Помогите советом по схеме плавного пуска двигателя постоянного тока

[BISMARK-1941]

Ув. BISMARK-1941,
схемы-то нарисую... но, если всё правильно понимаю, для актуатора (привода) ворот нужно реверсирование. Отсюда возникают существенные вопросы:
1. Как Вы его (реверсирование) собираетесь организовывать? Схема плавного пуска ведь однополярная. И, соответственно:
2. Как и откуда будете получать сигнал на запуск этой схемы?
И
3. Для плавного останова нужно заранее знать момент, когда выдать сигнал на останов. Как узнать?

Боюсь, с такими желаниями смехотехника тут выйдет не такая простая, как Вам хочется... Опять на горизонте замаячит микроконтроллер... И в результате, думаю, здесь мало кто увлечётся идеей настолько, чтобы осуществить её на голом энтузиазме, вбухав туда свои силы и время.

А вообще в таких системах ещё применяют электромеханическую блокировку от заклинивания в крайних положениях. Но, концевики под такие токи нужны могучие, которые сами по себе бодро стоят. В случаях требующих повышенной надёжности ставят пару концевиков с каждого конца: одну для слаботочных сигналов управляющей электроники, работающих в штатном режиме, вторую (крайние) — аварийную, разрывающую силовую цепь, если не отработала электроника.

А ещё как вариант для вашей задачи в свете нужды реверсирования — использовать специальную силовую ИС с мостом (реверсирование), логикой управления и встроенными защитам (КЗ, перегрузка, перегрев, обрыв двигателя). Среди них есть ИС со встроенным ШИМ-ом для регулирования выходного напряжения (в т. ч. организации плавного пуска), управляемым простым подключением переменного резистора. А ещё у некоторых из них есть встроенный ограничитель пускового тока, который в вашем случае, как мне представляется, вполне может заменить плавный пуск.

Попробую по порядку:
1 Реверсирование. Тут относительно все просто, на выходе схемы плавного пуска имеем тот же + и - что и на входе, для реверса следовательно меняем местами провода идущие от самого мотора с помощью 8ми контактного реле и двигатель плавно крутится в обратную сторону.

2 Сигнал на плавный пуск открытия и закрытия получает с радиокнопки фирмы GSN ACS-114R, подобный девайс уже работает второй год на открытие электрозамка калитки на воротах. Домофона нет и не нужен, а брелоками пользуюсь как электронными ключами большого радиуса действия, очень удобно Только там одна релюшка радиоуправляемая, а для ворот купил уже с двумя. В теме на чипмейкере было про это.

3 Вот на фото отметил выходной вал редуктора, на этом его конце находился контакт сельсина, который перемещался по спирале из резистивной проволоки, и по изменению сопротивления можно было судить о угле поворота вала. я это все выкинул оттуда и хочу поставить на вал вместо бегунка небольшой постоянный магнит, а в крайних положениях этого магнита, которые соответствуют открытой или закрытой створке - герконы, которые управляют уже силовым реле обесточивающими двигатель. Желательно даже герконы поставить на расстоянии от крайних точек, чтоб плавное торможение включалось когда створка еще не уперлась в ограничитель.



Вроде на все ответил.

Как выздоровею куплю термисторы NTC, попробую ими поиграться, может они помогут решить проблему плавного пуска. А с плавным торможением опять таки что делать?

 

[В.А.]

Да, а ещё в механике

В механике все уже до нас решено, применяется кривошипно-шатунный механизм и все вопросы разгона/торможения отпадают сами собой и реверсировать нет необходимости. Крайние точки открытого/закрытого положения ворот(если провести аналогию с ДВС) находятся вблизи "верхней и нижней мертвых точек"

 

[sergeyev792]

Ой-йо, ТС и все остальные, ну чё за мозгодрючка, двигатель будет работать два раза в сутки на 2 минуты, даже если он будет испытывать 3-кратную перегрузку по мощности в первые 10 секунд после включения - да и *** с ним, все двигатели так работают...

 

[BISMARK-1941]

Очень рад, что тема вызвала такой интерес очень рад
Насчет плавного торможения - может на второй неиспользуемый вал двигателя надеть небольшой маховик, выключать питание незадолго до упора створки, тогда он с 3000 об\мин по инерции будет крутится достаточно, чтоб дотолкать створку пару см. Глупо, конечно, но вариант механический

...а я подумал о чисто механическом устройстве в виде некой пружины, закручиваемой мотором при старте... и дальше момент передается через нее

Имеет право на жизнь, но если между валом редуктора и створкой сделать связь не жесткую а промежуточную через пружину, сторка будет дергаться: вал редуктора растягивает пружину, пружина тянет створку, створка сдвигается сместа и пружина опять сжимается, створка замедляет ход, почти останавливается. Нагрузка на двигатель уменьшается, обороты увеличиваются, пружина растягивается, тянет створку, створка сдвигается сместа и пружина опять сжимается. и так в "дерганом" режиме постоянно.

 

[BISMARK-1941]

Да, но они то взаимосвязаны.

 

[В.А.]

мощный мотор с мизерным крут.моментом сгорит пытаясь крутить то что ему не посилам

Та ты шо, правда? А как же ж утверждение:

мотор можт развить любую мощность выдавамую истчником энергии

Может в консерватории что то подправить?

 

[BISMARK-1941]

Все-таки плавный пуск попробую на NTC-термисторах сначала, должно получиться, тепла много выделяется, но ничего не сделаеш, это не критично, хотя не так и эстетично как с ШИМ.

 

[cheeks]

еще вариант:
2х степенчатый пуск (и останов, ага)
на выходном валу редуктора - кулачек, нажимающий на концевик в диапазоне, ну, пусть от 3% до 97% длины хода ворот. При замыкании он шунтирует мощный резистор - на мотор идет полный ток. В начале и конце хода ворот - ток ограничен резистором, мотор вращается медленнее. Никакой электроники.

 

[BISMARK-1941]

Тоже вариант! Чем меньше электроники тем надежней

 

[Гість 3253]

Ну тогда совсем без электроники - вариатор от мопеда. Пружины, колёса, ремень, ... а всё. Нагрузка больше - передаточное число тоже. попустило - пружины сдвинули половинки колеса - выросла скорость.

 

[cheeks]

там наверно потерь многовато для 12в моторчика

 

[BISMARK-1941]

не, с пружинами и прочим это какой-то колхоз, я понимаю что для большинства и то что я затеял - колхоз - но хочется хуже чем болит, не из-за того что денег сильно жалко, но просто видел я эти привод изнутри фирменне - ничего там нет на 500-600 евро, и это минимальная цена. Стоят у меня на гаражных воротах приводы фирменные - нечего там такого на заявленную стоимость нету, поэтому решил сделать для въездных своими руками. Да и всборе мои редуктора выглядят гораздо поприятней чем фирменные заводские, а главное миниатюрней.

 

[cheeks]

ничего там нет на 500-600 евро,

понятное дело там же ценообразование идет от соображений, что раз клиент такой богатый, что у него есть дом и машина, и такой ленивый, что сам не может открыть ворота руками (ну, или дворечцокого нет - соотв. клиент жадный) - то пусть платит денег...

тоже когда-то ковырял такую девайсину - именно для уличных ворот. Так там даже поленились плату лаком защитить от влаги, хотя девайс стоит под открытым небом в 15 см от земли..

 

[Vasija]

Рис. 1 Плавный пуск и плавный останов. Линейная схема.

Рис. 2 Только плавный пуск. Линейная схема.

Рис. 3 Тоже, что и на Рис. 2, только с нулевым потреблением (экономим от 0,5 мА и более в зависимости от номинала R1 ). Линейная схема.

Для всех схем с линейным регулированием радиатор нужен не столько с большой площадью, сколько массивный (во время старта/стопа рассеиваемая мощность может доходить до 60Вт) — в предположении, что воротами не будут баловаться, долго гоняя их туда сюда.

Стабилитрон любой маломощный. Он устраняет довольно заметную задержку старта (т. е. если что, будет работать и без него), возникающую из-за особенностей полевого транзистора. Из-за них же в формуле знак деления — это не ошибка.

R1 и C1 требуют подбора номиналов.

Рис. 4 Плавный пуск. ЧШИМ.

У этой схемы присутствует некоторая незначительная задержка отключения. Что является побочным и нежелательным эффектом, хотя вполне терпимым.

Рис. 5 Только плавный пуск. ЧШИМ. Более быстрое отключение.

Более правильный вариант предыдущей схемы — быстрое отключение.

В этих двух схемах значительно меньше греется транзистор.

Резистор R5 необязателен.

Для этих двух схем диод D2 требуется быстрый. И он должен устанавливаться как можно ближе к транзистору.

Обе схемы, в силу особенностей таймера 555, дают несколько заниженное выходное напряжение при полностью «запущенном» двигателе. Примерно 10В.

Таймер 555 следует брать только в биполярной версии (без буквы C в префиксе), т. к. он имеет значительно более высокий выходной ток, требуемый для быстрого включения полевого транзистора. Да и вообще биполярная версия «дубовая», т. е. надёжная.

Общее замечание касательно всех вышеприведенных схем: напряжение на входе не должно превышать 20В, т. к. это чревато пробоем затвора транзистора.

Рис. 6 Электромеханическая блокировка. 2 варианта.

Первый вариант более экономичный, т. к. ток через диоды течёт в короткие промежутки времени при включении реверса до выхода механизма из крайнего положения, — и то, если были достигнуты мёртвые точки (позиции блокировки).

Рис. 7

Версия второго варианта, в которой вместо отдельных силовых диодов использована стандартная мостовая диодная сборка, которая по факту может стоить дешевле отдельных диодов на такие токи. Для этого схема и приведена.


Комментарии позже.
Добавлены комментарии.

Схемы даны как есть. В них не исключены ошибки. Если кто заметит — пишите, а Вы, ТС, если что — смело спрашивайте.

P. S. Уважаемый BISMARK-1941,
мотор можт развить любую мощность выдавамую истчником энергии
Вы тут осторожней — тут публика самая разная. Вплоть до фейерической: с торсионными полями и прочей альтернативщиной и альтернативной одарённостью. Здесь, как на минном поле.

С некоторыми вообще не стоит втягиваться в дискуссию — толку будет ноль, а времени потрачено уйма. (А то можно ненароком стать и победителем Специальной Олимпиады. )

 

[BISMARK-1941]

а у меня автоматика - больше необходимость, чем роскошь - чтоб открыть ворота надо машину оставлять на дороге, а она узкая, и как назло кому-нибудь большому и широкому надо в этот момент проехать, пока ворота хожу открываю.



Vasija ВОТ ЭТО СПАСИБИЩЕ ВАМ ОГРОМНОЕ!!! Все понятно для меня и с номиналами и с маркировкой!!! РЕСПЕКТ ВАМ И УВАЖУХА, как говорит современная молодеж! Сижу изучаю

 

[roker]

А то можно ненароком стать и победителем Специальной Олимпиады

В ней проигравших не бывает

 

[krestny]

Разрешите и мне немного поумничать. Я думаю, что все проблемы легко уйдут если применить электронный аналог регулируемого механического сцепления, то есть запитать моторчик через регулируемый источник тока. Причём ток выставляешь для конкретного моторчика такой, чтобы моторчик просто останавливался при критических значениях крутяш. момента. Тогда и вал редуктора не скрутит и ничего страшного не случиться если не сработает концевой выкл. А источник тока сделать тупо на 827 или 825 (три детальки) без всяких ШИМов. Если есть желание можно заняться самоистязанием и сделать цифровой источник тока.... но это уже другая история.

 

[Vasija]

А ошибки никто и не заметил!

Мой пост со схемами (текущий №34) обновлён!

Разрешите и мне немного поумничать. Я думаю, что все проблемы легко уйдут если применить электронный аналог регулируемого механического сцепления, то есть запитать моторчик через регулируемый источник тока.

Это был бы номер! Когда будете «запитывать» — пригласите посмотреть.
Хотя, пожалуй, Вы видимо имели ввиду источник напряжения с ограничителем тока. По-другому — источник питания CV/CC.

А источник тока сделать тупо на 827 или 825 (три детальки) без всяких ШИМов.

И что это за таинственные цифры «827 или 825»? Что это за нумерология? Решительно не понимаю!
Да и что-то тут не сходится: в первом предложении Вы выражаете намерение «поумничать», а в предпоследнем вдруг резко переходите к ******и — не находите, что у Вас на лицо явно взаимоисключающие утверждения... Попробуйте всё-таки изъясняться умно внятно и технически грамотно, как подобает инженеру.


P. S. Почтенные Сеньоры, я ещё вернусь!

 

[cheeks]

таинственные цифры «827 или 825»

сиречь моцные составные транзюка КоТэ 825 (827) - они кабе комплементарны.
славятся сопсобностью выдерживать аццкие токи, и делаи их для всяких там силовых линейных схем.
возможно, именно это автор имел в виду

 

[Vasija]

Та мне всё равно что он там имел. Очевидно чего на данный момент он не имеет.

В конце-концов, Мы ж тут не телепатическое общество гадателей-прорицателей!