MAL4X Научно-технический форум разработчиков симуляторов и автоматики


Симуляторы перегрузок. DIY электроника. ЭВМ. Компьютерные сети.
Up

Проект сима для Spirit

Строим реалистичный симулятор перегрузок своими руками. Рекомендации. Советы.

Модераторы: Death_Morozz, null, Ale

Re: Проект сима для Spirit

Сообщение FELiS » 18 сен 2015, 16:17

Ale писал(а):Думаю, что пробивается напряжением (ЭДС), превышающим номинал моста

Тогда думаю подойдет такая защита:
1. Диодный мост на моторе собранный с диодов шоттки передающий ЭДС на плюс питания
2. Нарастить емкость конденсаторов для рекуперации ЭДС и снижения потерь на варисторе
3. Варистор для того что бы гасить излишки накопленной конденсаторами ЭДС. Ну и пробитый варистор окажется дешевле микросхем моста =)

Остается вопрос про старт блока питания. От наращивания емкости он может плохо запускаться.

Еще пишут что напряжение питания Н-моста может быть от 0 до 75% допустимого напряжения для примененных MOSFET
Да и двигатели на самоходе становятся генераторами.
Кстати обычная аккумуляторная батарея в буферном режиме может быть более дешевым вариантом взамен конденсаторов. ЭДС самохода платформы может не уместиться в конденсаторах. Снижать КПД на нагрев варистора тоже не выход.
СКС СКУД ОПС

http://electret2001.ru
http://nytvagrad.ru
http://el-komponent.ru - Качественные радиодетали в Ростове-на-Дону
http://unlockclub.ru/forum/ - здесь я получил код разблокировки бесплатно
Аватара пользователя
FELiS
Добрый Фелис
 
Сообщения: 504
Зарегистрирован: 11 янв 2007, 23:21
Благодарил (а): 24 раз.
Поблагодарили: 117 раз.
Баллы репутации: 146
ТехнарьТехнарь

Re: Проект сима для Spirit

Сообщение Ale » 18 сен 2015, 16:34

FELiS писал(а):
Ale писал(а):Думаю, что пробивается напряжением (ЭДС), превышающим номинал моста

Тогда думаю подойдет такая защита:
1. Диодный мост на моторе собранный с диодов шоттки передающий ЭДС на плюс питания
2. Нарастить емкость конденсаторов для рекуперации ЭДС и снижения потерь на варисторе
3. Варистор для того что бы гасить излишки накопленной конденсаторами ЭДС. Ну и пробитый варистор окажется дешевле микросхем моста =)

Остается вопрос про старт блока питания. От наращивания емкости он может плохо запускаться.

Еще пишут что напряжение питания Н-моста может быть от 0 до 75% допустимого напряжения для примененных MOSFET
Да и двигатели на самоходе становятся генераторами.


Схемку набросаешь?
Аватара пользователя
Ale
Разработчик
 
Сообщения: 1437
Зарегистрирован: 01 фев 2011, 20:48
Откуда: Дубна
Благодарил (а): 539 раз.
Поблагодарили: 571 раз.
Баллы репутации: 277
ТехнарьТехнарьТехнарь

Re: Проект сима для Spirit

Сообщение FELiS » 18 сен 2015, 16:36

sch.png
sch.png (6.45 КБ) Просмотров: 1994

Цеплять к мотору и +- питания параллельно мосту.

Нарисовал индуктивность вместо мотора, чет в либе не было.
Работать будет хорошо, если емкости хватит для поглощения всей ЭДС, в противном случае эффекта практически не будет.
Варистор нужно подобрать по мощности что бы он смог рассеять излишки энергии. По напряжению он должен быть на 10 процентов меньше чем максимально допустимое напряжение для этой микросхемы, соответственно больше напряжения блока питания на 15 процентов. Он стоит в основном для защиты микросхем. И должен уйти раньше в КЗ чем мост и увести бп в защиту. Можно пробовать в комбинации с супрессором на то же напряжение.
Шоттки подобрать по обратному напряжению на 25% больше напряжения питания как минимум. Ток больше минимум на 25% максимального тока блока питания.
Диоды могут греться, нагрев чреват тепловым пробоем, при необходимости ставить радиатор.
Могу где то ошибиться. Ale проверь пожалуйста.
Аватара пользователя
FELiS
Добрый Фелис
 
Сообщения: 504
Зарегистрирован: 11 янв 2007, 23:21
Благодарил (а): 24 раз.
Поблагодарили: 117 раз.
Баллы репутации: 146
ТехнарьТехнарь

Re: Проект сима для Spirit

Сообщение Spirit » 18 сен 2015, 17:28

FELiS писал(а):Может пульсации по питанию? БП надо грузануть мощным резистором до номинала и посмотреть осциллоскопом. Так же проверить питание при подключении моторов, форма сигнала по питанию может отличатся ввиду индуктивности двигателей

Нет к сожалению осциллографа, но я постараюсь найти в ближайшее время и посмотреть.
FELiS писал(а):В любом случае очень вероятно что мост дохнет от ЭДС самоиндукции моторов, а на батарее такого не происходит так как эдс начинает заряжать АКБ.
Если я правильно понимаю в этом случае ЭДС должна пройти через ключи. Скажи пожалуйста, а можно ли как-то параллельно мотору (на выходе моста) подключить два убитых небольших аккумулятора,чтобы они на себе гасили ЭДС самоиндукции, но при этом не влияли на работу мотора? Понимаю, что надо развязать мост и аккум диодами, но не соображу как быть с сменой полярности. Или это бред, так делать нельзя?
Также я не совсем понимаю физику, что происходит если к нагрузке подключить параллельно два источника питания, нагрузка не распределяется по источникам? Мне говорили, что нагружен будет только тот источник, который имеет на выходе более высокое напряжение. Я это к тому, что можно ли вместо конденсаторов подключить эти дохлые аккумуляторы на выходе БП?
FELiS писал(а):В классических импульсных блоках без триггерной защиты при превышении номинального напряжения работы просто усиливается отрицательная обратная связь, снижая скважность переключения, и блок продолжает работать. В момент пуска такой блок работает в режиме стабилизации по току, там ООС в цепи стока ключа, пока не достигнет номинального напряжения, далее блок переходит в режим стабилизации по напряжению, ООС этой цепи выполнена на оптроне и стабилитроне.

Честно-ничего не понял :) буду разбирать с моим коллегой, который понимает в радиоэлектронике. В моем БП может отсутствовать такая ООС и если ее добавить, то проблему пуска можно решить? Я попрошу у китайцев схему БП, может дадут.
FELiS писал(а):Возможно поможет варистор и ёмкий конденсатор на питающих проводах?
Варистору скорее всего будет тяжко при установке электролита недостаточной емкости, так как не будет рекуперации энергии.

Надо установить варистор по входу и по выходу моста? Я ставил только по выходу. Электролит должен быть минимум 500 мкф на каждый ампер номинального тока? То-есть не менее 10000 мкф?
Аватара пользователя
Spirit
SIMER
 
Сообщения: 274
Зарегистрирован: 18 ноя 2014, 14:40
Откуда: Киев
Благодарил (а): 73 раз.
Поблагодарили: 91 раз.
Баллы репутации: 46
Пользователь

Re: Проект сима для Spirit

Сообщение Spirit » 18 сен 2015, 17:33

То Ale: Я использую твою последнюю прошивку, которую тестировали месяц назад с программным ШИМ 200Hz

То All: Огромное спасибо всем за помощь, а то я уже и не представлял в каком направлении двигаться дальше.
Аватара пользователя
Spirit
SIMER
 
Сообщения: 274
Зарегистрирован: 18 ноя 2014, 14:40
Откуда: Киев
Благодарил (а): 73 раз.
Поблагодарили: 91 раз.
Баллы репутации: 46
Пользователь

Re: Проект сима для Spirit

Сообщение FELiS » 18 сен 2015, 17:52

Spirit писал(а):что надо развязать мост и аккум диодами

БП и аккум надо развязать если не будет старта бп. Диоды в моей схеме лишь снимут нагрузку с диодов внутри полевиков микросхемы, но они по идее не обязательны. На самом деле, скорее всего внутри там уже интегрированы диоды шоттки.
Spirit писал(а):Мне говорили, что нагружен будет только тот источник, который имеет на выходе более высокое напряжение

И тот, который меньше просядет.
Spirit писал(а):В моем БП может отсутствовать такая ООС

Она там есть полюбому. Без неё блок дохнет при первом включении.
Spirit писал(а):Надо установить варистор по входу и по выходу моста? Я ставил только по выходу. Электролит должен быть минимум 500 мкф на каждый ампер номинального тока? То-есть не менее 10000 мкф?
Варистор ставить на питание. ЭДС утекает на линию питания. Электролиты вероятно можно подобрать только опытным путем. Емкость сильно зависит от характера нагрузки. То есть при выключении обоих плеч моста(дэдтайм) и при вращении вала по инерции и опускании платформы возникает ЭДС, которую нужно накопить либо рассеять.
Ситуация пробоя возникает в случае превышения напряжения питания вследствие генерации напряжения мотором и выбросов эдс самоиндукции. Далее она поступает в конденсатор БП, который в свою очередь тоже страдает от превышения номинального напряжения.

На какой номинал был варистор?
СКС СКУД ОПС

http://electret2001.ru
http://nytvagrad.ru
http://el-komponent.ru - Качественные радиодетали в Ростове-на-Дону
http://unlockclub.ru/forum/ - здесь я получил код разблокировки бесплатно
Аватара пользователя
FELiS
Добрый Фелис
 
Сообщения: 504
Зарегистрирован: 11 янв 2007, 23:21
Благодарил (а): 24 раз.
Поблагодарили: 117 раз.
Баллы репутации: 146
ТехнарьТехнарь

Re: Проект сима для Spirit

Сообщение Spirit » 18 сен 2015, 17:55

FELiS писал(а):
sch.png

Цеплять к мотору и +- питания параллельно мосту.

Нарисовал индуктивность вместо мотора, чет в либе не было.
Работать будет хорошо, если емкости хватит для поглощения всей ЭДС, в противном случае эффекта практически не будет.
Варистор нужно подобрать по мощности что бы он смог рассеять излишки энергии. По напряжению он должен быть на 10 процентов меньше чем максимально допустимое напряжение для этой микросхемы, соответственно больше напряжения блока питания на 15 процентов. Он стоит в основном для защиты микросхем. И должен уйти раньше в КЗ чем мост и увести бп в защиту. Можно пробовать в комбинации с супрессором на то же напряжение.
Шоттки подобрать по обратному напряжению на 25% больше напряжения питания. Ток больше минимум на 25% максимального тока блока питания.
Диоды могут греться, нагрев чреват тепловым пробоем, при необходимости ставить радиатор.
Могу где то ошибиться. Ale проверь пожалуйста.


Выход моста подключать в точки #2. Вместо емкости поставить аккумулятор? Правильно?
Аватара пользователя
Spirit
SIMER
 
Сообщения: 274
Зарегистрирован: 18 ноя 2014, 14:40
Откуда: Киев
Благодарил (а): 73 раз.
Поблагодарили: 91 раз.
Баллы репутации: 46
Пользователь

Re: Проект сима для Spirit

Сообщение FELiS » 18 сен 2015, 18:03

FELiS писал(а):Я ставил только по выходу

Установив варистор на выходе ты мог спровоцировать увеличение сквозного тока через мост.
СКС СКУД ОПС

http://electret2001.ru
http://nytvagrad.ru
http://el-komponent.ru - Качественные радиодетали в Ростове-на-Дону
http://unlockclub.ru/forum/ - здесь я получил код разблокировки бесплатно
Аватара пользователя
FELiS
Добрый Фелис
 
Сообщения: 504
Зарегистрирован: 11 янв 2007, 23:21
Благодарил (а): 24 раз.
Поблагодарили: 117 раз.
Баллы репутации: 146
ТехнарьТехнарь

Re: Проект сима для Spirit

Сообщение FELiS » 18 сен 2015, 18:06

Spirit писал(а):Выход моста подключать в точки #2. Вместо емкости поставить аккумулятор? Правильно?

Да. Но у меня есть сомнения насчет необходимости диодов шоттки. КЗ в диодах может убить мост. Аккумуляторы предварительно зарядить до напряжения холостого хода блока питания. И подключить через предохранитель на ток в два раза больше тока блока питания для пожаробезопасности.
СКС СКУД ОПС

http://electret2001.ru
http://nytvagrad.ru
http://el-komponent.ru - Качественные радиодетали в Ростове-на-Дону
http://unlockclub.ru/forum/ - здесь я получил код разблокировки бесплатно
Аватара пользователя
FELiS
Добрый Фелис
 
Сообщения: 504
Зарегистрирован: 11 янв 2007, 23:21
Благодарил (а): 24 раз.
Поблагодарили: 117 раз.
Баллы репутации: 146
ТехнарьТехнарь

Re: Проект сима для Spirit

Сообщение FELiS » 18 сен 2015, 18:32

Хы, еще забавная вещь - если моторы работают как генераторы в момент опускания платформы или в момент самоиндукции при отсутствующем дедтайме шим при подаче на мотор напряжения обратной полярности для реверса возникнут довольно сильные перегрузки по току до двух номинальных токов двигателя.
Ale Вопрос по прошивке, перед реверсом есть дедтайм?
Жаль у меня нет моста с двигателем, хотел бы посмотреть осциллограммы на линии питания.
СКС СКУД ОПС

http://electret2001.ru
http://nytvagrad.ru
http://el-komponent.ru - Качественные радиодетали в Ростове-на-Дону
http://unlockclub.ru/forum/ - здесь я получил код разблокировки бесплатно
Аватара пользователя
FELiS
Добрый Фелис
 
Сообщения: 504
Зарегистрирован: 11 янв 2007, 23:21
Благодарил (а): 24 раз.
Поблагодарили: 117 раз.
Баллы репутации: 146
ТехнарьТехнарь

Re: Проект сима для Spirit

Сообщение FELiS » 18 сен 2015, 19:40

Варистор нельзя ставить, он не защитит схему. Ставь супрессор, например 1.5KE33ARL
Параметры:
28.2 Максимальное рабочее напряжение, при котором протекающий в течение длительного времени ток не вызывает выхода защищаемого компонента из строя
33 Напряжение, при котором происходит резкое увеличение протекающего тока
53.9 Напряжение срабатывания, характеризуется максимальным увеличением тока через прибор
1500 Максимальная импульсная рассеиваемая мощность.
СКС СКУД ОПС

http://electret2001.ru
http://nytvagrad.ru
http://el-komponent.ru - Качественные радиодетали в Ростове-на-Дону
http://unlockclub.ru/forum/ - здесь я получил код разблокировки бесплатно
Аватара пользователя
FELiS
Добрый Фелис
 
Сообщения: 504
Зарегистрирован: 11 янв 2007, 23:21
Благодарил (а): 24 раз.
Поблагодарили: 117 раз.
Баллы репутации: 146
ТехнарьТехнарь

Re: Проект сима для Spirit

Сообщение Spirit » 18 сен 2015, 20:03

FELiS писал(а):Хы, еще забавная вещь - если моторы работают как генераторы в момент опускания платформы или в момент самоиндукции при отсутствующем дедтайме шим при подаче на мотор напряжения обратной полярности для реверса возникнут довольно сильные перегрузки по току до двух номинальных токов двигателя.
Ale Вопрос по прошивке, перед реверсом есть дедтайм?
Жаль у меня нет моста с двигателем, хотел бы посмотреть осциллограммы на линии питания.


Если я правильно помню, то Ale в последнюю прошивку специально вносил задержку перед сменой направления и ШИМ ограничивал на 95%.

У меня номинальный ток мотора 20А, драйвер рассчитан на макс.70А. Блок питания 25А (600 китайских Вт.)

Кроме того в даташите к этому драйверу написано, что он может работать в режиме торможения, подавая на выводы одинаковую полярность - замыкая вывады на плюс или минус.
Аватара пользователя
Spirit
SIMER
 
Сообщения: 274
Зарегистрирован: 18 ноя 2014, 14:40
Откуда: Киев
Благодарил (а): 73 раз.
Поблагодарили: 91 раз.
Баллы репутации: 46
Пользователь

Re: Проект сима для Spirit

Сообщение Ale » 19 сен 2015, 08:44

Spirit писал(а):Если я правильно помню, то Ale в последнюю прошивку специально вносил задержку перед сменой направления и ШИМ ограничивал на 95%.

Да, я вносил и ограничение на длительность ШИМ, и мертвое время на смену направления.

Однако реализация ШИМа в новой прошивке - экспериментальная. Частота всего 200 Гц. По сравнению с килогерцами в предыдущих прошивках. Это означает, что интервал НЕПРЕРЫВНОГО включения ключа моста может достигать почти пяти миллисекунд. Может быть в этом проблема кроется? Может за это время успевает разогнаться какая нибудь паразитная ЭДС и пробить мост?

Проверить можно только изменив частоту ШИМ (и отказавшись от идеи более "приемистого" управления)

На неделе попробую достать осциллограф и посмотреть, что же творится на мосте (при пониженном питании)
Аватара пользователя
Ale
Разработчик
 
Сообщения: 1437
Зарегистрирован: 01 фев 2011, 20:48
Откуда: Дубна
Благодарил (а): 539 раз.
Поблагодарили: 571 раз.
Баллы репутации: 277
ТехнарьТехнарьТехнарь

Re: Проект сима для Spirit

Сообщение Spirit » 19 сен 2015, 23:55

FELiS писал(а):Варистор нельзя ставить, он не защитит схему. Ставь супрессор, например 1.5KE33ARL
Параметры:
28.2 Максимальное рабочее напряжение, при котором протекающий в течение длительного времени ток не вызывает выхода защищаемого компонента из строя
33 Напряжение, при котором происходит резкое увеличение протекающего тока
53.9 Напряжение срабатывания, характеризуется максимальным увеличением тока через прибор
1500 Максимальная импульсная рассеиваемая мощность.


Номинал варистора скажу в понедельник, он остался на работе. Супрессор ставил как раз 1,5KE33. Единственное, это все стояло по выходу моста.
Если подытожить:
- варистор в данном случае не ставим, только супрессор, предохранитель и аккумулятор на входе моста по питанию.
- диоды лишними не будут
- вместо емкости аккумулятор. А ничего , что я соединю последовательно два аккумулятора разной емкости (10Аh и 4Ah). Может перед аккумулятором надо добавить сопротивление или лампочку, чтоб ограничить ток зарядки?
- на выводы мотора тоже надо добавить емкость, только надо определить номинал
Аватара пользователя
Spirit
SIMER
 
Сообщения: 274
Зарегистрирован: 18 ноя 2014, 14:40
Откуда: Киев
Благодарил (а): 73 раз.
Поблагодарили: 91 раз.
Баллы репутации: 46
Пользователь

Re: Проект сима для Spirit

Сообщение FELiS » 20 сен 2015, 11:08

Spirit писал(а):два аккумулятора разной емкости

Один из них, с наименьшей емкостью будет перезаряжаться и быстро испортится. В батарее нужно ставить одинаковые аккумуляторы. Лампочка или резистор не поможет.
СКС СКУД ОПС

http://electret2001.ru
http://nytvagrad.ru
http://el-komponent.ru - Качественные радиодетали в Ростове-на-Дону
http://unlockclub.ru/forum/ - здесь я получил код разблокировки бесплатно
Аватара пользователя
FELiS
Добрый Фелис
 
Сообщения: 504
Зарегистрирован: 11 янв 2007, 23:21
Благодарил (а): 24 раз.
Поблагодарили: 117 раз.
Баллы репутации: 146
ТехнарьТехнарь

Пред.След.

Вернуться в X-SIMULATOR и RU-SIMULATOR & SimTools

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 6

x

#{title}

#{text}