www.FoAr.ru - ФОрум АРсенала
www.FoAr.ru - ФОрум АРсенала
 Помощь      Поиск      Пользователи


 Страниц (21): « 1 2 3 [4] 5 6 7 8 9 ... » В конец  

> Описание: ШИМ регулятор и стабилизатор оборотов
ww07
Отправлено: 06 Мая, 2007 - 22:24:51
Post Id





Сообщений всего: 8
Дата рег-ции: Май 2007  




Вот спешу поделиться результатами:
Собрал сегодня. Сначала попробовал на низковольтном двигателе (ДПМ) при питании около 20 В - все работает, стабилизирует и т.д.
Подключил бормашинку. Регулировка оборотов присутствует, стабилизации нет. На R9 - никаких изменений в зависимости от нагрузки (на осциллографе прямоугольный импульс, который не меняется). Что только ни делал, в конце выбросил диоды из движка - ничего не помогает. Вот такая печальная история. Буду благодарен любому совету. Хотя имею подозрение, что движок не подходит, тем более мне не совсем понятен принцип возникновения сигнала стабилизации, наверное придется делать на TDA.
Или вот еще такая мысль посетила:
регистрировать падение напряжения на якоре и через оптопару подавать на компаратор.
Буду экспериментировать. Бормашина вещь хорошая, но для нормальной работы нужет стабилизатор, а то очень чувствует нагрузку на оборотах ниже среднего.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 12 Мая, 2007 - 11:59:03
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




По стабилизации: сейчас я пользуюсь таким регулятором в варианте 220 В на токарном станке. Стабилизация есть, но, как я уже говорил, она хуже, чем с низковольтным двигателем. Предполагаю, что ваш двигатель в бормашине того же типа, что я использовал: две одинаковых обмотки возбуждения в статоре и ротор со щётками и все эти три элемента включены последовательно. Если это так, то стабилизация должна быть и вероятно, стоит продолжить эксперименты с этой схемой. Естественно, каждая обмотка возбуждения в статоре должна быть зашунтирована диодом. Если же схема двигателя какая-то другая, например с параллельно включенной обмоткой возбуждения или с комбинированным включением двух обмоток (одна параллельно щёткам, другая последовательно), то тут я не знаю, как быть.

-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 14 Мая, 2007 - 18:03:08
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




ww07 пишет:
Хотя имею подозрение, что движок не подходит, тем более мне не совсем понятен принцип возникновения сигнала стабилизации.

Питание на двигатель подаётся импульсами. В момент пауз между этими импульсами двигатель работает как генератор. Напряжение этого генератора и является косвенной информацией о частоте вращения. В случае с постоянными магнитами тут всё просто, а при возбуждении от отдельной статорной обмотки для того, чтобы двигатель во время паузы перешёл в режим генератора, необходимо, чтобы во время паузы в питании, когда транзистор закрыт, ток в обмотке возбуждения не прекращался. Этого легко достигнуть с помощью шунтирования обмотки возбуждения диодом в обратной полярности. Обмотка по своим свойствам является индуктивностью, ток в ней не может прекратиться мгновенно и после закрытия транзистора ток продолжает течь через шунтирующий диод. При этом в статоре поддерживается возбуждающее магнитное поле и нащётках появляется ЭДС - двигатель работает в генераторном режиме. Естественно, что ток в обмотке возбуждения сразу начинает снижаться, но частота переключения транзистора сравнительно высокая и за время паузы между импульсами ток не успевает сильно измениться.
Естественно, что шунтирующие диоды должны быстро успевать открываться и закрываться с частотой питающих импульсов (килогерц и выше). Я пробовал применять подходящие по напряжению диоды серий FR и HER (FR207, FR307, HER308).

-----
Евгений В.
 
 Top
ww07
Отправлено: 19 Мая, 2007 - 01:53:12
Post Id





Сообщений всего: 8
Дата рег-ции: Май 2007  




Спасибо за информацию, но от этой схемы я уже отказался. Как я уже говорил, сигнал обратной связи практически отсутствует, т-е меняется на доли вольта, хотя движок построен по классической схеме, с последовательным возбуждением. Я даже перекоммутировал обмотки так, что обмотки возбуждения подключены последовательно к + а нижняя щетка - непосредственно к полевику. Тогда сигнал есть, но он изменяется от нагрузки где-то на вольт 10, при этом плавает относительно общего провода от 260 до 80 вольт в зависимости от оборотов. Естесственно после делителя сигнал ОС становится ничтожным. Успел, также, попробовать несколько вариантов на тиристорах-симисторах со стабилизацией плюс придумал сам одну на ШИМ-контроллере - результаты не удовлетворяют. Сейчас ваяю на TDA1085 с таходатчиком на датчике Холла, что из этого получится потом опишу, если интересно.
Еще раз спасибо!
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 19 Мая, 2007 - 02:49:35
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




ww07 пишет:
Успел, также, попробовать несколько вариантов на тиристорах-симисторах со стабилизацией плюс придумал сам одну на ШИМ-контроллере - результаты не удовлетворяют. Сейчас ваяю на TDA1085 с таходатчиком на датчике Холла, что из этого получится потом опишу, если интересно.
Еще раз спасибо!
Кстати, у всяких китайских станочков обороты регулирует стандартный ШИМ-контроллер, плюс два мощных полевых транзистора. Схемкамне не попадалась, а было бы интересно посмотреть. TDA1085 вроде должна хорошо работать.

-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 05 Июня, 2007 - 15:16:18
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




На картинке - напряжение на входах и выходе компаратора.
Зелёным показано пилообразное напряжение, приходящее на инвертирующий вход компаратора. Красным показано напряжение обратной связи, подаваемое с двигателя на прямой вход компаратора. Чёрным показано напряжение на выходе компаратора, открывающее транзистор в те моменты, когда напряжение обратной связи (красное) будет больше, чем напряжение пилы (зелёное). На рисунке видно: чем красное напряжение выше, тем чёрный импульс шире. То есть от напряжения на пятом выводе зависит время открытия транзистора.
(схема N5)
Прикреплено изображение
att-4665460214422osc.gif



-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 05 Июня, 2007 - 19:40:31
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




На левом рисунке показа на часть схемы в момент импульса на затворе транзистора. В этом случае транзистор открыт, к двигателю приложено напряжение источника питания U и.п.
Напряжение обратной связи равно нулю.

Справа - на затворе транзистора "пауза". Транзистор закрыт, двигатель работает в режиме генератора и напряжение обратной связи есть разность между напряжением источника питания U и.п. и напряжением от двигателя-генератора U ген..

При повышении нагрузки на двигателе его обороты падают, напряжение U ген. снижается, напряжение обратной связи возрастает, управляющие импульсы на затворе транзистора становятся шире и двигатель повышает обороты, компенсируя их падение от увеличившейся нагрузки на валу.
(схема N6)
Прикреплено изображение
att-466584041940fcirc.gif



-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 07 Июня, 2007 - 23:34:22
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




rusel70 пишет:
не могли бы вы описать какие резисторы отвечают за что ?
При включении питания конденсатор C1 ещё разряжен и на инвертирующем входе 2 компаратора U1a напряжение равно нулю, как и на выходе генератора.

На прямой вход 3 компаратора подаётся напряжение с делителя R1,R2,R3, равное примерно двум третьим напряжения питания.

Так как напряжение на прямом входе больше, чем на инверсном, на выходе компаратора будет сигнал высокого уровня, то есть близкий к напряжению питания. Диоды D1 и D2 при этом закрыты и не оказывают пока никакого влияния на работу схемы.

Конденсатор C1 начинает заряжаться через резисторы R4 и R5. Напряжение на конденсаторе постепенно нарастает. В какой-то момент напряжение на конденсаторе станет больше, чем напряжение на прямом входе 3 компаратора и выход 1 компаратора переключится в состояние низкого уровня, то есть напряжение на выходе компаратора станет почти равно нулю.
Оба диода откроются. Конденсатор C1 начнет разряжаться через диод D1.
А общая точка резисторов R2 и R3 через диод D2 подключится к общему проводу (земле).
Теперь на прямом входе компаратора напряжение определяется только соотношением резисторов R1 и R2, и составит около одной трети напряжения питания. Как только напряжение на конденсаторе упадёт ниже этого уровня, выход компаратора переключится в состояние высокого уровня, напряжение на входе 3 снова вернётся к двум третям питания, диоды закроются, конденсатор начнёт заряжаться. И так далее.

Скорость разряда конденсатора зависит от сопротивления R5.
Скорость заряда конденсатора зависит от суммы сопротивлений R4 и R5.
Напряжение, до которого зарядится конденсатор, зависит от питания и от соотношения резистора R1 и суммы резисторов (R2+R3).
Напряжение, до которого конденсатор разряжается, зависит от питания и от соотношения резисторов R1 и R2.
Частота генератора естественно зависит от ёмкости конденсатора C1, напряжение на этом конденсаторе и является выходным напряжением генератора. А выход компаратора только управляет разрядом конденсатора и переключает напряжение на прямом входе компаратора.

Для получения других выходных напряжений резисторы можно менять довольно в широких пределах (раза в два-три в большую и меньшую сторону).
(схема N7)
Прикреплено изображение
att-46685dbee79ecgen.gif



-----
Евгений В.
 
 Top
ww07
Отправлено: 08 Июня, 2007 - 01:26:21
Post Id





Сообщений всего: 8
Дата рег-ции: Май 2007  




Здравствуйте, Евгений!
С некоторой завистью смотрю на Ваше терпение, с которым Вы можете объяснять. Редкое качество в наше время.
О результатах моей возни.
Более-менее стоящие результаты показала схема, указанная ниже (схему прицепить не удалось). Сабилизирует, хотя где-то хуже, чем движок постоянного тока + Ваша схема. Кроме того, китайская бормашина и так греется нехило, а если ей еще навесить компенсацию, то через 5-7 минут работы невозможно уже держать в руках и воняет начинающим гореть лаком.
Вся моя эпопея кончилась тем, что я плюнул на кухонные эксперименты, посчитал, что на серьезных фирмах тоже люди не без мозгов и купил себе Proxxon 240/E. Кто не знает, могу рассказать: типа одна из лучших фирм по мелкому электроинструменту, все очень прецизионно изготовлено чуть ли не девственницами с учетом их менструального цикла и т.д. и т.п. Самое главное - в этой машинке уже есть стабилизация оборотов, причем для максимального результата они применяют двигатель постоянного тока с постоянными магнитами. Стоит вся эта радость у нас порядка 100 долларов, причем чисто за машинку, не очень качественный ящик и пару отрезных дисочков в комплекте.
И что вам сказать?
Эффект от этого чуда бундесовской инженерной мысли примерно такой же, как у китайской бормашины за 20 долларов с упомянутой мной схемой.
Отсюда напрашивается печальный вывод:
Что-то не то с маломощными и особенно высокооборотными сетевыми двигателями и выжать из них абсолютную стабилизацию врядли возможно.
А схему на ТДА1085 я до ума так и не довел... Терпение кончилось + 2 спаленных микрухи. Они, заразы, рассчитаны на индуктивный таходатчик с высоким внутренним сопротивлением и, соответственно вход тахосигнала ничем не защищен. И чуть что не так - пробивает по этому входу на землю.
P.S. А вообще Проксон вещь довольно приятная во всех отношениях. Практически бесшумная, не греется совсем, хоть сутками работай, и действительно таки прецизионная. А от стабилизации я ожидал большего.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 08 Июня, 2007 - 06:34:53
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




ww07 пишет:
Отсюда напрашивается печальный вывод:
Что-то не то с маломощными и особенно высокооборотными сетевыми двигателями и выжать из них абсолютную стабилизацию врядли возможно.

Ну, наверное, так и должно быть - эти двигатели с последовательным возбуждением, они при отсутствии нагрузки разгоняются до очень больших оборотов, а при даже маленькой нагрузке обороты сильно падают. Наверное и работая как генератор, такой двигатель не выдаёт напряжения, строго пропорционального числу оборотов.
Двигатели с постоянным магнитом в этом смысле более подходят для стабилизации оборотов косвенными методами. Возможный выход - питать обмотку возбуждения постоянным током. Но в этом случае нужно пониженное напряжение питания, по сравнению с исходным вариантом. И дополнительные выводы от обмотки возбуждения. То есть это не будет простым выходом даже при успешной реализации.
Цитата:
А схему на ТДА1085 я до ума так и не довел... Терпение кончилось + 2 спаленных микрухи. Они, заразы, рассчитаны на индуктивный таходатчик с высоким внутренним сопротивлением и, соответственно вход тахосигнала ничем не защищен. И чуть что не так - пробивает по этому входу на землю.

А вот таходатчик - это реальный путь для жесткой стабилизации оборотов. Микросхема TDA1085, на сколько я помню, работает и с цифровым датчиком тоже, и он даже назван более предпочтительным. Например можно датчик Холла поставить.

С индуктивным датчиком простую схемку я нашёл (с большим трудом). Схема интересная, я даже пробовал её собирать. В точно таком виде она у меня вообще отказалась работать (с однопереходным транзистором КТ117). В конце концов как-то я её запустил. При этом ещё один транзистор биполярный добавил между однопереходным транзистором и импульсным трансформатором, как в схеме в следующем сообщении. Причина - не хватало мощности для управления применённым симистором ТС106. Возможно, что при использовании вражеского симистора с более чувствительным входом управления, или при более правильном импульсном трансформаторе, дополнительный транзистор окажется не нужным. Но в итоге что-то мне не понравилось.
Можно было бы и ещё повозиться с этой схемкой, но мне сильно не хотелось ставить таходатчик. В стабилизаторе нужно правильно сфазировать импульсный трансформатор и вообще уменя такое впечатление, что от этого трансформатора много чего зависит.
Интересно, что печатная плата этой схемы получается меньше, чем на TDA1085, да и деталей меньше. То есть специализированный контроллер может проигрывать по ряду показателей схеме на дискретных компонентах.
Схему взял не помню, где. Она была в виде фото страницы какой-то книги. Под рисунком была подпись на не знаю каком языке: 4.4.abra. Praktikus bemeno es illeszto fokozat.
(схема N8)
Прикреплено изображение
att-4668c04d80afbreg.gif



-----
Евгений В.
 
 Top
Страниц (21): « 1 2 3 [4] 5 6 7 8 9 ... » В конец
« Мастерская на столе »


Все гости форума могут просматривать этот раздел.
Только администраторы и модераторы могут создавать новые темы в этом разделе.
Только зарегистрированные пользователи могут отвечать на сообщения в этом разделе.



ExBB FM 1.0 Beta by TvoyWeb.ru InvisionExBB Style converted by Markus®