Pilotaggio motore CC

[camp1]

Buongiorno a tutti, ho questo motore di un Tapis Roulant americano la cui scheda di controllo è saltata e non riparabile. Vorrei pilotarlo in pwm, direttamente con la rete 230ac, e pensavo ad un circuito tipo questo che, simulato, mi sembra possa funzionare.

Ho utilizzato uno switch pilotandolo in vario modo al posto del mosfet che userei nel caso reale, e mi sembra che il valor medio della tensione e della corrente sul carico sono abbastanza simili a quelli di targa, ovvero 130V, 20A massimi.

Ovviamente mancano tutti i collaterali, sto ragionando solo su qlc schema di principio della parte di potenza.

Qualcuno ha altre idee/commenti ?

Grazie in anticipo

 

[Marco Fornaciari]

Beh, se vuoi bruciare il motore procedi pure.

Da qualche parte ci dovrebbe essere un trasformatore, o/e un alimentatore switching, o qualcosa del genere, che portano la tensione a 130 V.

Pertanto direttamente, anche con una sola semionda lo bruci in poco tempo.

 

Il tuo schema è solo teorico, servono tanti altri componenti, compreso controlli di massima corrente e tensione e magari pure di velocità.

Tra l'altro è un motore a magheti permanenti, e sarebbe utile sapere la reale corrente massima assorbita: la legge di Ohm basta solo con i carichi resistivi al 100%.

 

Sicuro che non si trovi la scheda originale di ricambio?

[camp1]

Le protezioni su corrente e tensione ovviamente le metterei, per ora sto ragionando solo sullo schema di principio. Un regolatore switching serio per quelle potenze che abbassi la tensione a 130V costicchia parecchio ed una scheda di ricambio non è facile trovarla, ce ne sono varie in giro, sembrano simili, ma c'è un micro sopra, chissà quante versioni fw girano tra mille modelli simili, non costano poco, il più delle volte sono usate e sarebbe un terno al lotto acquistarla (non economico) e con il rischio che comunque chissà cosa succeda.

In ogni caso poi ci vorrebbe sempre un trasfo 230/130 per alimentare la scheda originale (e parliamo sempre di 3KW, quindi costi considerevoli anche lui.

[Gennar0]

3 ore fa, camp1 ha scritto:

Vorrei pilotarlo in pwm

Il rischio di friggere il motore è alto. Secondo me, se proprio vuoi percorrere la strada dei 220 diretti, dovresti abbassare la tensione prima del pwm. Mi pare d'aver visto una volta uno schema con scr, per abbassare la tensione, che farebbe al caso tuo. Dovresti aggiungere un controllo della tensione, che se supera i 130, va in protezione. Certo , a dire è facile, farlo da zero, meno.

Modificato: domenica alle 20:53 da Gennar0

[Marco Fornaciari]

La soluzione migliore è il trasformatore, con un PWM semplice, anche fatto con un solo SCR.

Il limitatore di corrente è semplice farlo, ovvero si trovano anche già fatti: si usa un amperometro con display e soglia di allarme, e uscita a contatto pulito.

Per il trasformatore occorre un 4 kVA 230/110 che si trova facilmente (veramente al secondario ci vorrebbe un 91 V, ma bisogna farlo fare apposta), prima del costo vengono le dimensioni e il peso di diversi kg.

Poi per un nuovo comando devi mettere in costo semiconduttori per almeno 50 di A e i loro dissipatori, ecc. ecc.: tieni sempre presente che si tratta di gestire circa 3 kW in CC. 

Alla fine tutto il nuovo comando finito e funzionante, escluso mano d'opera  ti costa quasi 1000 € se non di più, ne vale la pena?

 

La soluzione di abbassare la tensione di rete con un SCR è valida, ma poi servono impedenze e condensatori costosi, e anche qui ingombri e costi non sono indifferenti.

 

 

 

[Livio Orsini]

12 ore fa, camp1 ha scritto:

Buongiorno a tutti, ho questo motore di un Tapis Roulant americano la cui scheda di controllo è saltata e non riparabile.

 

Come ti hanno già spiegato il rischio di bruciare il motore è piuttosto elevato, se tenti di alimentarlo in modo molto "spartano".

Progettarsi e costruirsi un controllore che funzioni con un minimo di sicurezza, oltre a richiedere una discreta conoscenza su come si progettano questi circuiti, ti costerà molto tempo ed anche molti soldi.

Se cerchi in rete trovi schede adatte allo scopo che ti costano tra i 100€ e i 250€ e sono sicuramente più affidabili di un'auto costruzione, specialmente se non hai esperienze in merito.

[Gennar0]

Link Converter

Ho trovato questo, è una cinesata?

 

[camp1]

1 hour ago, Gennar0 said:

Link Converter

Ho trovato questo, è una cinesata?

 

Magari no, sembra un normale trasformatore, bisogna vedere se la potenza dichiarata è effettiva, cosa di cui dubito visto il prezzo, ma non risolverebbe comunque il mio problema che è di pilotare quel motore variandone la velocità.

Comunque ringrazio tutti per i suggerimenti e mi sto orientando verso l'acquisto di una scheda già fatta, viste le potenze in gioco.

[Gennar0]

2 ore fa, camp1 ha scritto:

sembra un normale trasformatore

Se fosse un trafo costerebbe un tot. 

[GiRock]

Ricordo che il buon @Mirko Ceronti era riuscito a pilotare un motore da 180V in CC partendo dalla 230V~ raddrizzata anche se con uno schema abbastanza intricato...

 

Ora non so se può essere applicato anche nel tuo caso o forse è meglio perseguire la via più sicura come ti hanno consigliato...

 

Certo che gestire 20A a 130V non è proprio una passeggiata in termini circuitali, ma la tua domanda mi ha risvegliato vecchi ricordi di un bel pò di tempo fa...

Modificato: lunedì alle 21:29 da GiRock

[Livio Orsini]

8 ore fa, GiRock ha scritto:

Ricordo che il buon @Mirko Ceronti era riuscito a pilotare...

 

Si c'è ancora la discussione con i relativi schemi, tutti a componenti discreti (no micro). Però Mirko aveva (ha) una notevole dimestichezza con queste problematiche. Anche i controlli dei tappeti alimentano motori cc da 180V direttamente da rete 230V tramite un PWM.

Questo motore è anche contensione di 130V, quindi con duty cycle <50%, quindi maggiori difficoltà.

Comunque hai sempre il problema che, anche se il valore RMS è di 100V, il picco è sempre di oltre 300V e bisogna verificare se l'avvolgimento di armatura del motore è isolato a sufficienza per accettare picchi ripetuti >300V con un dv/dt notevole.

Questo fu il problema che causò delle vere stragi di motori asincroni nella prima metà degli anni '90, quando si diffusero gli inverter per pilotare motori asincroni.

[Livio Orsini]

Se può interessare questa è la discussione in cui Mirko Ceronti propose un circuito Chopper per il pilotaggio di un motore cc da 180V di armatura a campo avvolto.

[GiRock]

Si Livio, hai ragione!

 

Probabilmente il motore in questione non è adatto e, visto anche la difficoltà costruttive oltre al costo dei componenti, sicuramente è meglio utilizzare un Inverter progettato per lo scopo specifico...

 

Saltuariamente mi piace rispolverare i vecchi progetti che sono una miniera d'ispirazione, danno ad ogni modo un'idea sulle procedure da mettere in atto adattando in seguito le opportune modifiche...

 

P.S. Ho simulato il circuito ed in effetti abbiamo picchi di 300V, inoltre il PWM è solo al 40%!

 

 

[Livio Orsini]

1 ora fa, GiRock ha scritto:

Ho simulato il circuito ed in effetti abbiamo picchi di 300V, inoltre il PWM è solo al 40%!

 

Nella modulazione PWM la tensione di picco è sempre uguale alla tensione continua chopperata.

Se accetti un fattore di forma un po' peggiore non si mette il condensatore di livellamento al ponte, quindi invece di avere una tensione continua pari al valore di cresta dell'alternata, su cui si sovrappone il ripple, si avrà una tensione pulsante unidirezionale; in questo caso i picchi di tensione >300V sono in numero minore, però ci sono sempre. Anche il duty cicle sarà un poco maggiore, ma non di molto.

 

Nei drive industriali, per motori in cc con tensione di poco maggiore ai 100V, come in questo caso, si preferisce mettere un autotrasfo o, meglio, un trasformatore, per ridurre la tensione alternata a circa 100V RMS, così che la batteria di condensatori si carica a circa 140Vcc.