control sens rotatie la un motor AC

[miron1947]

Daca se foloseste varianta cu surub melcat (stergator) este necesara reducerea turatiei progresiv altfel sar dintii de la roata

Nu stiu daca este comparabil cu efortul stergatorului cand pe parbriz este zapada uda sau opusul, uscat, mai ales ca bratele stergatoarelor de autobuz au aproape 1m, deci parghia rezultata este in defavoarea angrenajului si miscarea are socuri la capatul cursei bielei, cand schimba sensul de actionare.

Editat Noiembrie 6, 2016 de miron1947

[The Stressmaker]

Credeti-ma ca efortul este mult mai mare in acest caz. La stergatoare exista arcuirea lamelei care apasa cauciucul pe geam care face ca in momentul intalnirii cu gheata sau altceva sa sara pur si simplu peste, uzand cauciucul. Aici nu exista rezerva aceasta si este ca si cum s-ar bloca mecanismul cu rotatia motorului la maximum. Inertia rotorului combinata cu puterea mecanica la ax forteaza foarte mult mecanismul.

[vlad2005]

Poarta este culisanta.

Soft start/stop nu este prioritar dacă am reductie mare si poarta nu are viteza mare ca sa forteze angrenajele la oprire. Este totusi posibil sa o implementez la oprire aceasta functie.

 

Turatia nu trebuie controlata daca am reductie suficient de mare pentru ca reductia imi asigura viteza corecta si fortare initiala nu cred ca va distruge motorul, mai ales ca este pe reductie. Ea devine importanta daca nu am reductie sau am reductie nepotrivita.

 

Partea cu limitarile am gandit-o așa. 1 buc. senzor Hall si 2 magneti pe cremaliera. Poarta se misca pana cand primeste puls (semnal RISING), moment in care se opreste. Daca vreau sa implementez soft stop, e simplu, dupa ce primeste semnal de la senzor, microcontrolerul începe sa aplice semnal PWM pe un SSR sau mosfet (dupa caz si cost) si opreste poarta lent. Aici trebuie reglat un pic distanta pe care se face franarea ca sa nu iasa magnetul din zona de declansare a senzorului Hall ceea ce inseamna distanta scurta. Pentru distanta mai lunga de franare trecând astfel magnetul de senzor, implementez sa ignor semnalul senzorului la intoarcerea portii daca timpul dupa care vine semnalul este prea scurt.

 

Mai ramane problema protectiei la apasare accidentala, adica se apasă pe deschidere desi poarta este deschisa. Aici momentan am in cap o variabila care sa retina starea portii, dar nu prea imi place varianta. Pot sa o salvez in caz de power failure, dar pot aparea confuzii in functionare. Spre exemplu, poarta deschisa, power off. Omul inchide poarta manual, vine curentul si poarta crede ca este deschisa deoarece citeste din eprom starea salvata si nu o va putea deschide desi ea este închisa.

Alternativ, opritori la capete + siguranta cu amperaj un pic peste amperajul maxim de lucru si daca se actioneaza gresit sare siguranta cand da poarta in opritor (nu prea imi place).

Varianta safe: pur mecanic, cremaliera cu lungime potrivita. Daca deruleaza mai mult pinionul iese de pe cremaliera si gata. Eventual implementez o protectie ca sa opresc motorul daca acesta functioneaza prea mult neintrerupt ca sa nu mearga aiurea.

Deci mai am sa ma gandesc la aspectele acestea dar cam asta am in cap. Oricum vreau sa fac cat mai simplu pe principiul ca ce este simplu este si fiabil.

 

Lantul este o idee buna si mai ieftina decat cremaliera. Se pot folosi pinioane de bicicleta. Îmi imaginez ceva de genul acesta: motor cu pinion mic, lant in bucla (ca la bicicleta) cu foaie mare, de foaia mare prins un pinion mic si acesta antreneaza lantul pe post de cremaliera de pe poarta. Eventual inca o demultiplicare daca este cazul. Este ok ca solutie si se pot gasi pinioane potrivite de la foarte mici la foarte mari.

 

Oricum, cam așa va arăta soluția finală: motor ac cu inversarea înfășurărilor folosind punte de relee cu SSR + reducție. În acesta caz nu am să implementez soft start/stop deoarece e cam mare bătaia de cap cu tăierea fazei și nici nu cred că se prea merită în condițiile unei reducții cu raport mare.

Dacă merg pe motor de ștergător atunci voi merge pe punte cu mosfeți pentru sens + eventual implementare soft stop cum am explicat mai sus pentru protejarea mecanismului la frânare deoarece cu siguranță nu este gândit să reziste la inerția mare a porții. Oricum controlul vitezei motorului de curent continuu este mult mai simplu, deci nu este o problema sa fie implementat.

Editat Noiembrie 6, 2016 de vlad2005

[miron1947]

Mai ramane problema protectiei la apasare accidentala, adica se apasă pe deschidere desi poarta este deschisa. Aici momentan am in cap o variabila care sa retina starea portii, dar nu prea imi place varianta. Pot sa o salvez in caz de power failure, dar pot aparea confuzii in functionare. Spre exemplu, poarta deschisa, power off. Omul inchide poarta manual, vine curentul si poarta crede ca este deschisa deoarece citeste din eprom starea salvata si nu o va putea deschide desi ea este închisa.

Puteti inseria microlimitatoare pe comanda de sens.

P.S.

Daca se decide sa se utilizeze un ansamblu motor de stergator, trebuie tinut cont de elementele constructive specifice acestuia, un cabune este legat la carcasa neizolat de aceasta(pe automobil masa) si alimentarea prin contactul alunecator care in aceasta aplicatie trebuie ocolit.

Editat Noiembrie 6, 2016 de miron1947

[iop95]

Recomand limitatoare de cursa; am impersia ca sunt obligatorii si va scapa de eventuale probleme legale.

Daca limitatorul de la un capat este actionat, e simplu de prelucrat in logica si de interzis o comanda in sensul respectiv.

 

Daca nu exista joc in reductor, la viteza asta de 0.2-0.3m/s nu cred ca sunt probleme cu dintii din reductor. La 0.3m/s si oprire brusca in sa zicem 0.1s rezulta o forta de 180N, care nu cred ca pune probleme unui reductor (am neglijat orice alte frecari/pierderi).

 

O sarcina nu poate accelera singura decat in conditii speciale (oferite de mediu); daca cele doua cupluri sunt egale, miscarea se va face la viteza constanta.

[Mircea]

Tinand cont ca totul e controlat de microcontroller, in plus de limitatoarele de cursa (cu rolul de sfarsit de cursa) se implementeaza rutine diferite pentru deschidere si inchidere. Rutinele se executa doar in cazul unei comenzi adecvate.Ex: daca s-a dat comanda deschidere, un bit este setat (1) si se executa rutina deschidere. La inchidere se reseteaza (0). Astfel, la fiecare comanda verifici daca starea bitului se schimba, caci starea se schimba doar cand dai o comanda diferita de precedenta. Daca nu se schimba (de ex comanzi mereu deschidere) apoi nici o rutina nu e de executat.Poate pare complicat, dar nu e. Problematic e la intreruperea alimentarii in orice pozitie, caci doar o memorare in Eprom ajuta.

[miron1947]

Ma gandesc ca o varianta de actionare ar fi si autotractarea, o rola actionata direct de motor, acest din urma fixat pe poarta si alimentat fie cu contact alunecator, fie cu cablu pliabil.

P.S.

Nu prea intelg de ce apeleaza la un microcontroler daca tot din doua butoane se comanda?

Editat Noiembrie 6, 2016 de miron1947

[Mircea]

Era ideea originala din primul post. Din pacate am sarit multe pagini, poate nu mai e de actualitate aceeasi idee.

[miron1947]

Era ideea originala din primul post.

Eu n-am vazut, aici http://www.elforum.info/topic/120154-control-sens-rotatie-la-un-motor-ac/?do=findComment&comment=1444397 ?

Editat Noiembrie 6, 2016 de miron1947

[The Stressmaker]

Partea de microcontroler o sa fie la bariera optica (sa nu inchida cu masina in dreptul portii), decodarea semnalului de telecomanda si altele auxiliare. Recomand limitatoarele de cursa (cu relee reed) sa fie in partea de alimentare a bobinelor releelor de comanda (recomand relee mecanice si nu triace/ssr sau altceva, ssr are prostul obicei sa intre in scurtcircuit la depasirea cu foarte putin a curentului maxim), independent de microcontroler (asta o mai ia razna uneori, mai ales ca sta expus la temperaturi extreme).

 

Daca vreti sa aflati empiric impactul portii asupra mecanismului faceti urmatorul experiment (lamuriti mai intai curiosii ca altfel o sa creada ca aveti ceva cu poarta). Aflati forta necesara impingerii portii folosind un cantar cu carlig pe care il agatati de poarta. Asa aflati care este forta de punere in miscare si cea de deplasare constanta a portii. Apoi, cu aceeasi forta de tragere loviti poarta de un cantar de persoane pus intre poarta si tocul portii (cu cat mai rapida afisarea cu atat mai exacta va fi valoarea). In locul cantarului puteti folosi ceva care se deformeaza in mod constant si masurabil. Asa veti afla presiunea pe dintii angrenajului portii.

As putea sa va recomand ca senzor de impact, in locul cantarului de persoane, un buzer/difuzor piezo montat intre doua bucati de plastic si sa masurati tensiunea redresata monoalternanta pe un condensator. Ca sa echivalati tensiunea masurata (calibrare) folositi o bila de metal care cade de la diferite inaltimi si folositi formula impulsului mecanic pentru aflarea energiei de impact.

[vlad2005]

Ideea de bază a postului era cum să inversez sensul de rotație al motorului AC. Și nu în principiu, pentru că aveam o idee din ce am citit pe net ci mai ales mă interesa partea de implementare electrică pentru că voiam să fac lucrul acesta folosind un microcontroler. Dacă voiam să fac lucrul acesta din butoane, nu mai deschideam post. A apărut pe parcurs și discuția legată de controlul turației apoi pe implementare concretă.

 

De ce microcontroler? Pentru că în final proprietarul vrea să îi ajut să își facă o automatizare a porții și evident vrea să o deschidă cu o telecomandă.

Pe parcursul acestui post am citit și reținut multe lucruri interesante, ba chiar avem un demo de inversare a sensului de rotație pe o idee pe care eu nu am mai găsit-o nicăieri. Foarte util dacă ai motor la care nu ai acces la bobinaj. Ar trebui un titlu în engleză pe youtube, ceva scheme ca să înțeleagă și alții și garantez că va avea zeci de mii de vizualizări. Felicitări încă o dată pentru Florin.

 

Discuția a alunecat încet pe zona de implementare concretă ceea ce evident ne îndepărtează de punctul de plecare și probabil că ar trebui oprită, oricum nici nu va continua prea mult deoarece sunt lucrurile sunt destul de clare. Cum implementez în termen de soft nu îmi fac griji, am deja ceva experiență de la propriile porți unde a fost mai complicat deoarece am două motoare cu control independent, cu senzor Hall fiecare si nu m-am folosit de limitatoarele încorporate pe care le au din fabrică. Ce nu am implementat este protecția la obstacol. Ori folosesc siguranțe clasice, sigurante resetabile (PTC fuses) sau alte variante. Dar aceasta este altă discuție. Însă în cazul acesta va trebui sa implementez așa ceva, că nu mai este la mine acasă.

 

De ce nu folosesc switch de limitare? Pentru că e mai simplu, ieftin și la fel de sigur cu senzor hall (după mine). Aș putea să folosesc cu ceva creativitate un singur senzor (desi cred ca am sa folosesc doi pana la urma pentru simplitatea logicii). La switch-uri trebuie făcut și debouncing, preferabil în hardware, trebuie să fie și protejat de umezeală (IP65). Am vazut ceva pe tme, la 70$/buc. dacă se dorește soluție omologată.

Oricum senzorul Hall functioneaza la fel ca switch-ul deci nu vad problema. Ceva tot trebuie să îl acționeze, fie ca e switch, fie ca e senzor. În plus dacă cremaliera are lungimea potrivită, chiar dacă apare o problemă și este ratat limitatorul, motorul iese imediat de pe cremalieră. Mai safe de atât nu există.L.E. bariera optica nu folosesc deoarece nu implementez inchidere automata. Omul deschide si inchide manual. Nici eu nu mai vreau sa imi implementez desi mi-am lasat fire pentru asta. Nu mi se pare practic in cazul meu. În alte cazuri însă evident se folosește înciderea programată și atunci evident trebuie barieră optică.

Înțeleg ideea cu testul, dar nu am să fac, o să merg pe ceva empiric. Nu e un produs comercial care să îmi aducă profit, doar ajut un prieten.

Editat Noiembrie 6, 2016 de vlad2005

[iop95]

Siguranta trebuie sa fie pe primul loc. De regula se pun 2 limitatori in serie pentru siguranta.

Detectarea de obstacol trebuie sa fie f sigura si sa opreasca miscarea imediat. Reluarea miscarii sa se faca doar printr-o noua comanda.

[vlad2005]

M-am uitat la niste produse comerciale. Vad ca unele au " inductive limit switch" ceea ce cred ca este un sensor Hall.

 

@iop95: Sigur, siguranta este pe primul loc și voi ține cont de acest lucru.

Editat Noiembrie 6, 2016 de vlad2005

[The Stressmaker]

Pe scurt, ideea topicului se rezuma la urmatoarea fraza:

Daca sectiunea spirei din bobinajul auxiliar este aceeasi cu a bobinajului principal (bobinaje identice) atunci inversarea sensului se face comutand un fir de la cablul de alimentare de pe un capat al condensatorului pe celalat (de la borna bobinei principale la borna bobinei secundare) inversandu-se rolurile acestora. Conditia este ca celalat capat al cablului de alimentare sa fie conectat la firul comun al celor 2 bobine. Nu este nevoie decat de doua contacte. Daca bobinele nu sunt identice atunci discutia se complica in paginile topicului de pana acum.

 

Daca vreti neaparat sa folositi un singur senzor hall atunci faceti rost de un senzor care stie sa identifice nord si sud iar cei doi magneti ii plasati unul cu N spre senzor si celalat cu S spre sensor. Asa montajul stie la care capat este poarta.

 

"Inductive limit switch" este un senzor de proximitate care consta, in esenta, dintr-o bobina conectata la un circuit oscilant. Orice material magnetic care se apropie suficient de mult deregleaza oscilatorul, situatie care este indicata ca fiind semnal la iesire.

 

Ca protectie la obstacol va recomand sa masurati (pentru foarte scurt timp) curentul cu axul blocat cu un cleste ampermetric (ditz). Impartiti valoarea la 10 (pentru clasa C, la clasa B se imparte la 5) si aveti valoarea intrerupatorului automat necesar (disjunctor/siguranta automata). Sau masurati curentul de lucru final al ansamblului, adaugati 30% in curent si aveti valoarea necesara a intrerupatorului automat. Principiul e simplu, orice intrerupator automat are protectie termica si magnetica. Adica, la un curent de 1.5 ori curentul nominal intra in actiune protectia termica in decurs de 2 minute iar la un curent de 10 ori mai mare protectia este instanatanee. Daca intrerupatorul automat are o denumire de genul C10 sau C16 atunci este clasa C cu un curent de scurtcircuit mai mare de 5 pana la 10 ori fata de cel nominal. Daca este clasa B atunci are un curent de la 3 pana la 5 ori mai mare. Link (Eng): https://en.wikipedia.org/wiki/Circuit_breaker

[vlad2005]

Stressmaker:

”Daca sectiunea spirei din bobinajul auxiliar este aceeasi cu a bobinajului principal (bobinaje identice) atunci inversarea sensului se face comutand un fir de la cablul de alimentare de pe un capat al condensatorului pe celalat (de la borna bobinei principale la borna bobinei secundare) inversandu-se rolurile acestora. Conditia este ca celalat capat al cablului de alimentare sa fie conectat la firul comun al celor 2 bobine. Nu este nevoie decat de doua contacte. Daca bobinele nu sunt identice atunci discutia se complica in paginile topicului de pana acum.”

 

Corect. Și astfel se poate utiliza un simplu releu pentru conectarea condesatorului în modul dorit.

În cazul meu, bobine neidentice cu condensator de run sau la motoare cu condensator de start (deci nu de run) trebuie inversată conectarea unei din înfășurări, fie cea auxiliară (cu tot cu condensator) fie cea primară. Pentru aceasta ar trebui o punte așa cum am vorbit.

Dacă nu este acces la bobinaj sau nu avem acces la ambele înfășurări atunci folosirea unui drosel poate fi soluția așa cum a demonstrat flomar60 la pag. 7 post #93.

 

”Daca vreti neaparat sa folositi un singur senzor hall atunci faceti rost de un senzor care stie sa identifice nord si sud iar cei doi magneti ii plasati unul cu N spre senzor si celalat cu S spre sensor. Asa montajul stie la care capat este poarta.”

 

Mda as putea sa folosesc un senzor Hall cu detectie de pol (latched). Un model ar fi US1881. Dar este o problema. El sta HIGH atât timp cât am sud dar se resetează la LOW dacă am current OFF, ceeea ce îmi creează o problemă dacă am o pauză de curent pentru că după revenire ajung cu el pe LOW deși starea înainte de pauza de curent era HIGH. Ar trebui să memorez starea, dar dacă tot ajung aici atunci mai bine contorizez rotatiile si nu mai folosesc intrerupatoare de limitare.

 

”"Inductive limit switch" este un senzor de proximitate care consta, in esenta, dintr-o bobina conectata la un circuit oscilant. Orice material magnetic care se apropie suficient de mult deregleaza oscilatorul, situatie care este indicata ca fiind semnal la iesire”

 

Mulțumesc, nu știam!

 

Legat de siguranța automată, de asemenea am aflat lucruri utile. Deci, dacă am o siguranță clasa C, pe care scrie 5A ea nu sare instantaneu la 6A ci la 25A?

 

Cu tot respectul însă pentru munca tuturor la acest topic, aș dori să lămurim dacă soluția finală de schimbare a înfășurărilor este ok. Adică punte de relee + SSR.Aș putea face o mică schiță dacă este cazul.

Editat Noiembrie 6, 2016 de vlad2005