Плавный пуск и остановка эл. мотора 12В 7-14А

[Varzinstas]

Доброго времени уважаемые коты!

http://hkar.ru/Lz8e

Есть такая схема включающая 2 мотора 12в 7А, последовательно - питание на первом реле, или параллельно - питание на всех трёх реле...

Есть желание сделать пуск и остановку моторов плавными, при этом управление через реле сохранить, просто уменьшить коммутируемый ток и избавиться от пусковых токов.

Алгоритм включения - это ступенчатая регулировка, то есть 1 моторы выключены, 2 моторы включены последовательно, 3 моторы включены параллельно, и назад в обратной последовательности не пропуская пункт 2

Есть схема приведённая во вложении заменяющая реле и плавно запускающая один мотор, она приводится, как пища к размышлению... плавная остановка в ней по моему отсутствует.

Мне же хотелось бы следующий алгоритм 1-4 Вкл. 5-8 Выкл.:
1. Команда приходит на схему пуска-остановки1.
2. Схема пуска-остановки1 замыкает контакты реле1, и плавно увеличивает ток через замкнутые контакты.
3. Команда приходит на схему плавного пуска2.
4. Схема пуска-остановки2 замыкает контакты реле2 и реле3, и плавно увеличивает ток через замкнутые контакты.
5. Перестаёт подаваться команда на схему пуска-остановки2.
6. Схема пуска-остановки2, плавно уменьшает ток через реле2 и реле3 практически до нуля(как можно меньше) и только после этого размыкает контакты реле прекращая подавать питание на управляющие контакты.
7. Перестаёт подаваться команда на схему пуска-остановки1.
8. Схема пуска-остановки1, плавно уменьшает ток через реле1 практически до нуля(как можно меньше) и только после этого размыкает контакты реле прекращая подавать питание на управляющие контакты.

Реле оставляются для повышения отказоустойчивости, дабы в случае выхода из строя схемы пуска-остановки вместо неё можно было использовать перемычку.

Альтернативный вариант вообще отказаться от реле, заменив их схемой пуска-остановки, но оставить трёх ступенчатую систему управления. 1 - выкл, 2 - Оба мотора в половину мощности, 3 - оба мотора в полную мощность.

Время пуска около 10секунд.

[mickbell]

Скажу сразу: многабукафф не читал.
Предлагаю сделать проще - значит, надёжнее. Один двигатель включается двумя релюшками. Вторая включается после первой с небольшой фиксированной задержкой времени. Первая подключает якорь двигателя через мощный резистор, вторая - непосредственно. Получается веками проверенный ступенчатый реостатный пуск. Отключатся обе релюшки одновременно, ибо плавная остановка ни к чему, они всё равно останавливаются на выбеге, а не торможением в том или ином виде.

[musor]

реостатный пуск ? интересный вариант...но регулировать скорость он не сможет

[mickbell]

А регулирование и не требуется. Нужно ограничить бросок тока при пуске. С этим справится.

[Varzinstas]

Почитал про реостатный пуск, решение конечно максимально простое и надёжное, но уж больно брутальное...
К тому же двигатели на постоянных магнитах 4-х щёточные, не уверен что смогу вмешаться в их конструкцию...

[El-Eng]

Проще всего реализовать этот алгоритм при помощи микроконтроллера. Это лучшее и минимальное по компонентам решение. Какого-нибудь ATtiny13A хватит за глаза. Но ТС, боюсь, не захочет связываться с контроллерами. Можно сделать цифровой автомат на жесткой логике, но, думаю, он будет довольно громоздким.
Да, и еще пожелание: управление реле лучше делать, подключая минус на землю. Это - стандартный способ. Он проще по схематике и дает возможность применения NPN или N-MOS транзисторов, номенклатура которых наиболее широкая. То же самое относится и к управления двигателями.

[vlasovzloy]

да зачем тебе плавный пуск. мощный резистор последовательно с мотором и реле замыкающее этот резистор

плавный пуск.JPG

(27.82 КБ) 853 скачивания

реле р1 включает мотор, ток идет через резистор. как только мотор раскрутится до срабатывания р2, реле замкнет резистор и будут максимальные обороты
подобрать последовательно с обмоткой реле р2 сопротивление, для порога включения

[mickbell]

не уверен что смогу вмешаться в их конструкцию...

Вмешиваться и не надо. Просто подключить через резистор на время пуска - и всех делов. Что уж там такого брутального? Да, резистор рассеивает большую мощность. Но перегреться не успеет, потому как процесс кратковременный.

[Varzinstas]

El-Eng

1. Микроконтроллер это перебор))) я рассчитывал на более изящное решение чем реостатный пуск, но менее изящное чем микроконтроллер... например полевик N или P канала с RS-цепочкой замедляющей время открытия или вариация на тему NE555...
2. Удерживать реле включенным некоторое время, пока будет происходить плавная остановка, можно например, такой схемой http://electe.blogspot.ru/2014/10/blog-post_26.html
3. Плавная остановка нужна для защиты ботсети от броска напряжения в момент коммутации из параллельной работы в последовательную... После времени работы более секунд 10 в параллельном режиме моторы набирают максимальную скорость и при коммутации в последовательный режим некоторое время вращаясь на выбеге выступают в роли генератора... на начальных тестах источником питания был компьютерный БП рубившийся в защиту... во время тестов на машине, всё было хорошо, но не долго... сгорел выходной транзистор в РН... РН я починил, но транзистор обошёлся мне в 250р. хотелось бы избежать повторения этой ситуации... Пока ничего изящнее мощного диода перед первым реле не придумал.

mickbell

Уже понял, что вмешиваться не нужно... попутал якорь со статором))))

vlasovzloy

Не догоняю, как это работает...
Например, мотор стартует минимум с 4,7В... с 6В стартанёт гарантированно... мы подбираем резистор падение напряжения на котором составит 6В... на моторе 6В и на реле Р2 соответственно тоже... реле срабатывает вольт с 7-8, т.е. оно так и не сработает;
Именяем схему и подбираем резистор обеспечивающий падение в 3в... на моторе 9в, на реле Р2 тоже, оно сразу срабатывает подключая мотор напрямую...

или я как-то не так рассуждаю?

[El-Eng]

... сгорел выходной транзистор в РН...

Скорее всего, это случилось из-за превышения допустимого напряжения стока транзистора, когда оба последовательно соединенных мотора работали в режиме генератора.
Вообще, я бы отказался и от последовательного соединения моторов, и от реле (использовал бы альтернативный вариант). А вот вопрос: каким должно быть управление, ручное (типа переключателя) или управляющее напряжение?

[Varzinstas]

El-Eng

1. Я тоже пришёл к этому выводу, там биполярник стоит, а не полевик, но суть таже... переход колектор эмитор звонился в обе стороны почти без сопротивления... Уже после ремонта я читал руководство по воинскому ремонту УАЗ 469 от 1979г. и там особо подчёркивалось, что превышение напряжения в борт сети свыше 20-ти вольт приводит к выходу из строя РН, а именно выходного транзистора...

2. Управление в основном автоматическое по термодатчику с возможностью принудительного включения и отключения. Т.е. В салоне два тумблера на три положения авто - по датчику, вкл - открытие жалюзи + оба мотора в параллель(на случай отказа датчика или самой схемы управления), выкл - разрыв цепей управляющих выводов реле (жалюзи закрываются, вентиляторы останавливаются, режим преодоления брода)

3. Если альтернативный вариант, то нужно несколько пересмотреть общую схему... в режиме авто по командам от схемы управления управлять не реле, а на прямую моторами поставив на выход мосфеты, как предлагает mickbell, тут есть вопрос, как включать моторы в половину мощности?(внедрить ограничение тока или напряжения)... В режиме вкл - жалюзи оставить, как есть, а для моторов оставить одно реле включающее оба мотора параллельно... в режиме выкл отключать питание схемы управления...

4. При использовании альтернативного варианта, примочка в виде плавного пуска также актуальна, плавная остановка, вероятно, неактуальна...

[musor]

думали думали...и наконец придумали...ХЕРНЮ...
ну МК там и првда нах не нужен реостатный пуск +реле коротящее резик спустя 5-10сек не более
а выбег? про динамическое и рекуперативное торможение наверно лекцию наши студенты прогуляли ай яй яй некорощо...
ну про переключение -.- в //я свое мнение выражал ране...но хозяин барин
делать там схему ШИМ с контролем потока смысла не вижу...каки вообще комутировать моторы кудато
достаточно 1 отключать совсем
а про перенапряжения от 100w моторов...это еще тот бредок... тогда от стартера вообще у космос улетишь

[mickbell]

а выбег? про динамическое и рекуперативное торможение наверно лекцию наи студенты прогуляли ай яй яй некорощо...

Торможение противовключением забыл. Зачем надо тормозить вентиляторы? Когда остановятся - тогда и остановятся.

[musor]

ТС считает что они способны развитьЭДС превыщающую 14в.. и чето там спалить в авто ..бред конечно полный -ИСПРАВНЫЙ АКБ прекрасно ссскущает лишнюю эээнергию и не подавится а спасибо скажет...
а против противо ЭДС при разрыве индуктивностей помогают кд213 паралелно им (и к релям и к моторам они должны быть подключены)

[mickbell]

Понятно. Пусть не беспокоится по этому поводу, вентиляторы коммутируются релюшками, им точно не поплохеет, а к выходам, включающим релюшки, это напряжение никак не приложится, даже если оно вдруг действительно откуда-то возьмётся.

[Varzinstas]

Давайте по порядку...

musor

1. Внимательнее читайте написанное до Вас...
2.

После времени работы более секунд 10 в параллельном режиме моторы набирают максимальную скорость и при коммутации в последовательный режим некоторое время вращаясь на выбеге выступают в роли генератора... на начальных тестах источником питания был компьютерный БП рубившийся в защиту... во время тестов на машине, всё было хорошо, но не долго... сгорел выходной транзистор в РН... РН я починил, но транзистор обошёлся мне в 250р. хотелось бы избежать повторения этой ситуации...

Изначально я рассуждал так же, как и Вы... борт сеть всё поглотит и не выкнет... НО практика, это не теория... ИМХО: Дело в инертности зарядки АКБ, повышайся напряжение плавно АКБ всё съел бы, но мгновенный импульс это удел конденсаторов, а не аккумуляторов... Так или иначе выход РН из строя произошёл, и произошёл во время экспериментов с переходом от параллельного режима на последовательный...
3. Схема подключения моторов параллельно и последовательного не самая изящная, но самая доступная мне не очень близкому к транзисторам и микросхемам... действительно есть альтернативный вариант с включением сначала первого мотора а потом второго... не вдаваясь в нюансы газодинамики получится одно и тоже, но делая выбор я руководствовался следующими нюансами... Основной режим работы, как раз в "пол силы", т.е. либо оба в последовательно, либо один работает, второй стоит... если один стоит он затрудняет охлаждение радиатора набегающим потоком воздуха, т.к. расположен перед радиатором, а наклон его лопастей практически обратный режиму флюгирования. К тому же если мотор большую часть времени стоит он постоянно загрязняется и (косвено)ускоряется его износ. Всё это увеличивает риск отказа этого мотора, а этот мотор является последней ступенью системы охлаждения его отказ наиболее критичен...

mickbell

Речь не о защите схемы, которую Вы помогаете мне разработать, а о защите борт сети автомобиля от скачка напряжения в момент работы мотор в режиме генератора на выбеге, после коммутации из параллельного режима работы в последовательный

[El-Eng]

Схема подключения моторов параллельно и последовательного не самая изящная, но самая доступная мне не очень близкому к транзисторам и микросхемам...

Скажите, Varzinstas, а вы можете реализовать такую схему без плавного разгона-торможения моторов? Если да, то вашу схему можно было бы дополнить схемой плавного разгона-торможения и задача была бы решена.

[Varzinstas]

Так она уже реализована... я приводил её в соседней теме http://hkar.ru/LxcX
Сейчас схема эксплуатируется в ручном режиме, так как нет управления по термодатчику...

Добавлено after 2 minutes 39 seconds:
А сегодня уважаемый mickbell выложил практически финальный вариант разработанной им схемы управления по термодатчику http://hkar.ru/LA10

Добавлено after 4 minutes 29 seconds:
Вобщем-то эксплуатировать можно и так, но хотелось бы добавить плавный пуск, он актуален лишь в режиме управления по термодатчику, аварийное включение через реле будет резким...

[El-Eng]

Так она уже реализована...

Можно ли сделать так: линии электромагнитов реле использовать в качестве сигналов управления. Получив команду коммутации, схема сначала уменьшает ток до минимума, потом включает-выключает реле, а потом увеличивает ток до максимума. Этот алгоритм одинаков при любой коммутации. Если моторы отключены, то они просто включатся с задержкой на время уменьшения тока (одинаковый режим работы упрощает схему).

Да, и еще. А обязательно ли плавное уменьшение-увеличение тока? Не достаточно ли просто выключить ток, сделать паузу, переключить реле и включить ток?

[mickbell]

А сегодня уважаемый mickbell выложил практически финальный вариант разработанной им схемы управления по термодатчику http://hkar.ru/LA10

Ага, финальный... Щас. Следующий вариант:
http://hkar.ru/LB6J
Остановите меня кто-нибудь!
Отличие этого - контроль сопротивления датчика мостовой схемой. Так оно точнее. И детальки поэкономим.

PS. Блин, темы попутал, туда надо было выложить.

PPS.

mickbell

Речь не о защите схемы, которую Вы помогаете мне разработать, а о защите борт сети автомобиля от скачка напряжения в момент работы мотор в режиме генератора на выбеге, после коммутации из параллельного режима работы в последовательный

Никто никогда не защищает бортсеть от такого, насколько я знаю. Именно поэтому там творится тот мусор, о котором я уже говорил, и даже упоминал ГОСТ.