RC styring av stor likestrømsmotor

[Behydro]

Alltid ett prosjekt på gang,....

 

No en det den fjernstyrte båten min som endelig skal få komme seg på vannen. Har nevnt den før her, er ca 1,90 lang og skal drives av to 31V 11,1 A motorer. Kan legge opp noen bilder om folket er interessert

 

En fjernstyrt båt må selvsagt være fjernstyrt..... DØH! Innen RCens verden så har man fiffige speed controllers, men desse er naturligvis beregnet for litt lavere laster enn det jeg skal bruke her. Planen min er å bruke en ICS-300 J kontoller http://system.gwsus.com/PubDownload/Catalog/ESC.pdf denne harn en svitsje frekvens på 2,8kHz. Denne skal styre en MOSFET, jeg har slike liggende http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/...D/RFP50N06.html Disse skal igjen styre motorene. Dette er en PWM styring

 

Det jeg lurer på da, er litt rusten i datablad lesing, er om at jeg kan bruke denne MOSFETen med tanke på gate spenning (ESC leverer fra 6 til 9,6V) og om den takler frekvensen

[Dr_VingTor]

Har du tenkt å ha reverse på båten? eller bare drift framover?

 

Hvis du bare skal ha framover trur jeg det går greit så lenge du setter denne transistoren mellom motoren og GND. Hvis du skal ha reverse må du lage en H-bru med transistorer og da må FET transistorene mellom motor og VDD styres av en spenning størren enn VDD (31V) for å få de på (hvis vi snakker NFET).

[Behydro]

Nope, ingen revers. De ESC som jeg har er for fly og har ingen mulighet for revers. Har tegninger og kode til en uC styring med revers og H-bru, men det for komme senere. Målet er å få båten på vannet i førte omgang.

 

Regner med at jeg bør ha en motstand mellom utgangen på ESC og jord og en mellom utgangen og Gate på transistoren. Får å være sikker på at den ikke leder mens den er av, støy og sann. Trenger man motstander for å begrense gate strømmen her?

[toreae]

Om du bruker ESC leverer på 9,6V til styring tror jeg det går bra. MOSFET-en skal slåes hurtig av og på. Hvordan skal du koble dette?

 

Husk å legge inn noe som gjør at om MOSFET-en ryker, ikke tar med seg styringen i døden. (Elending norsk.)

[Dr_VingTor]

Kan godt hende du trenger en motstand mellom gate på transistoren og jord for å være sikker på at den skrus av. Sett denne motstanden veldig nærme transistoren trur jeg kan være en god idee. Om du setter en motstand mellom utgangen til ESC og gate vil det gi et RC led med gate kapasitansen og øke tiden det tar å skru på transitoren, noe som ikke trenger å være heldig (kommer jo ann på hvor stort dette RC leddet blir). Skal du ha en motstand mellom disse to bør den plasseres nærme ESC utgangen. Dette er i alle fall hva som er lurt når en tenker terminering for å ikke få refleksjoner (oscillasjon på signatet som kontrollerer gate). Du kan regne med at flankene på ESC er bratte, og bratte flanker gir opphav til høye frekvenser om bør termineres, selv om signalet ditt i utgangspunktet bare er på 2,8Khz. Litt vanskelig å si hvilke verdier disse motstandene bør ha, men tipper noe mellom 50 og 100 ohm bør virke bra. Pass på effekten som omsettes i de...

[Behydro]

Etter det jeg leser så er Gate to Source Leakage Current ± 100 nA, det vil si at Gate "trekker" maks 100 nA. Da kan jeg uten problem ette inn en 10k motstand før gate uten å få noe spenningsfall så snakke om. Dette vil også beskytte litt ESC om det går ille

 

Så vil jeg belaste SEC litt, får å være sikker på at spenningen detter kjapt på utgangen når den skal "slukke". Har 10 ohms motstander liggende. Dette vil gi en strøm på: I=U/R = 9,6/10 = 0,96A. Det vil si at jeg trekker rundt 1A fra ESC, dette tror jeg skal gi den gode arbeids betingelser. De er på 10W så effekten skal de takle: P=RxI = 10 x 0,96 = 9,6 W Og strømmen er kun så høy under full gass så det går nokk bra.

 

Har 1,2k motstander liggende i umiddelbar nærhet. FET transistorer begrenser strømmen på Gate selv, stemmer ikke det???? Etter det jeg husker så var det strømmen som måtte begrenser på vanlige transistorer, mens på FET så var det spenningen?????

Endret 25. mai 2008 av Behydro

[Behydro]

Hmmmm.... Hold på å skrive ett inlegg når ditt kom inn...

 

Så hva om jeg sløyfer den mellom ESC og Gate og kun har 10 ohm mellom Gate og jord?

[Behydro]

Tok noe bilder, holder på å renske ut den gamle styringen. Den var tatt rett fra en rullestol, uten ombygging. Dette ga en dårlig styring med tanke på alle sikkerhets funksjonene som ligger i en rullestol. Dette er akselerasjons tid, bremsetid, maks fart, svingradius og sann....

 

Men båten her er bygd av bår designere ved Høyskolen i Ålesund, det er designen som var viktig, ikke elektronikken. Det skal gjøres noe med no

 

Her er båten:

 

Den gamle styringen:

 

Rensket for gammel styring:

[Dr_VingTor]

Hmmmm.... Hold på å skrive ett inlegg når ditt kom inn...

 

Så hva om jeg sløyfer den mellom ESC og Gate og kun har 10 ohm mellom Gate og jord?

 

Vil tru det fungere bra. bare plasser den nære gate på transistoren. FET transistorer "trekker ikke strøm" ideelt set, men med en gang en begynner å snakke om signaler som ikke er DC så er jo ikke det helt sant siden du lader de opp/ned hele tiden, men når de først er ladd opp på går det ikke mer strøm inn i de, ideelt sett... den lille lekstrømmen er ikke noe å bry seg om i dette tilfellet.

[Behydro]

Fin Fint.... Da skal jeg fyre opp loddebolten og ta en test på dette

 

Ufattelig deilig vær å stå ute og jobbe i

[jonnor]

Hva gjelder strømtrekk på gate, må du også ta kapasitansen i betraktning. Blir sannsynligvis ikke store strømtrekkene ved 2,8Khz men ofte er det denne som bestemmer impedansen til MOSFETen ved svitsjing.

Jeg mener man bør begrense de bratte flankene på svitsjesignalet litt med tanke på EMC. Dette gjøres enklest ved å ha en mostand i serie med gate. Det dannes da et lavpassfilter, hvor man kan si at man ønsker å begrense frekvenser over feks 100x svitsjesignalet. Hvor høy denne frekvensen bør være for å gi en god balanse mellom flankesteilhet og EMC-hensyn er jeg ikke helt sikker på, men dette kan man jo simulere i et program.

[Behydro]

Noen som har mulighet til å regne ut denne?

 

Går vel bra å teste uten? Ikke noe langvarig kjøring

[jonnor]

Simulerte litt i Proteus med IRCZ44 (tilsvarende din transistor på alle sentrale parametere) og ren resistiv last. Bruk av en 1k2 resistor i serie gav en økning i stige/fall-tid fra under 1us til 5us, noe som resulterte i omtrent 30% lavere innhold av frekvenskomponenter over 28kHz, samt jevnere spreding av disse.

I tillegg til EMC aspektet tror jeg dette kan hjelpe på den induktive "kickbacken" som oppstår når transistorene skrues av og strømmen i motorviklingene endres raskt. På slike store motorer bør ikke denne effekten undervurderes.

 

Du får vurdere hvordan du gjør det. Er ikke kritisk for kretsens operasjon nei, så det er bare å teste uten.

Endret 25. mai 2008 av NorthWave

[Behydro]

Hmmmm...... funket fint i ca 10 sekund, kunne regulere hastigheten og alt. Så gikk den plutselig for full gass. Tok strømmen, prøvde på nytt, no starter den ikke lenger. ESC er ikke skadet

 

Lurer på om det kan vært poweret jeg brukte, er ett 24V DC. Men etter nærmere undersøkelse så har det ingen glatte kondensator. Måler rare spenninger ut av det, alt fra 6 til 90V..... Finne ett nytt, sjekke transistoren, eventuelt bytte den og teste på nytt

[jonnor]

Det kan være at du bør bruke en ekstern beskyttelsesdiode i tillegg til den som er i transistoren. Du har selvfølgelig tilstrekkelig med kjøling på transistoren?

Jeg ville også brukt oscilloskop under testing, mye enklere å se eventuelle problemer da.

[Behydro]

Hadde på kjøleribbe men ikke temsik pasta.... kjente på transistoren inder testen no, den blei ganske fort varm. skal ha på pasta og prøve igjen.

 

Har scop, skal lage meg en dempe krets og prøve det på

[Behydro]

Da er transistoren byttet og det funker som en drøm.... Men der er karftig varmeutvikling når jeg kjører motoren på lavt turtall. Kjenner tempen stiger veldig kjappt

Må ha på noen døvlige kjøleribber

 

Tok noen bilder fra test oppsettet

 

 

[Dr_VingTor]

plasser en diode i sperre retningen over motoren, kan hjelpe på å redusere strømmen som går i transistorens beskyttelse diode når den er av... dioden må seff tåle over 11 amp da...

[Behydro]

Aha! Det skal jeg gjøre. Plassere den nær motoren da.... Har vel ikke så mye å si men der det er der de bruker å stå

[jonnor]

Evt bruke en TO220 diode og monterer den på samme kjøleribben som MOSFETen. Finnes enkelt i de fleste gamle PSUer hvis du ikke har en tilgjengelig.