Помогите подобрать схему контролера для ШД5

Pavelrb

Собрал макет, моторчик покрутил.
Запитывал низковольтные ключи 4.8 вольта(комп.бп старый), ток фазы мотора около 3а(шунт 0.18 ом плюс переход переход транзистора 0.18 ом), высоковольтные пока 42 вольта.(будет больше)
Момент на валу субъективно сохраняется где-то до 1000 об мин (при запитке 42 вольта), по потреблению такая картина-
простой двигателя, по питанию 4.8 вольт-8 ампер(при трех вкл.фазах), по 42 в- 0 ампер. 40 ватт грубо.
850 об мин- 5в, 3а и 42в, 0.8а, 49 ватт.
1500 об мин- 5в, 1.7а и 42в, 2а, 92 ватт.
1700 об мин 5в, 0.8а и 42в, 2.7а 118 ватт.
Вроде неплохо, особенно если сравнить с моим теперешним приводом с резистивной форсировкой, там потребление каждой оси не помню точно, около 450 ватт.

georgnsk

В данной схеме лучше пользуйся входами R и S, а входы D,C подвесь на +5в, схема так устойчивее будет, при работе с входом С нужно следить чтобы “иголок” не было, поэтому его лучше дезактивировать(на +5в подключить).

Pavelrb
georgnsk:

В данной схеме лучше пользуйся входами R и S, а входы D,C подвесь на +5в, схема так устойчивее будет, при работе с входом С нужно следить чтобы “иголок” не было, поэтому его лучше дезактивировать(на +5в подключить).

Так просто не получится, нужно будет добавить несколько корпусов логики.

Повысил питание до 75 вольт, двигатель стал пошустрее.
Добавил рекуперацию, потребление заметно снизилось.

arisov77

RS тригер можно сделать и на оставшейся половинке LM393.
www.microchip.com.ru/Support/TipsComp.html (в самом низу страницы)

  • в книге “Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. Г. И. Волович. 2005” на стр.203 (там схемка без диодов)
Pavelrb

В этой схеме не получится применить rs триггер без дополнительной обвески логикой, это схема не с шим, а с форсирующим импульсом- при сигнале включить обмотку открываются оба ключа, ток быстро растет через ключ высокого напряжения, по достижению заданного значения ключ высокого напряжения отключается, до следующего сигнала шаг и переключения обмоток ключ высокого напряжения не активируется. ток поддерживается через ключ малого напряжения 5в(на схеме 4в), (vd5, vt2).
rc триггер так просто сюда не поставишь.
Попробую еще сделать снижение тока при простое- по срабатыванию таймера на вход драйвера верхнего уровня подается 0(дезактивируется), ключи низкого напряжения заполняются частотой.

cd-print

Хорошая работа.
Я так понял что резистор ограничивающий убрали и диодик шотки добавили. Это хорошо.
До скольких удалось на 75 вольтах разогнать двигатель?

Pavelrb:

ключи низкого напряжения заполняются частотой.

Лучше все-таки питание понизить с 5 до 3 или даже двух вольт. Постоянно открывающийся, закрывающийся ключ не есть гуд.

Pavelrb
cd-print:

Хорошая работа.
Я так понял что резистор ограничивающий убрали и диодик шотки добавили. Это хорошо.
До скольких удалось на 75 вольтах разогнать двигатель?

Лучше все-таки питание понизить с 5 до 3 или даже двух вольт. Постоянно открывающийся, закрывающийся ключ не есть гуд.

Да, при этом обратная эдс ограничивается по уровню питания(75 вольт).
Обороты- тысяч несколько, точно не скажу. Без нагрузки,двигатель на столе, раскручивал до 7000, при таких оборотах, естественно, момента нет уже никакого, останавливается легким касанием руки, да столько и не надо.
Понизить питание- в смысле для снижения тока при простое? Вряд ли получится, нужна будет большая скорость роста до номинала при появлении импульсов шаг.
Ключ(низковольтный) заполнить частотой, что плохого? Высоковольтный ключ в это время будет дезактивирован.
В перспективе еще упрощение схемы, при коммутации 2-3 достаточно 3 резисторов и компараторов.

cd-print

Поставить два питания 3 и 5 вольт. и переключать ключом в момент простоя на 3 вольта.Вроде не сложно.

Pavelrb:

Ключ(низковольтный) заполнить частотой, что плохого?

Максимальное выделение энергии на ключах происходит в момент открытия/закрытия. Хотя попробовать стоит наверное.

Pavelrb
cd-print:

Максимальное выделение энергии на ключах происходит в момент открытия/закрытия. Хотя попробовать стоит наверное.

Дык драйвера же стоят.
По простою есть 3 варианта-
1 высоков. ключи отключить, на нижние подать частоту. Недостаток- при 5 вольтах частота будет пара десятков герц в лучшем случае, чтоб какой-никакой момент удежания сохранился. Будет дрожать на десятке герц, не совсем гуд.
2 два питания, 3 и 5 вольт, ключ. Недостаток- еще одно питание. Хотя можно диодами с пяти вольт посадить…
3 при простое уменьшить задание на компараторе управления верхних ключей, до ампера, например, ключи заполнить частотой, и верхние и нижние. пару килогерц.
Склоняюсь к варианту 3.

cd-print

Ну если блок питания на трансах ТН63 то можно отвести 1,5 вольта переменки 2,2 вольта постоянки.
Если бп от компа (АТХ) то можно просто тупо взять 3,3 вольта.
70 вольт с какого БП берете?
С диодами мне чего-то не очень нравиться. Еще вариант на 5 вольт (по схеме 4) поставить ключик и резистор ватт на 5 и ом на 20-50, что-бы обеспечить сумарный ток ну скажем 0,1-0,5 ампера при простое. при этом на резюке будет выделяться не больше 3 ватт.
В случае с диодами выделение может быть и больше на самих диодах.

Собственно можно тупо попробовать запитать схему (или просто напрямую пару обмоток движка) через резистор по 4 вольтам и посмотреть, будет ли движок удерживать вал от проворота.

Хотя самый простой способ заполнить нижний ключ частотой и не париться.

Pavelrb

5 вольт пока от atx, будет от отдельного импульсника, тоже самоделки(при комм.2-3 и 3 осях макс.возм. потребление по 5 вольт 27 ампер, старый атх не потянет, новый ставить резона особо нет- на 500 ватт блоке написано 5 в, 35 ампер- на пределе, да и не верю я этим 35 ампер…)
75 вольт от некого транса с мостом, будет тоже на трансформаторе.
Эту схему несложно, добавив немного корпусов логики, превратить в схему шим с рекуперацией. Есть идея попробовать…

26 days later
vlad_s

Есть штук 15 этих самых ШД-5. Может быть нужны кому-нибудь?

9 days later
Pavelrb

[

Pavelrb:

Эту схему несложно, добавив немного корпусов логики, превратить в схему шим с рекуперацией. Есть идея попробовать…

Оказалось не так просто, при достаточно высокой скорости вращения схема(при переводе в вариант шим, общий тактирующий генератор, триггер, элемент логики И, входа ir2101 Hin, Lin соединены вместе) не все гладко.
При каком-никаком пусть и медленном вращении, схема работает как-никак, но при простое двигателя, без всяких снижений тока и т.п., прекращается генерация импульсов на верхние транзисторы, довольно хаотично. Обмотка может быть под током и секунду, затем генерация прекращается, и 10, и полсекунды…
По причине внутренней схемотехники ir2101.
Ну его нафиг.
Попробую по-простому- полевики разной проводимости, драйвера, опторазвязка по управлению нижними и верхними полевиками.
Бустрепы, наносекунды всякие встроенные защитные и все прочее- нафиг. Снизу драйвер, сверху драйвер через оптрон. И пофиг все. Тупо и просто. Минус- нужны полевики p канальные в верхнее плечо.

Pavelrb

Сделать как-нибудь так.
Что(какой драйвер) можно поставить вместо квадратика с вопросом?
Без бустрепов этих… Наподобие драйвера нижнего уровня, без всяких изысков, лишь другой полярности?
На рисунке забыл указать питание двигателя, скажем 90 вольт на катод vd1 и проводник между предполагаемым верхним драйвером и верхней шиной.
12 вольт- вспомогательный источник питания для верхних драйверов, его можно завести на остальные каналы и оси.

Pavelrb

Если только есть они в природе, драйверы с отрицательным питанием.
В этом варианте вверх можно и n полевики поставить с простыми, без изысков, драйверами нижнего уровня- но тогда каждый из них нужно кормить своим отдельным источником, шесть источников на ось…
И сдвоенные драйверы не получится использовать, лишь по каналу из каждого…

Нашел интересный вариант, похоже, то, что надо- PS9552
www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/…/PS9552.html
???

Цену посмотрел, веселая. 140 рэ, шесть штук на ось…

ATLab

Что то Вы Павел перемудрили, какие драйверы с отрицательным питанием?

Потребность в изолированном источнике питания для каждого верхнего транзистора возникают, когда там стоят n-канальные полевики, а у Вас p-канальные.

У Вас есть вспомогательный источник питания (или доп обмотка) на 12 В, на схеме он подключен к + высокого питания - это правильно. Этот + высокого будет общим для всех истоков p-канальных полевиков, и он же будет общим проводом для всех драйверов этих полевиков.
Берем обычные драйверы нижнего плеча - сдвоенные или счетверенные - и управляем ими через опто (или другую) развязку. Питание для них по высокому напряжению - вспомогательный источник 12 В, и все должно работать, только там потребуется еще один источник питания +5 В - для питания выходной части оптронов и входной/низковольтной части драйверов. Минус этого источника надо соединить с минусом источника 12 В.

Есть определенное неудобство в большом количестве источников питания, но зато схему можно сделать из обычных неэкзотических деталей. И есть некоторая надежда, что она выйдет не очень дорогой. В конце концов, можно на трансформаторе сразу предусмотреть нужное количество обмоток, или взять доп. трансформаторы/ изолированные преобразователи напряжения
Кстати, преобразователи 5->9 В можно взять из старых сетевых карт, а 9 В вполне должно хватать для надежного управления.

P.S. Ваша настойчивость вызывает уважение 😃
Как там у Высоцкого: “… Уж если и я чего решил, я выпью обязательно…”

Pavelrb

ATLab, спасибо, вы правы. Я зациклился на том, что общий вывод верхнего драйвера должен быть соединен с истоками верхних транзисторов. А ведь действительно, незачем, в этом варианте истоки соединяются не с общим драйвера, а с его питанием. Этот драйвер(ir4426) совместим и с ттл, и с кмоп уровнями, так что и дополнительный источник 5в не требуется.
Насчет оптрона нужно подумать, нужен шустрый какой-нить.

seim

Выскажу свое мнение по этому двигателю.Ну вопервых якорь этого двигателя разделен на две части и сдвинут относительно друг друга фактически мы имеем два двигателя работающих на один якорь т.е. в один момент времени должно быть включено две обмотки двигателя а для перехода длжна включатся третья обмотка .Напрашивается вывод система управления этим двигателем должна быть биполярной и переключение обмоток должно быть по схеме 2-3-2-3.Как это сделать? Подключите одну из обмоток двигателя (любую) и выставте ток в ней скажем 2А.Потом подключайте по очереди еще одну обмотку пробуя менять и полярность .За каждым разом проверяйте момент удержания таким способом вы найдете пару где удержания будет очень большим вы не сможете провернуть вал ни руками ни даже пласкогубцами.Поменяв полярность в этих обмотках одновременно удержание будет таким же высоким .Проделайте тоже самое с остальными обмотками и вы получите три пары обмоток которые будут работать друг с другом промаркируйте их записывая полярность подключения.Сделать это нужно сделав стендик из шести тумблеров с нейтральным положением .Потом при включеной одной из пар включите одну из обмоток следующей пары двигатель сделает полушаг потом отключите одну из обмоток бывшей пары ту при отключении которой двигатель сделает полушаг в томже направлении и так далее до тех пор пока не пройдете все обмотки и чтобы двигатель делал полушаги в одном направлении.Все это запишите в таблицу и потом вы увидите в какой последовательности и полярности нужно включать обмотки а дальше дело техники лепите ключи форсируйте и т.д .Такой двигатель без проблем тягает стол гравировального станка весом более 100 кг с приводом WLST1 по схеме переключения обмоток 2-3-2-3.Дерзайте все должно получится !!!

Pavelrb
mura:

пару лет назад выкладывал схему. поищи, там нормальный выходной каскад.

нашел тут rcopen.com/forum/f110/topic54126 14пост

Пробовал наподобие. Есть нюансы-

Pavelrb:

[
Оказалось не так просто, при достаточно высокой скорости вращения схема работает(при переводе в вариант шим, общий тактирующий генератор, триггер, элемент логики И, входа ir2101 Hin, Lin соединены вместе) но не все гладко.
При каком-никаком пусть и медленном вращении, схема работает как-никак, но при простое двигателя, без всяких снижений тока и т.п., прекращается генерация импульсов на верхние транзисторы, довольно хаотично. Обмотка может быть под током и секунду, затем генерация прекращается, и 10, и полсекунды…
По причине внутренней схемотехники ir2101.
Ну его нафиг.
Попробую по-простому- полевики разной проводимости, драйвера, опторазвязка по управлению нижними и верхними полевиками.
Бустрепы, наносекунды всякие встроенные защитные и все прочее- нафиг. Снизу драйвер, сверху драйвер через оптрон. И пофиг все. Тупо и просто. Минус- нужны полевики p канальные в верхнее плечо.

В этом варианте, наверно, нужно таймеры добавлять.

seim:

.Напрашивается вывод система управления этим двигателем должна быть биполярной и

seim:

Подключите одну из обмоток двигателя (любую) и выставте ток в ней скажем 2А.Потом подключайте по очереди еще одну обмотку пробуя менять и полярность .За каждым разом проверяйте момент удержания таким способом вы найдете пару где удержания будет очень большим вы не сможете провернуть вал ни руками ни даже пласкогубцами.

seim:

Все это запишите в таблицу и потом вы увидите в какой последовательности и полярности нужно включать обмотки а дальше дело техники лепите ключи форсируйте и т.д

Перед экзотикой классику нужно добить)))