Elektronisk switch til pulsmotor

[MR2i]

Er det noen som har et forslag til hvilke komponenter og evt. en krets som klarer å switche 24 Volt 47000uF på en induktiv last på 0,3 ohm? Med ca 500 pulser / sek. Det blir ganske høy strøm pr sekund da. Skal styres via Reedswitch.

[rozon]

Kan du tegne et lite prinsipp skjema hvordan du tenker dette?

[perpyro]

Elektronisk fartsregulator som benyttes i elektriske RC biler og båter regulerer turtallet på motoren etter samme prinsipper.

Om frekvensen blir riktig vet jeg ikke men er vel vert og sjekke opp nærmere.

[MR2i]

Trenger ikke noen tegning egentlig, siden denne kretsen skal være en ren modul. Omtrent som solid state releer. Man har en styrestrøm fra pls eller reedswitch på 12 eller 24 volt inn, som bryter/åpner en switch.

 

Problemet er at om man tar ohms lov med I=U/R så er det 400 ampere som går igjennom switchen i start av puls. Alt på litt over 1 millisekund

[MR2i]

Men jeg la ved et tillegg her for å forenkle beskrivelsen.

Endret 29. juli 2007 av MR2i

[rozon]

IGBT'er har vel ikke problem med slike laster? Hvis selve switchen er problemet så søk på IGBT på Google. De kommer ofte med gode eksempler på oppkobling i application notene.

 

Edit: Fjerna lik som ikke virka...

Endret 29. juli 2007 av rozon

[MR2i]

Jo, men like fullt må jeg finne ut hvilken type jeg må bruke. IRG4PC40FD feks? 160 watt Ptot Vce på 600 volt, 49 ampere på Ic og hva nå Vce(sat) betyr. Men 160 watt er da vel ikke nok?

 

Jeg har søkt etter sånne ting på google før, men har ikke funnet noe som tåler dette. Jeg har eksempelvis 2 stk IRG4PC40S liggende her. Men for at den skal åpne/lukke så må man ha en viss spenning slik jeg har forstått. Dette er ting jeg er HELT grønn på. Dessverre.

 

Jeg skulle ha ansatt en til å gjøre denne jobben like mye som jeg har en mekanisk ansatt. Hadde vært lettere.

 

"Her er et batteri. Fra denne skal jeg ha en elektronisk switch som takler 400 ampere. Fiks det"

[ddd-king]

Jo, men like fullt må jeg finne ut hvilken type jeg må bruke. IRG4PC40FD feks? 160 watt Ptot Vce på 600 volt, 49 ampere på Ic og hva nå Vce(sat) betyr. Men 160 watt er da vel ikke nok?

 

Jeg har søkt etter sånne ting på google før, men har ikke funnet noe som tåler dette. Jeg har eksempelvis 2 stk IRG4PC40S liggende her. Men for at den skal åpne/lukke så må man ha en viss spenning slik jeg har forstått. Dette er ting jeg er HELT grønn på. Dessverre.

 

Jeg skulle ha ansatt en til å gjøre denne jobben like mye som jeg har en mekanisk ansatt. Hadde vært lettere.

 

"Her er et batteri. Fra denne skal jeg ha en elektronisk switch som takler 400 ampere. Fiks det"

9169844[/snapback]

 

Du sier at lasten er induktiv. Hvis du har induktansverdien på denne lasten blir det greit å regne ut strømmen gjennom lasten. Du kan ikke få en momentan endring i strøm gjennom en induktor. Dette resulterer at du vil få en mye mindre strømrampe som stiger og synker i løpet av de 2ms...

[kons]

Du sier at lasten er induktiv. Hvis du har induktansverdien på denne lasten blir det greit å regne ut strømmen gjennom lasten. Du kan ikke få en momentan endring i strøm gjennom en induktor. Dette resulterer at du vil få en mye mindre strømrampe som stiger og synker i løpet av de 2ms...

9170994[/snapback]

 

Var noe sånt jeg tenkte å skrive også, i tillegg bør trådstarter også tenke på at når han vel har fått strømmen til å flyte i induktoren må den alltid(!!) ha en vei å gå, spenningen kan ellers bli meget høy og (det ofte betydelige) energiinholdet i induktoren kan avsettes på uønsket sted med spektakulært resultat.

Sett diode over lasten eller hvis strømmen blir for høy (for mye effekt tap i dioden) bruk en switch til over lasten styrt i motfase av den første switchen.

[MR2i]

BEMF blir avledet fra den induktive lasten via diode på 400V 10A, så dette er intet problem.

 

Jeg har dessverre ikke noe instrument til å måle induktansverdier. Jeg vet jeg har 24 Volt på en 47000uF kondensator som skal pulses mot den induktive lasten som har en omhsk motstand på 0,3 ohm. Det er dessverre alt.

[ddd-king]

BEMF blir avledet fra den induktive lasten via diode på 400V 10A, så dette er intet problem.

 

Jeg har dessverre ikke noe instrument til å måle induktansverdier. Jeg vet jeg har 24 Volt på en 47000uF kondensator som skal pulses mot den induktive lasten som har en omhsk motstand på 0,3 ohm. Det er dessverre alt.

9171390[/snapback]

 

En kondensator som leverer strøm til en spole gjennom en resistans-->Dette gir et andre ordens system. Løsningen er dempende oscillasjoner. Uten å vite induktansverdien er det ikke mulig å finne løsninger.

 

Likevel, ved å lade opp kondensatoren med en spenningskilde og lade ut kondensatoren igjen gjennom resistansen og induktansen kan man finne induktansverdien. Dette gjøres ved å finne svingperioden og løse 2. ordens differentialligningen.

 

Det enkleste er å ha et intrument som kan måle induktansverdien direkte (litt dyrere multimeter).

[ddd-king]

Alt blir så mye enklere hvis du får tegnet opp en krets og beskrivelse av hvordan kretsen blir brukt.

[MR2i]

Sånn blir kretsen.

L1 er spolen som driver motoren.

[MR2i]

De 2 releene som vi bruker i dag, er som en endevender. Når den ene er lukket, så skal den andre være åpen og omvendt.

 

I helgen kjørte vi med 24 volt, og releene smeltet etter 2 pulser (2200 watt releer beregnet på 220V), så det går temmelig store strømmer.

 

Jeg ønsker rett og slett moduler som kan erstatte de 2 releene. Solid state relays er jo det samme, men koster 1000-lappen pr stk, men klarer likevel ikke disse strømmene. De er som regel også beregnet på 10 Ampere.

[ddd-king]

Dette ble klarere. De 2200W reléene tåler ikke med enn 10A. Selv om induktansen begrenser strømmen, så går det betydelig mer strøm enn 10A. Det har reléene vitnet for. Løsningen er kraftige releeer som er beregnet for lavere spenninger, men betydelig høyere strømmer: releer for trailer.

Men desverre er disse mekaniske releene for store, klumsete og derfor trege. Det vil være problematisk å få til en pulsperiode på 2ms.

 

Solid state releer er også trege...<100Hz (82Hz den jeg har funnet).

 

Løsningen må bli, 2stk komplementære MOSFET transistorbanker--> ett nytt begrep CMTR: Complementary Mosfet Transistor Rail

Disse to railene må ha lav Rson (liten ON resistans) og driver elektronikk for å implementere endevende-releer. Med dette er det ikke noe problem å switche raskt. Regner med at du bruker dette til å drive en heftig motor...

[perpyro]

Tror ikke du vil ha releer til å skru av og på strømmen.

Du får en enorm elektromagnetisk støy i det releene åpner og lukker med den gnisten som oppstår da.

[MR2i]

@ddd-king

 

Meget bra! Nå er vi inne på noe...

 

CMTR var ukjent begrep, skal se om jeg finne noe info om det på nett.

Har du et forslag på et koblingsskjema kanskje?

 

Motoren blir litt sær ja.

Om du sier at en kjøkkenmagnet har ca 1000 gauss i magnetkraft, så ligger jeg på ca 48000 gauss i dag PER puls!! Med 16 sånne pulser per runde motoren går.. så.. ja..

 

Vi snakker energier for å si det sånn.

Derfor må elektronikken også tåle en del.

[MR2i]

Tror ikke du vil ha releer til å skru av og på strømmen.

Du får en enorm elektromagnetisk støy i det releene åpner og lukker med den gnisten som oppstår da.

9174650[/snapback]

 

Skal ikke ha noen mekaniske releer nei, det er de vi vil ha bort.

[ddd-king]

@ddd-king

 

Meget bra! Nå er vi inne på noe...

 

CMTR var ukjent begrep, skal se om jeg finne noe info om det på nett.

Har du et forslag på et koblingsskjema kanskje?

 

Motoren blir litt sær ja.

Om du sier at en kjøkkenmagnet har ca 1000 gauss i magnetkraft, så ligger jeg på ca 48000 gauss i dag PER puls!! Med 16 sånne pulser per runde motoren går.. så.. ja..

 

Vi snakker energier for å si det sånn.

Derfor må elektronikken også tåle en del.

9175009[/snapback]

 

Hehe...CMTR er et begrep som jeg nylig fant på. Hvis du finner det på google, blir jeg faktisk veldig glad

 

Jeg har designet kretsen i hodet og har ennå ikke festet det på papir ennå. Let etter felteffekt-transistorer på elfa med Rds<0.009 Ohm. Paralellkoble tre stykker for å danne en rail til å drive motoren. Paralellkoble 3 (kanskje 5 siden kondensatoren begrenser ikke strøm) tilsvarende til en annen rail for å lade opp kondensatoren. Jeg tror det går mye mer strøm inn til kondensatoren enn det går fra kondensatoren til spolen.

 

Du snakket om releet som smeltet: Det "eneste" som begrenser strømmen inn til kondensatoren er kontaktresistansen i selve releet-->Muligens noen få milliOhm (<0.01 Ohm). Siden kondensatoren ikke begrenser strømmen, kan vi bruke Ohms lov til å beregne strømmen i begynnelsen av pulsen. 24V/0.01 = Vanvittig 2400A!.

 

Muligens må man begrense strømmen inn til kondensatoren med en skikkelig effektmotstand. Motstanden må tåle effekten gitt av RI^2. Den andre railen (oppladning av kondensator) må ha en inverter på GATEen. De to railene vil være komplementære, dvs. når den ene railen er på (5V) er den andre av. Når styrespenningen er 0V blir den invertert på den andre railen og den blir slått på.

VDS(sat) (Drain Source Saturation Voltage) er ofte 1-2Volt. Det vil si at transistorene stjeler 1-2V og motoren ser en mindre spenning. Men det er strømmen i motorviklingene som er viktig for motorytelsen...

[MR2i]

Jeg bruker PLS til å styre releene. Dette er en hyperrask styring som gir 24V spenning til releene. Trenger altså kun evt. en optokobler som skiller styrespenningen fra PLS, til en styretransistor som igjen åpner/lukker felt-effekttransistorene. Jeg har 2 stk IRG4PC40S (IGBT) liggende som kanskje kan brukes? Disse har ikke oppgitt noen Rds dog.

 

IRG4PC40S har Ptot 160 W, Vce 600V, Ic 60 A. Vce(sat) 1,32 V står det.. ikke peil på hva det er. Muligens tapet i spenning ved maks spenning?

 

Det er mulig jeg fjerner den første (oppladningsreleet) siden jeg tror den kommer til å lage problemer med å få det til å holde, og bruke kondensatoren som ren 'hjelpe-start' omtrent som hi-fi-folka i biler. De har jo gjerne 2-3 farads kondensatorer som matestrøm til effektforsterkere. Da slipper vi jo problemene med å få ting til å holde på oppladningssida.

 

MTB75N05HD har Rds på 0,007 ohm.

Ptot på 125W

Vds 50 V

Id 75 A

Mistenkelig billig kr. 31,40.

 

 

Her var det en:

STE180NE10/STM

Rds 0,0045

Ptot 360 watt

Vds 100 Volt

Id 180 A

Pris.. øh.. 894 kr.

 

IRFP3703/IR

Rds 0,003

Ptot 230 W

Vds 30 V

Id 210 A

Pris kr. 66,50

Denne er kanskje god nok.. 210 A Id.. ? Strøm nok kanskje..