Jak regulować siłę silnika DC (nie prędkość)

Tutaj mozesz poruszać tematy ogólne powiązane z elektroniką, np. dyskusje na temat podzespołów, układów, zasad ich działania. Czyli można pisać o wszystkim czego nie da się przyporządkować do innych działów.
ODPOWIEDZ
Awatar użytkownika
matrix
Użytkownik
Posty: 1805
Rejestracja: 15 mar 2006, 5:21
Lokalizacja: Sochaczew
Kontakt:

Jak regulować siłę silnika DC (nie prędkość)

Post autor: matrix » 08 sty 2016, 12:21

Mam do Was takie nurtujące mnie pytanie. Mamy silnik prądu stałego, nieistotne na jakie napięcie. Mamy tranzystor sterujący, powiedzmy mosfeta.
Silnik coś napędza, w zasadzie nieważne co, po prostu obraca się pod obciążeniem. Wiadomo jak regulować w takim układzie prędkość, wystarczy prosty PWM. I tu dochodzimy do sedna tego tematu czyli do mojego pytania:
Jak regulować siłę takiego silnika, a nie prędkość ??

Czy może jednak regulując prędkość za pomocą PWM'a regulujemy też siłę i nie mamy osobno wpływu na siłę ??

Awatar użytkownika
tom5555
Użytkownik
Posty: 626
Rejestracja: 23 sty 2008, 1:20
Lokalizacja: Zabrze
Kontakt:

Post autor: tom5555 » 08 sty 2016, 19:23

Siła, a dokładniej moment obrotowy, zależy od prądu uzwojeń. Niestety równocześnie od prądu zależy też w pewnym stopniu prędkość obrotowa. Można zbudować sterownik utrzymujący stałe obroty niezależnie od obciążenia silnika.
Nie bardzo rozumiem jak utrzymać "siłę" bez zmiany obrotów. Normalnym jest, że silnik kiedy "nie daje rady" to zwalnia, nawet aż do całkowitego zatrzymania. Jeżeli bardziej chodzi o ograniczenie momentu (żeby np. silnik nie wyłamał zębów przekładni), to wystarczy zastosować ogranicznik prądowy. Mógłby on działać podobnie jak w zasilaczach (ograniczać prąd do ustawionej wartości), lub odłączać całkowicie silnik.

Awatar użytkownika
kayron
Użytkownik
Posty: 2088
Rejestracja: 21 wrz 2008, 12:53
Lokalizacja: Poland
Kontakt:

Post autor: kayron » 08 sty 2016, 19:33

PWM z regulatorem PID. Jakiś mostek H, sterować PWMem i jednocześnie kontrolować prąd na nim. Enkoder na silniku też by się przydał, może nawet prościej tak regulować ?
Ogólnie sterownie momentem w sterownikach często jest nazywane jako tryb sterownia prądem. Znając rezystnację uzwojeń silnika, regulując napięciem za pomocą PWMa, policzysz już prąd tych uzwojeń, zgodnie z prawem Ohma I=U/R.
Ogólnie bez wyznaczenia charakterystyki silnika, ciężko to zrobić.
Zaawansowane sterowniki silników, mają funkcje AUTOTUNIG, wyznaczają one sobie w specjalnym trybie parametry silnika, przekładni (inercja układu) itd. Tworzą jego model matematyczny, na podstawie którego potem nim sterują.

Awatar użytkownika
matrix
Użytkownik
Posty: 1805
Rejestracja: 15 mar 2006, 5:21
Lokalizacja: Sochaczew
Kontakt:

Post autor: matrix » 08 sty 2016, 20:27

A czy regulacja PWM nie zdała by egzaminu w takim przypadku:
- włączam silnik
- ustawiam PWM=70%
- mierzę prąd
- silnik ma ciężej, zaczyna zwalniać
- zwiększam PWM do chwili gdy silnik pozostaje przy stałym poborze prądu (pobór nie zwiększa się)

Liczę że pobór prądu nie zwiększył by się na tyle by przekroczyć PWM=100%

Awatar użytkownika
kayron
Użytkownik
Posty: 2088
Rejestracja: 21 wrz 2008, 12:53
Lokalizacja: Poland
Kontakt:

Post autor: kayron » 08 sty 2016, 20:51

Trzeba by poeksperymentować, z jakimkolwiek silnikiem. Nawet PWM na Ne555 i BUZ10, i woltomierzem mierzyć prąd na jakim boczniku (R).
W sumie ciekawy temat. To czy prąd będzie ci spadać czy nie to nie wiem, tu też chyba od wydajności zasilacza będzie dużo zależeć, i napięcia. No. jeżeli masz 70% PWM, ale napięcie pozwoli na to żeby silnik pociągnął sobie więcej prądu jak mu obciążenie wzrośnie to tak się stanie.
Co do wartości PWMa. to ty i tak kontrolujesz prąd, jeżeli przekroczy ci on MAX dla uzwojeń silnika to i tak powinieneś go odciąć, lub wprowadzić parametr przeciążalności jeżeli sterował by tym mikroprocesor, tak jak jest to w falownikach gdzie masz dopuszczalne np. 150% (prądu) przez np. 5 sek. A jak dobijesz 100% PWM, to też byś musiał mieć zabezpieczenie czasowe, i tu przydaje się ENkoder, bo wiesz czy silnik ci się kręci czy stoi. Bo możesz mieć zblokowany wał. I tu zaczynają się zagadnienia inercji układu, jeżeli stosunek w układzie jest <=1:5 to jeszcze to wyregulujesz jako tako, jeżeli jest większy, to trzeba albo mocniejszy silnik, albo przekładnie do silnika.
Jak pisałem trzeba by poeksperymentować.

W każdym sterowniku silnika (jakiegokolwiek) masz co najmniej dwa tryby regulacji.
1. Obroty / prędkość
2. Moment / Prąd
czasami są tryby mieszane, ale to inna bajka.
Ad 1. W tym trybie regulujesz tylko obroty silnika.
Ad2. W tym trybie regulujesz tylko prąd silnika (jego moment), i nie patrzysz tutaj na jego obroty.

Awatar użytkownika
matrix
Użytkownik
Posty: 1805
Rejestracja: 15 mar 2006, 5:21
Lokalizacja: Sochaczew
Kontakt:

Post autor: matrix » 09 sty 2016, 16:58

No właśnie. I mnie na obecną chwilę bardziej interesuje Ad2 bo obroty to wyregulować można sobie właśnie PWM'em.

korfanty33
Użytkownik
Posty: 167
Rejestracja: 27 lis 2011, 15:10
Lokalizacja: Polska

Post autor: korfanty33 » 11 sty 2016, 10:49

matrix pisze:No właśnie. I mnie na obecną chwilę bardziej interesuje Ad2 bo obroty to wyregulować można sobie właśnie PWM'em.
Bez obrazy - ciężko mówić o regulacji momentu silnika nieznanego . ( nie da się )

Najprostszym jest silnik pr.stałego z oddzielnymi uzwojeniami twornika i wzbudzenia .


Reszta to koszmar ,
A w mikro maszynach to i tak z pętlą sprz . zwrotnego .
Jak zmniejszysz obroty to nie uzyskasz momentu .

Kiedyś rozbierałem stary ploter ; był tam silnik połączony z tachoprądnicą + sterownik a i tak była przekładnia mechaniczna .

Jak regulujesz PWM do dowiesz się że silnik albo umie ruszyć , albo gdy zwiększy się obciążenie utknie .
Jedynie co mi przychodzi na myśl to regulacja wypełnieniem by utrzymać prędkość - ale będzie przyśpieszał . Jest to dość wąski zakres .

ODPOWIEDZ