч. в большим CTR. Какая-то разница вроде была, но в целом одинаково (это для схемы с двумя оптронами, где они работают в ключевом режиме, поэтому без разницы).

11. Регулятор не обеспечивает регулирование без потери мощности и стабилизацию оборотов под нагрузкой из-за упрощенной схемотехники. Но, сравнивать его с обычным димметром нельзя. Он все же пытается, ориентируясь на таху, поднять напряжение на двигателе при его нагружении. Но, как мы можем видеть, чем выше обороты, тем менее эффективно он это делает. Но ведь пытается Возможно, если сделать транзисторный узел в виде компаратора, чтобы он более интенсивно постоянно разгонял двигатель и сигнал с тахи ему это не давал сделать, то, возможно, до определенных нагрузок стабилизация оборотов будет приемлемая. Но тогда, возможно, будут проблемы с стабилизацией на ХХ.

Ну, вроде все. Схема замечательная, устойчивая, легко повторимая. Сделал несколько штук для неответственных применений. Потом заменю на нормальные регуляторы там, где поддержание оборотов и мощности критично. Дальше уже надоело с ним возиться, он меня победил Если уж делать, то на мк. Но эта тема не сюда.

Изменено 6 июня, 2018 пользователем Senior_Paulo

[Old_Man]

Простой регулятор оборотов, позволяет использовать двигатели до 600 Ватт от СМА,  в комфортных близким к стандарным диапазоне оборотов.

500-1500 об/мин,  для механизмов с понижающей передачей, позволяющей получать высокий крутящий момент - с хорошей стабилизацией оборотов.

1500-3000 об/мин,  прямой привод (точило) - с повышением оборотов  диаметр камня снижается с 200 до 100 мм -  стабильность оборотов приемлимая.

3000-6000 об/мин - насадки на вал до  50 мм (фрезерование, шлифовка, полировка) - стабильность низкая,  но без превышения  максимальных оборотов.

[Senior_Paulo]

2 часа назад, Old_Man сказал:

Простой регулятор оборотов

Именно!

Моя первая версия была минимальной, без плавного пуска, без снаббера и защ. резистора, на 2 мостах, реально 15 элементов

Что-то в ней есть привлекательного

И если она вдруг навернется, то не надо через несколько лет вспоминать какая была прошивка и искать мк (идолопоклонникам tda1085 не надо искать оригинальные м/сх). Нашел первые попавшиеся элементы, заменил и полетели дальше. Актуально, если на станке.

Изменено 6 июня, 2018 пользователем Senior_Paulo

[alexernst]

Доброй ночи всем. Собрал 17V регулятора. При подключении мотор не работает. Отключаю жду три секунды, включаю, мотор дергается и опять тишина. В чем может быть причина?