scheda elettronica pwm motore carrello elevatore

[maxim65]

Un mio amico ha un carrello elevatore elettrico che dopo essere stato maltrattato, lo hanno usato su terra sterrata per trasportare del materiale ad una manifestazione, ha cominciato ad andare a salti, ovvero va a singhiozzo.Probabilmente hanno stressato la scheda di modulazione della potenza motore.

Ora mi chiedevo se qualcuno ha mai messo mano a questo tipo di scheda e se almeno in linea di principio ne conosce il funzionamento.

Per quello che ho capito io si tratta di un pwm modulatore con shunt estyerno per il controllo dell'assorbimento motore.

Sulle foto in allegato si vede la scheda nuda e quando installata.Si vedono due led uno verde, per la presenza di alimentazione e uno rosso con la scritta pm che ho inteso power modulation, che è quela che si accenda al momento dell'inizio movimento e normalmente, almeno a vuoto si spegne in fase di marcia.

Qualcuno ha conoscenze più precise?

Grazie comunque.

  

[maxim65]

Risolto, erano i mosfet di potenza cotti.

[Livio Orsini]

In genere se gli switches di potenza muoiono, non muoiono soli ma si trascinano dietro anche qualcos'altro.

[maxim65]

E' vero, ma il circuito è fatto fondamentalmente con un operazionale doppio lm358 e tre transistor che ho provveduto a testare e risultavano buoni, ma comunque nel dubbio , data la spesa modesta per sostituirli li ho cambiati anche loro.

I mosfet di potenza non avevano il gate in corto o altri tipi di traumi che comportano anche la morte dei driver di gate, ma la tensione di soglia di gate più alta delle specifiche e questo non li faceva mettere in conduzione in modo adeguato e il loop necessario per generare il pwm non si manteneva con variazioni significative della tensione di batteria, motore che tira corrente.

Ora, anche con sbalzi significativi della tendione di batteria, funziona comunque regolarmente.

Probabilmente i mosfet erano già stanchi ma, averci fatto i rally per i campi sterrati li ha "cotti" definitivamente.C'è stata una variazione significativa nelle loro specifiche per effetto della microdiffusione da surriscaldamento.

[Livio Orsini]

Significa che quel regolatore non ha un limitatore di corrente; questo potrebbe anche aver danneggiato il motore controllato.

[maxim65]

No, c'è anche uno shunt che interviene sul funzionamento dell'operazionale.

E' un circuito analogico che genera il pwm con un'autooscillazione e la manetta del manubrio e lo shunt intervengono nel funzionamento.C'è una reazione positiva e se qualche componente, come i mos power non ha il guadagno previsto all'abbassarsi della batteria questa si riduce sotto il limite minimo, come succedeva prima, che andava a singhiozzo, tensione batteria buona, modulava, appena il motore tirava corrente si spegneva.

Il problema era una perdita di guadagno ell'anello dovuta al degradarsi dei mospower.

Almeno questo è quello che ne ho ricavato io.

Ora funziona bene anche quanto la batteria è sotto pieno sforzo e la tensione scende fino a 11V sui 12V nominali.

[Livio Orsini]

1 ora fa, maxim65 ha scritto:

No, c'è anche uno shunt che interviene sul funzionamento dell'operazionale.

 

Allora o non funziona bene il limitatore, o è starato, oppure i finali di potenza non sono stati dimensionati correttamente o sono mal pilotati; aumentando la corrente da commutare i gates devono essere pilotati con maggior energia, se il pilotaggio è scarso man mano che la corrente di drain aumenta i fronti di commutazione si allungano e la potenza dissipata aumenta, con tutto quel che consegue.

 

I mosfet non si degradano per conto loro, a meno di usare dispositivi farlocchi. Se si sono degradati o c'è uno dei difetti descritti in precendenza o la dissipazione termica è inadeguata, così quando si lavora al limite la temperatura supera il consentito.

 

Se non individui esattamente la causa il guasto potrà accadere ancora. Non importa l'uso. Se il motore può assorbire una determinata corrente tutto il circuito di pilotaggio deve essere adeguato.

[maxim65]

Il carrello ha più di 20 anni e neanche i proprietari sanno esattamente quando è stato acquistato.

Sicuramente i mospower sono stati sollecitati ecessivamente quando lo hanno usato in modo inapropriato ma avevano già le loro ore lavoro. Come puoi vedere dalla prima foto il blocco di alluminio che si trova dietro la scheda è il dissipatore su cui sono fissati 4 mosfet da 60A rms ogniuno con picco di 150 A per un totale di 240A rms e 600A di picco .Credo sia sufficiente ma non ho schema o dati dei componenti per valutarne esattamente la portata necessaria.

La microdiffusione avviene anche a temperature più basse senza arrivare al surriscaldamento, solo che ci mette più tempo ovviamente.

Diciamo che se in condizioni normali ha lavorato per più di 20 anni confido che la cosa non mi riguarderà più, almeno credo.

Ero tentato di mettere dei mospower con maggiore potenza, ma, come ben sai questo si porta dietro una capacità di gate più alta con fronti di dissipazione maggiori.

I tre transistor bipolari sembrerebbe servano a pilotare i mospower ed uno di questi ha caratteristiche, picco di corrente, molto buone.

Mettere le mani su schede fatte da altri senza alcun schema o altre informazioni è sempre molto problematico e cerco sempre di non andare a cercarmele.

[Livio Orsini]

Io farei un controllo sul limitatore di corrente sia sul suo funzionamento, sia sulla sua soglia. Però il problema non è mio, quindi...

[maxim65]

Il limitatore di corrente ti posso confermare che funziona perchè la regolazione della velocità minima funziona e si basa sulla corrente assorbita dal motore.

E' un trimmer che si trova come da foto in alto a sinistra dove vi è un foro per inserire il cacciavite per la regolazione.

Nella seconda foto dove si vede la scheda è chiaramente visibile il trimmer di regolazione ed è montato al contrario rispetto al coperchio esterno.L'ho regolato ad una velocità minima che mi hanno confermato adeguata.Sopra al foro, non si vede bene dalla foto c'è una scritta min .

Si basa tutto sul feedback, la soglia del trimmer viene confrontata con la misura dello schunt

[Livio Orsini]

Insomma girala come vuoi ma i casi non sono poi molti:

• Il limitatore di corrente non funziona
• Il limitatore di corrente è mal tarato
• I mosfet non sono adeguati alla corrente massima che devono commutare.

Se tutto funziona regolarmente la temperatura dei mosfet, ma anche di qualsiasi altro componente, deve rimanere entro il limite. Qualsiasi impiego del motore, se tutto è regolare, non può causare danni al sistema di regolazione.

 

Poi ripeto, il problema non è mio.

[NovellinoXX]

Da non trascurare, vista l'età del sistema, probabili ossidazioni su quei collegamenti imbullonati.

Sarebbero tutti da "ravvivare" e/o controllare il serraggio

per eliminare eventuali resistenze di contatto anomale.

[maxim65]

Forse non mi sono spiegato.

Il problema ERA che i mosfet in seguito alle ore di lavoro di minimo 20 anni più la "botta" che hanno preso quando è stato maltrattato per diverse ore, erano COTTI.L'ho verificato.

Ovvero le specifiche non erano più quelle originarie e il loop  non funzionava più correttamente all'abbassarsi della tensione di batteria quando il motore tirava corrente.

ORA, dopo che ho sostituito i mospower e i componenti attivi e gli altri li ho controllati e risultavano come da specifiche, FUNZIONA perfettamente, almeno così mi è stato riportato.Punto.

I mosfet come tutti i componenti su silicio con delle giunzioni sono soggetti a invecchiamento termico, ovvero il riscaldamento crea una microdiffusione che più alta è la temperatura più velocemente degrada le specifiche originarie e anche dopo decenni senza nessun suriscaldamento posso variare oltre il limite.A me è capitato con degli operazionali che avevo comprato quando andavo ancora a scuola, tipo il 1984.

Non c'è un generatore di pwm, è tutto analogico, ma viene generato con un loopback positivo nel quale rientrano anche i mospower e se qualcosa cala, come guadagno nell'anello di reazione e la tensione di batteria, il tutto non funziona più correttamente.

Se non sei soddisfatto non sò che dirti, resto sulle mie posizioni e ora và perfettamente anche dopo ore di lavoro con batteria al minimo.

P.S. c'è una protezione termica che interviene se serve.

 

Modificato: 10 novembre da maxim65