[Aporte] Drive DC para un Motor de 90V, 3A

[aidf82]

Hace algunos años (para ser preciso cuando estudiaba en la universidad), Para el curso de Electrónica de Potencia se nos pidió diseñar un Drive DC para un motor de 90V, 3A. Para esto se nos dio un enunciado y algunas consideraciones a tener en cuenta.

Enseñar un ejemplo de diseño electrónico de un Drive DC es la idea del presente post, realizar los cálculos adecuados de cada componente y mostrar el circuito utilizado.

Espero que el diseño y realización del Drive les sea de utilidad, si tiene alguna pregunta o consulta no duden en comentarlo.

A Continuación el enunciado original.

Diseñar el DRIVE necesario para que un transistor de potencia IGBT o MOSFET se comporte como un interruptor para energizar una carga que puede ser tanto resistiva como inductiva.

El voltaje con el cual se debe energizar la carga se puede obtener:

a) A partir de una rectificación de onda completa con filtrado de una línea monofásica de 120 V AC, ó

b) A partir de una alimentación trifásica con rectificación de media de onda y filtrado.

La carga RL debe ser un Motor de corriente directa de 90 VDC, 3A el DRIVE a realizar debe enviar un tren de pulsos de la amplitud que hayan determinado, con una frecuencia de 400 HZ y debe tener un ciclo de trabajo que pueda variar del 10 al 95%.

 

[Chema Costa Rica]

Se puede decir que este circuito con dos 555 es un clasico, se puede utilizar para cualquier cosa.
Eliminar uno de los dos 555 para "ahorrar" solo lleva a problemas de inestabilidad o dificultad de ajuste.
Me giustaria saber, de todas formas, el porque de la frecuencia de 400 Hz y si tiene que ver algo con el tipo de motor.
A mi concretamente me interesa para controlar un motor de CC para barcos o automoviles de los que venmden los chinos, aunque tambien los hay europeos o eeuu a un precio x5
Me gustaria saber como funcionan los reguladores chinos para esos motores, como los que se estan popularizando para motor electricas, claro que esos son motores trifasicos de alterna, pero es lo mismo.
Yo estaba pensando en un 555 como oscilador y aplicado a un contador divisor, hay cientos de ellos, un contador por tres y tienes las tres fases separadas 120º una detras de otra y atacar tres transistores, claro que si pensamos el el mas pequeño es de 500 W a 24 V ya nos vamos a 20 A y no tengo claro el comportamiento del motor, picos, etc.
Si puedes aportar algo te lo agradecere con un paseo en un bote propulsado por energia solar, ja, ja, ja . . .
Y no es broma . . . saludos



Por cierto tus notas en "foto" ocupan muchos megas, en texto o dibujo menos del 10%, yo tengo un internet a traves de un celular de prepago y se me consume el saldo y estoy 1/2 hora para ver los dibujos, es el inconveniente de vivir en un mundo rural alejado de la civilizacion.
Por favor mira si puedes poner fichero de menos peso, ya ni me acuerdo de cuando tenia en Barcelona, España, un Adsl de 10 Mg lo mio ahora es un sufrimiento, como una penitencia por mis pecados.

 

[aidf82]

ya subí los archivos a formato JPG los cuales el de mayor peso es de 100 Kb así que ya los vas a poder descargar sin muchos problemas, con respecto a tus preguntas los 400Hz no tiene nada que ver con el motor puesto que este es de CD donde la frecuencia es igual a 0, los 400Hz pertenecen a la frecuencia de la señal cuadrada que activa al IGBT quien es el que controla al motor, por otro lado creo que te refieres a los famosos motores "universales" que están haciendo famosos los chinos los cuales pueden funcionar con CA o CD como los que usa los taladros o pulidores que utilizamos en nuestras casas, si te refieres a ese tipo de motor yo e visto que lo controlan utilizando rectificadores controlados es decir imagínate un rectificador de onda completa pero que en lugar de llevar los 4 diodos llevan 4 SCR, y a estos los disparan con un microcontrolador, microprosesador o inclusive con puros transistores ya depende de los diseñadores de los equipos,
no se si te refieres a ese tipo de motor porque después ya no entendí muy bien cuando mencionaste un motor trifasico ya que hacer un variador de velocidad para un motor trifasico de AC ya es algo mas complicado yo lo e intentado hacer pero se me dificulta disparar a los IGBT para activar el motor, yo tengo varios diseños para arrancar motores "universales" sin problemas te los puedo enviar para que revises la informacion por si es lo que te interesa saludos...

Se puede decir que este circuito con dos 555 es un clasico, se puede utilizar para cualquier cosa.
Eliminar uno de los dos 555 para "ahorrar" solo lleva a problemas de inestabilidad o dificultad de ajuste.
Me giustaria saber, de todas formas, el porque de la frecuencia de 400 Hz y si tiene que ver algo con el tipo de motor.
A mi concretamente me interesa para controlar un motor de CC para barcos o automoviles de los que venmden los chinos, aunque tambien los hay europeos o eeuu a un precio x5
Me gustaria saber como funcionan los reguladores chinos para esos motores, como los que se estan popularizando para motor electricas, claro que esos son motores trifasicos de alterna, pero es lo mismo.
Yo estaba pensando en un 555 como oscilador y aplicado a un contador divisor, hay cientos de ellos, un contador por tres y tienes las tres fases separadas 120º una detras de otra y atacar tres transistores, claro que si pensamos el el mas pequeño es de 500 W a 24 V ya nos vamos a 20 A y no tengo claro el comportamiento del motor, picos, etc.
Si puedes aportar algo te lo agradecere con un paseo en un bote propulsado por energia solar, ja, ja, ja . . .
Y no es broma . . . saludos



Por cierto tus notas en "foto" ocupan muchos megas, en texto o dibujo menos del 10%, yo tengo un internet a traves de un celular de prepago y se me consume el saldo y estoy 1/2 hora para ver los dibujos, es el inconveniente de vivir en un mundo rural alejado de la civilizacion.
Por favor mira si puedes poner fichero de menos peso, ya ni me acuerdo de cuando tenia en Barcelona, España, un Adsl de 10 Mg lo mio ahora es un sufrimiento, como una penitencia por mis pecados.

 

[Chema Costa Rica]

Gracias por lo del peso de los archivos, por un momento pense que podrias molestarte.
Lo que quiero es construir un pequeño catamaran de fibra de vidrio propulsado con energia solar pero hibrido, con un motor diesel de apoyo de 10 CV para poder volver si me quedo sin baterias pero que me permita navegar en silencio con dos motores electricos durante unas horas para no molestar a los animales, acuaticos, terrestres o aereos.
Es este:
http://www.bateau.com/studyplans/PC24_study.htm?prod=PC24
como ves hay espacio para muchas baterias y para un buen techo solar, el problema estara en el peso total. Ya se que me meto en un buen lio, pero me la voy a jugar.

Me referia a estos motores:
http://www.vetus.com/engines-and-ar...s-electric-propulsion-2-2-kw.html?___store=es
Este de Vetus se monta en pequeños veleros y catamaranes de vela de maximo 40' o sea maximo unos 12 m.

http://www.kraeutler.at/detalles_de_motor/items/16.html
http://www.kraeutler.at/tl_files/dateien/Massblaetter/Regeleinheit DR4 Standard.pdf
Kraeutler tiene motores de mucha potencia, pero hay fabricantes de motores electricos de varios cientos de Kw. No es un "invento" de ahora de "nuevas energias" los motores electricos para barcos de cientos de CV se usaban ya en los submarinos de 200 Tn de la segunda guerra mundial

El problema con estos modelos de marcas de prestigio y garantia son los precios . . .
a partir de . . . 4.000 €
Yo me puedo permitir dos motores chinos, uno en cada canoa y si construyo los reguladores, pues mas barato:
http://spanish.alibaba.com/product-gs/48v-1000w-electric-dc-motor-for-car-1587326722.html?s=p
Venden tambien los reguladores y hay motores para barcos, vehiculos y motos, pero necesitaria una novia china para que me traduzca y me asesore
no llego a mas . . .

 

[aidf82]

OK por lo que describes puedo notar que tienes una idea clara de tu proyecto, voy a revisar la información que mencionas sobre todo la de los motores, porque asumo que quieres hacer el control de los mismos de forma electrónica, de primera impresión yo creo que existen varias soluciones comprobadas que bien puedes utilizar pero se limitan a condiciones que tu no deseas, como lo puede ser el generar un exceso de ruido al navegar o inclusive el costo elevado de algunos componentes, esto sin hablar de la utilización de energía solar sinceramente en ese campo estoy en fuera de fuego, la verdad es que nunca e trabajado en esa área alguna vez lo contemplé e inclusive tuve la oportunidad de tomar cursos y materias en la universidad pero nunca lo hice. voy a revisar la información y si te puedo ayudar en algo tenlo por seguro que lo haré saludos.........

Gracias por lo del peso de los archivos, por un momento pense que podrias molestarte.
Lo que quiero es construir un pequeño catamaran de fibra de vidrio propulsado con energia solar pero hibrido, con un motor diesel de apoyo de 10 CV para poder volver si me quedo sin baterias pero que me permita navegar en silencio con dos motores electricos durante unas horas para no molestar a los animales, acuaticos, terrestres o aereos.
Es este:
http://www.bateau.com/studyplans/PC24_study.htm?prod=PC24
como ves hay espacio para muchas baterias y para un buen techo solar, el problema estara en el peso total. Ya se que me meto en un buen lio, pero me la voy a jugar.

Me referia a estos motores:
http://www.vetus.com/engines-and-ar...s-electric-propulsion-2-2-kw.html?___store=es
Este de Vetus se monta en pequeños veleros y catamaranes de vela de maximo 40' o sea maximo unos 12 m.

http://www.kraeutler.at/detalles_de_motor/items/16.html
http://www.kraeutler.at/tl_files/dateien/Massblaetter/Regeleinheit DR4 Standard.pdf
Kraeutler tiene motores de mucha potencia, pero hay fabricantes de motores electricos de varios cientos de Kw. No es un "invento" de ahora de "nuevas energias" los motores electricos para barcos de cientos de CV se usaban ya en los submarinos de 200 Tn de la segunda guerra mundial

El problema con estos modelos de marcas de prestigio y garantia son los precios . . .
a partir de . . . 4.000 €
Yo me puedo permitir dos motores chinos, uno en cada canoa y si construyo los reguladores, pues mas barato:
http://spanish.alibaba.com/product-gs/48v-1000w-electric-dc-motor-for-car-1587326722.html?s=p
Venden tambien los reguladores y hay motores para barcos, vehiculos y motos, pero necesitaria una novia china para que me traduzca y me asesore
no llego a mas . . .

 

[Chema Costa Rica]

Son 9 paneles solares de 250 W, pero eso es a la tension que genera sin carga y a pleno sol, en realidad se quedan en 180-200W reales pero suficientes para alimentar dos motores de 500 o incluso de 1K cada uno ya que no van a tope, vas regulando la velocidad segun el oleaje, vegetacion, etc. Cuando vas despacio o estas parado la energia sobrante carga las baterias y estas te dan el margen para seguir sin sol.
8 baterias de 100 Ah dan para unas 4-6 hoas, segun la velocidad pero mejor no descargar las baterias mas del 50 % y nunca, si no es por una emergencia, una descarga profunda, para alargar su vida
No es una lancha de planeo, es una lancha de paseo que si va a 6-8 nudos ya seria un exito.

Hay reguladores chinos muy baratos, el problema es que dos motores, dos reguladores y un regulador solar puestos en Centro America, con los portes e impuestos de aduana hay que multiplicar x 4
y eso es lo que me molesta, parece que todo conspira para que no avancen las energias alternativas.

Ademas los paneles deberian ser flexibles 2 Kg cada uno, pero son tan caros que si no bajan de precio tendre que poner estos policristalinos y pesan 19-23 Kg cada uno depende del fabricante.

Tu circuito es perfecto, solo añadir mas transistores en paralelo, segun la potencia del motor, el 555 da para ello y mas.

Ire informando de mis avances, a ver si se anima alguien mas con estos temas. Saludos.

 

[montesazules]

Hola, buenos días.

el driver me parece maravilloso, pero cómo sustituyo el transformador por que no lo encuentro.... por favor

 

[Fogonazo]

Hola, buenos días.

el driver me parece maravilloso, pero cómo sustituyo el transformador por que no lo encuentro.... por favor

Busca en el Foro driver´s similares pero sin transformador.

 

[montesazules]

no hay diagramas de ese tipo en el foro. ojala que si sale un lo podamos compartir

 

[Fogonazo]

no hay diagramas de ese tipo en el foro. ojala que si sale un lo podamos compartir

Busca "Caminadora"

 

[Joey26]

Excelente! Como se llama el circuito de doble 555? quiero saber un poco mas de el
estoy diseñando un control para 90v y 1.3A, hasta donde se los motres de 90dc trabajan bien con los 120v dc no?
Mi pregunta mas puntual seria, Porque IGBT y no un MOSFET?

 

[Scooter]

556 es un doble 555 en un dip 14.

Creo que había uno triple pero ese no lo he usado nunca. El 556 si que lo he usado muchas veces.