Manejar un motor cc de 90v con pwm

[Eduardo]

El D4020L es un diodo de 20A x 400V
El S4020L es un tiristor de 20A x 400V

Es dificil que los dos esten quemados (aunque todo es posible), el candidato es el tiristor y como normalmente se ponen en corto, tendrias que tener el motor girando al mango, en ese caso una solucion seria ponerle un cartel que diga "Cinta de alta competencia" ;-)

Tanto ese tiristor como ese diodo son reemplazables por cualquier basura mientras sea de 20A x 400V, peeeeero vas a tener que trabajar un poco en adaptaciones mecanicas porque con encapsulado TO-220 aislado no creo que consigas, vas a tener que arreglartelas con la fijacion de un encapsulado mas grande (probablemente TO-3) y aislarlo con mica o lo que sea.

 

[betocar92]

hola como vamos mira yo ensaye con este diagrama y rectifique a media honda y coloque un filtro de 470uf a 250v
la señal de referencia la tomo de 555 a frecuencia de 120hz la señal de referencia deve ser mas positiva o silo prefieres usa deirecto de el transformador de 6 + 6 con tab central (0) a tierra
suerte

 

[betocar92]

hola amigos tengo la programacion de un pic16f84 para manejar un motor con pwm[con el codigo hex para programarlo solo coloquen la fuente de acuerdo al voltaje del motor si es un motor dc de 90v un rectificador de media onda mas los condensadores de mas o menos 1000 uf a 200 v
espero que les sirva

aqui el picpwm.asm

;Programa experimental para generar una señal PWM
;----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

; DIRECTIVAS

;----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

      LIST P = 16F84
      INCLUDE "P16F84A.INC"
;----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
; DECLARACI”N DE VARIABLES
;----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
CICLO       EQU 0F ;Para memorizar el ciclo de trabajo.
CONTATORE_1 EQU 0D ;Para memorizar el multiplicador d Ton.
CONTATORE_2 EQU 0E ;Memoria necesaria para DELAY_15µs.
;----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

; VECTOR DE RESET

;----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

  
          ORG 0 ;Inicio en Reset.
;----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

; CONFIGURACI”N DE LAS PUERTAS

;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------          BSF STATUS,5      ;Paso por P·gina1.
          BSF STATUS, RP0    
          MOVLW 0Xff        ;Se configura el 
          MOVWF TRISA       ;PORTB en USCITA.
          CLRF TRISB
          BCF STATUS,5      ;Regreso a P·gina0.
;-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

; PROGRAMA PRINCIPAL

;-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
RESET  CLRF PORTA           ;Se define el ciclo de
       CLRF PORTB           ;trabajo (para un 50 %).
       
INICIO BCF STATUS, RP0    ; Bank 0
       MOVLW 0X0A         ;
       MOVWF EEADR        ; Address to read
       BSF   STATUS,RP0   ; Bank 1
       BSF   EECON1,RD    ; EE Read
ESPER  BTFSC EECON1,RD    ; Espera final de lectura
       GOTO  ESPER        ; a que baje la bandera
       BCF   STATUS,RP0   ; Bank 0
       MOVF  EEDATA,W     ; W = EEDATA
       MOVWF CICLO
       SUBLW 0X00
       BTFSC STATUS,2 
       INCF CICLO,1


INIZIO    CALL CONTROL
                               ;Transferencia del contenido de
          MOVF CICLO,w 
          MOVWF CONTATORE_1    ;CICLO en CONTATORE_1 (CONTATORE_1
          GOTO T_ON            ;contiene 127).
T_ON      BSF PORTB,0          ;Se pone a 1 la salida RB0 (encendido
       BCF PORTB,1
                               ;del diodo LED).
         CALL DELAY_15µs      ;Se llama la temporizaziÛn y se
         DECFSZ CONTATORE_1,f ;repite per el nÿmero de veces
       GOTO  T_ON            ;especificado en CONTATORE_1 (aquÌ:127).
          MOVLW 0XFF           ;Se carga CONTATORE_1 con 255 (valor
          MOVWF CONTATORE_1    ;m·ximo cargable en un octeto).
          MOVF CICLO,w         ;Transferencia de CICLO a W.
          SUBWF CONTATORE_1,f  ;Resta de 255 y el contenido de
                               ;CICLO (aquÌ: 255-127 = 128).

T_OFF     BCF PORTB,0          ;Se lleva a 0 la salida RB0 (se apaga
          BSF PORTB,1          ;el diodo LED).
          CALL DELAY_15µs      ;Se llama la temporizaciÛn y se
          DECFSZ CONTATORE_1,f ;repite por el nÿmero de veces
          GOTO T_OFF           ;especificado en CONTATORE_1 (aqui: 128).
          CALL GRABA
          GOTO INIZIO
           
;----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
; TEMPORIZACI”N
;----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
DELAY_15µs MOVLW 0X02
         MOVWF CONTATORE_2
TEMPO      clrwdt
    DECFSZ CONTATORE_2,f
       GOTO TEMPO
        GOTO FINE
FINE       RETURN

CONTROL    BTFSS PORTA,0
           CALL SUBE
           BTFSS PORTA,1
           CALL BAJA
           RETURN

SUBE       DECF CICLO,1
           MOVF CICLO,W
           SUBLW 0X01
           BTFSS STATUS,2
           RETURN
           INCF   CICLO,1
           RETURN

BAJA       INCF   CICLO,1
           MOVF CICLO,w
           SUBLW 0XFE
           BTFSS STATUS,2 
           RETURN
           DECF   CICLO,1
           RETURN

GRABA  ; Establecer EEADR y EEDATA
	 MOVLW 0X0A
	 MOVWF EEADR	 ; Escribe la dirección en EEADR
	 MOVF  CICLO,w
	 MOVWF EEDATA      ; Se escribe el dato en EEDATA 
	 BSF	 STATUS,RP0	 ; Selecciona el banco 1
	 BSF	 EECON1,WREN ; Permiso de escritura activado
	 ;Comienzo de la secuencia de escritura
	 MOVLW	0x55
	 MOVWF	EECON2 ; Se escribe el dato 55 h en EECON2
	 MOVLW	0xAA
	 MOVWF	EECON2 ; Se escribe AA h en EECON2
	 BSF	EECON1,WR	 ; Comienza la escritura
	 BCF	EECON1,WREN	 ; Permiso de escritura desactivado

;ESPERA BTFSC EECON1,WR	 ; Espera a que termine la escritura
;	 GOTO	ESPERA
	 BCF	STATUS,RP0 	 ; Selecciona el banco
       RETURN

    END

 

[BBMNet]

Mientras que es posible controlar con tiristores la velocidad de un motor CD mi experiencia es que la velocidad es sumamente variable dependiendo siempre de las variaciones de la carga. A bajas velocidades pierde fuerza o trabaja a "jalones" con la variación de la carga. Ademas el rango de velocidad solo es ajustable generalmente en un rango 100/1 como mejor.

Para lograr torque en toda la gama de velocidades se utiliza el control PWM pero en particular no lo recomendaría con ese motor particular dado que su armadura genera demasiada contraelectromotríz que podría dañar a la electrónica, aún con diodos, snubbers y otras protecciones.

Si lo que necesitas es realmente un rango de velocidad desde cero solo se me ocurren servomotores de CD que son los más fáciles de controlar. Su armadura es de muy poca inercia y por tanto generan, relativamente hablando, muy poca contraelectromotriz.

Generalmente se utilizan puentes H completos para estos drivers. En lo personal prefiero utilizar medio puente con fuente de alimentación bipolar. Deben extremarse las precauciones dado que se tiene en doble de voltaje en la fuente Y ES LETAL! pero simplifica enormemente la electrónica y reduce el costo y el espacio utilizado.

Como tip, calcula que del ciclo de PWM un 30% como mínimo debe darse como "tiempo muerto" a los transistores que utilices como drivers. Una frecuencia mínima de 2 KHz a 4 KHz es sugerida como mínimo pero a veces se requiere de experimentación dado que cada motor es diferente.
Nota: el tiempo muerto se requiere para garantizar que los transistores de una misma sección del puente no accionen al mismo tiempo cortocircuitando la fuente.

Un último comentario, si necesitas trabajar cualquier motor a bajas velocidades verifica que el enfriamiento sea adecuado. Para los motores que incluyen un ventilador bajar la velocidad significa bajar la ventilación y por tanto pueden sufrir calentamientos o incluso quemarse. Cuidado con esto.

Espero estos comentarios te sirvan.

Suerte.

 

[DOSMETROS]

Por mi experiencia en el manejo de motores de cc, cuando se quiere llevar la velocidad desde cero a nominal con BUEN TORQUE , es fundamental alimentar el campo independientemente del rotor para los motores de conexión en paralelo. La del rotor puede ser a la antigua, con variác, díodos y capacitor.
Si se emplean dos PWM para campo y rotor la primera irá a tensión nominal (90Vcc. par éste caso) y la segunda variable, pero manejadas por el mismo oscilador para que sincronicen los pulsos, estaría bueno que la del campo salte de 0 a 90 Volts cuando la del rotor sale de 0 Volts, o que vuelva a cero luego de unos segundos de inactividad (para no estar pendiente que el campo quede alimentado y sin tensión el rotor)
No habría problemas en alimentar campo y rotor con circuitos tiristorizados de onda completa trabajando con los hemiciclos de alterna de 110V, obvio uno fijo al equivalente de 90V y el del campo , variable.
Si el motor va a trabajar a muy baja velocidad, es indispensable la refrigeración por turbina exterior.

 

[sjcronchi]

Por mi experiencia en el manejo de motores de cc, cuando se quiere llevar la velocidad desde cero a nominal con BUEN TORQUE , es fundamental alimentar el campo independientemente del rotor para los motores de conexión en paralelo. La del rotor puede ser a la antigua, con variác, díodos y capacitor.
Si se emplean dos PWM para campo y rotor la primera irá a tensión nominal (90Vcc. par éste caso) y la segunda variable, pero manejadas por el mismo oscilador para que sincronicen los pulsos, estaría bueno que la del campo salte de 0 a 90 Volts cuando la del rotor sale de 0 Volts, o que vuelva a cero luego de unos segundos de inactividad (para no estar pendiente que el campo quede alimentado y sin tensión el rotor)
No habría problemas en alimentar campo y rotor con circuitos tiristorizados de onda completa trabajando con los hemiciclos de alterna de 110V, obvio uno fijo al equivalente de 90V y el del campo , variable.
Si el motor va a trabajar a muy baja velocidad, es indispensable la refrigeración por turbina exterior.

Hola DOSMETROS, muy buenos tus comentarios, te hago una consulta, estoy aplicando un pwm a un motor universal de 220V 2A, al cual le he conectado las bobinas del rotor y el estator en serie, con lo que el pwm se aplica a ambos bobinados. Me recomendás aplicarle pwm a un sólo bobinado? Cuál sería la diferencia? Desde ya, muchas gracias.
Sergio

 

[DOSMETROS]

Sicronchi, los motores universales funcionan en serie y es lo que les da ese importante torque !
Hay una vieja ley en ingeniería . . . si funciona . . . y biém . . .
jeje no lo toques
De todas maneras, si quisieras mejorarlo en algún aspecto específico, comentanos y lo vamos viendo

 

[mandosasd]

La verdad es que creo que es un poco tarde para este proyecto pero creo que sacando el problema de la eleccion del dispositivo que ejecute el pwm, yo creo que con mi proyecto pueden hacer todo lo demas, les dejo mi proyecto para que lo revisen capaz les sirve

Nos vemos

 

[KUENNE]

Que tal:

esto es fácil, arma un circuito controlador de fase con un TCA785 que funciona a 110 o 220 vac, la salida la envías a un puente rectificador y ya tienes la d.c. que necesites.

Suerte

 

[eusebio pacheco]

tengo un circuito pwm que consta de un lm 324 muy comun para pequeños motores dc pero quiero implementarlo en un motor de iman permanente de 2.75php y 110v dc con una velocidad de 4800 rpm yo arme el circuito pwm que escon un ne 555 y le coloque un igbt que saque deun horno microhondas panasonic y le coloque el diodo de potreccion al motor y al transistor al colocarlo a funcionar el pwm conmotores de menor voltaje funciono bien pero con este motor solo trabajo poco tiempo ya qye lo fundio en un lapso corto de tiempo pienso que es por las fem generadas por el motor pero nose si este transistor no tiene la capacidad necesaria de voltaje y corriente para soportar la carga del motor que tengo es de una caminadora estatica y este circuito remplazara su board de control y a uq eesta fue quemada y le faltaban piezas que me recomiendan para este caso que tipo de transistor puede soportar este motor acoplandolo con el circuito pwm del lm 324 mañana le publico una foto al diagrama
gracias espero que me alluden

 

[eusebio pacheco]

Tengo un circuito pwm que consta de un lm 324, muy comun para pequeños motores dc pero quiero implementarlo en un motor de iman permanente de 2.75php y 110v dc con una velocidad de 4800 rpm, yo arme el circuito pwm que es con un ne 555 y le coloque un igbt que saque de un horno microondas Panasonic, y le coloque el diodo de proteccion al motor y al transistor. Al colocarlo a funcionar el pwm con motores de menor voltaje funcionó bien, pero con este motor solo trabajo poco tiempo ya que lo fundió en un lapso corto de tiempo.

Pienso que es por las fem generadas por el motor, pero no se si este transistor no tiene la capacidad necesaria de voltaje y corriente para soportar la carga del motor que tengo, es de una caminadora estatica y este circuito reemplazará su board de control ya que ésta fue quemada y le faltaban piezas. ¿ Que me recomiendan para este caso, que tipo de transistor puede soportar este motor acoplandolo con el circuito pwm del lm 324?

Éstas son las imagenes de la caminadora y del circuito de control para la misma, el circuito es con un 555 y voy a remplazarlo por el que es controlado por un lm 324 el cual trabaja de una manera mas controlada que con el 555, ambos funcionan pero el desempeño del que es con operacionales tiene un mejor control de la velocidad de inicio y detencion a cero, la referencia de los transistores son las siguientes :
1mbh50d-060a ese es el igbt que encontre de un horno Panasonic el cual funciono cierto tiempo pero se fundio, hice la prueba con un mosfet sd20n60 que es el mas chico de la foto el cual se quemo de manera instantanea sin dejar tiempo para las medidas de voltaje, no se si estoy errado en el calculo del transistor para esta maquina o caminadora estatica, pero creo que las fem son las que me están quemando los transistores y la verdad no quiero dañar los que me quedan por alli.

Les agradesco la colaboracion el circuito del lm 324 funciona las mil maravillas con motores de menor voltage pero se que para éste que es tambien dc debe funcionar bien, pero no se que tipo de transistor colocarle que soporte la carga del motor el cual tambien tiene fotos adjuntas, este es el diagrama del pwm con lm 324 y el del 555; espero me ayuden en la etapa de potencia que es la que me esta precentado problemas les agradesco algun diagrama o alguna referencia de los transistores que pueden soportar este tipo de motor estube leyendo en los foros de pwm y cosas asi y encontre que alguien tenia unas imagenes de una caminadora con sus respectivos igbt pero no decia algo concluso de ese tema espero poder aportarles algo, les agradezco

Éste es el diagrama de los circuitos de control que son los de las fotografias

¿Hay forma de desacoplar la señal de pwm para proteger el circuito sin afectar el rendimineto del mismo? me gsutaria hacerle eso a ese circuito controlador para proteger de algun pico alto de voltage o interferencias producidas por el motor.

 

[horacio]

necesitas si o si el diodo damper interno en el transistor que controla el motor. de lo contrario te vas a cansar de cambiar transistores.

mira esto y espero aclares tus dudas:

EL TRANSISTOR IGBT

Los transistores bipolares de compuerta aislada comúnmente llamados IGBT’s son el resultado de muchas investigaciones desarrolladas por los fabricantes de componentes electrónicos, con el objetivo de conseguir un dispositivo de gran velocidad de conmutación, mínimo consumo de corriente de control y gran capacidad de soporte a voltajes y corrientes elevados. El símbolo del IGBT según norma alemana se muestra en la figura 3-6.

Observe que los terminales Colector-Emisor normalmente vienen con un diodo “Damper” instalado en dicha posición para PROTECCION EN CASO DE UTILIZAR CARGAS INDUCTIVAS

tene en cuenta que ese diodo ademas de ser de alto voltaje ,tambien debe ser de alta velocidad. si pones un diodo externo no te va a dar resultado....

 

[eusebio pacheco]

Hola, gracias, estare pendiente de eso, le coloque un diodo damper
para proteccion del igbt pero aun asi ¿tendrás alguna referencia de un diodo que soporte esa carga de corriente y voltaje por alli en tus apuntes? , te lo agradezco, yo estare por aca averiguando uno que sea el adecuado. Gracias de ante mano


Me gustaria saber que tipo de transistores podria utilizar para este tipo de motor ya que el diodo damper si lo podre localizar con mas facilidad, jeje bueno espero que alguno que haya reparado alguna caminadora de éstas haya podido conseguir un reemplazo para el igbt que utiliza o ya sea un mosfet que soporte las condiciones de trabajjo que este motor soporte, estaba pensando en el irf 250 pero no se si alguno lo ha utilzado en estos casos.

Les agradezco un respuesta, gracias y bueno si desean saber algo acá estaré tambien para ayudar si alguno necesita ayuda con equipos de sonido de ultima tecnologia marca lg, me lo hacen saber por si las moscas jeje manejo mucho esa linea en mi trabajo, bueno espero que alguno me colabore en este caso.

Gracias de nuevo

 

[mikelectron]

Hola comunidad, como parte de un proyecto estoy haciendo un circuito para regular la velociad de un motor, hice un circuito de pwm con 555 que trabaja con 6vcd para la parte del control el cual llega a un TIP142 el cual conmuta la señal proveniente de otra fuente para alimentar el motor,lo he probado y parece que funciona, el problema es que el motor trabaja con 90vcd (hasta ahora solo lo he alimentado con 12vcd pues no tengo una fuente mas grande) y tengo que realizar la fuente que lo alimente, la cosa es que me quiero ahorrar el transformador pues creo que para bajar de 120vca que entrega la línea residencial a 90v tal vez podría emplear una solucion mas economica y práctica. Ya conecté directo a un puente de diodos y filtro con 2 capacitores electrolíticos pero a la salida mido voltaje y en lugar de bajar sube como 30volts, intenté con un divisor de voltaje con 2 resistencias en serie y conectando el motor en paralelo a la que daba aprox los 90vcd pero aunque al medir con el voltimetro paralelo a esa resistencia haya voltaje, al conectar el motor ni se mueve ¿Qué me recomiendan para solucionar este problema?

 

[DOSMETROS]

Un motor de 90 Vdc está construido para funcionar con los 110 Vca rectificados pero no filtrados.

De hecho tampoco hay problema si la PWM trabaja sobre esa tensión pulsante sinusoidal , una cuestión a tener en cuenta para los transistores es que los picos SI son cercanos a los 170 Vp.

Te recomiendo mosfets más que los bipolares y ojo que te quedaría todo el circuito electrificado.

Saludos !

 

[mikelectron]

Muchas gracias por contestar tan pronto, aunque creo que aun tengo dudas:

¿No hay problema si conecto el motor directo al rectificador sin etapa de filtrado, es decir de la línea de alimentacion directa al puente de diodos y a la salida de este directo el motor?

No entendí a que te refieres con que en los transistores los picos SI son cercanos a los 170Vp

Ya tengo el transistor y no quisiera comprar mas material a menos que sea indispensable, hasta ahora con una fuente de 12vcd para alimentar el motor ha funcionado entrando la PWM a la base, el colector a un polo del motor y el emisor al negativo de la fuente que en este caso requiero de 90vcd o bien como dices de 110vcd, el otro polo del motor lo conecto al positivo directo, como mencioné el PWM se alimenta con 6vcd y lo que me ocurre es que no funciona si las 2 fuentes no tienen el negativo común, es decir el de la fuente de 6vcd y la de la fuente de 90vcd tendrían la tierra comun y no se que tanto pueda afectar.

¿Cómo que me quedaría electrificado todo, hay manera de resolverlo?

Muchas gracias espero que mis dudas sean claras y no tan tontas. saludos!!!

 

[Gudino Roberto duberlin]

Hola comunidad, como parte de un proyecto estoy haciendo un circuito para regular la velociad de un motor, hice un circuito de pwm con 555 que trabaja con 6vcd para la parte del control el cual llega a un TIP142 el cual conmuta la señal proveniente de otra fuente para alimentar el motor,lo he probado y parece que funciona, el problema es que el motor trabaja con 90vcd (hasta ahora solo lo he alimentado con 12vcd pues no tengo una fuente mas grande) y tengo que realizar la fuente que lo alimente, la cosa es que me quiero ahorrar el transformador pues creo que para bajar de 120vca que entrega la línea residencial a 90v tal vez podría emplear una solucion mas economica y práctica. Ya conecté directo a un puente de diodos y filtro con 2 capacitores electrolíticos pero a la salida mido voltaje y en lugar de bajar sube como 30volts, intenté con un divisor de voltaje con 2 resistencias en serie y conectando el motor en paralelo a la que daba aprox los 90vcd pero aunque al medir con el voltimetro paralelo a esa resistencia haya voltaje, al conectar el motor ni se mueve ¿Qué me recomiendan para solucionar este problema?

Amigo, para para para un momento, hay algo qUE debe aclararse tu dices qUE aumenta la tension cuando la rectificas y filtras.- bien, no se tu nivel de conocimientos de electricidad pero cuando tu mides Vac! el instrumento te entrega un valor "eficaz".- es decir aprox. el 60% de la tension de red para una señal sinusoidal, si? ok.-
Si tu la rectificas y filtras, llegaras al valor pico de la misma!!!.-
Otra cosa si conectas el motor al divisor resistivo es obvio qUE no se movera, la corriente qUE necesita el mismo la estas limitando con las R!.-
Lo qUE tienes qUE hacer PRIMERO.-
Si vas a usar la tension de RED para accionar el motor, debes optoaislar el sistema de accionamiento, con el resto del circuito, ya qUE tendras chasis vivo en todas partes!!

 

[DOSMETROS]

¿ Foto del Motor ?
¿ Consumo en Amperes del motor ?

 

[mikelectron]

Ok entiendo bien lo que me dices respecto a que al rectificar y filtrar llego al valor pico y también el porqué el motor no funcionó con el divisor de voltaje, respecto al optoaislamiento me parece que ya lo tengo justo entre el transistor de potencia y el pwm. Envío mis diagramas tanto del circuito de control como el de fuerza (Solo por aclarar, en el de control señala una fuente de 12vcd pero yo solo utilizo 6vcd)

Y para contestar respecto a los datos del motor envío foto y especificaciones.

 

[jarocientific]

mikelectron; solo busca un circuito de controlador de caminadora es identico al tuyo solo que envez de usar transistores de potencia usa tirisistores o en algunos casos mosfets que funcionan directo despues del puente de diodos sin filtros(capacitores) asi el voltaje anda cerca de los 90 vcd a pleno pmw.