Ajutor proiectare mini circuit

[draku]

 

Precum in titlu, solicit ajutorul in proiectarea/conceperea unui mic circuit pentru realizarea unui modul lipsa la un generator de tensiune vechi, antic si de demult.... pe care il reconditionez.
Generatorul este un Generac MC-40 din anii '70 cred, american, 4kW la 120V/60 Hz. Probabil ca a fost in dotarea unei autorulote, pentru ca ii lipsesc unele auxiliare, rezervorul, esapamentul, locasul bateriei, are conexiuni pentru telecomanda la distanta, pe fir, etc.
Am facut un cadru pe care am pus generatorul si toate cele lipsa. Atasez fotografii pentru edificare.
Este functional, am reusit sa aduc tensiunea si frecventa in limitele de la noi (230V si 50 Hz), dar mai are nevoie la pornire de modului lipsa, care trebuie sa inchida socul si sa energizeze rotorul. 
Momentan functioneaza cu socul si energizarea actionate manual. Ca sa porneasca usor, pentru diverse verificari, am imbogatit amestecul din carburator, ceea ce face ca gazele de esapament sa miroasa destul de tare a benzina. Cand va fi finalizata lucrarea, va trebui reglat carburatorul pentru o functionare corecta, iar socul va trebui sa functioneze automat.

 

Cum ziceam, lipseste "Choke Module", pentru care nu am reusit sa gasesc nicio schema, dar am reusit cat de cat sa aflu ce face...
Modulul se conecteaza la conectorul CM din schema atasata (stanga sus in zona incercuita), care are doar 4 pini conectati:
- Primeste alimentare (+12V) prin pinul 5 la apasarea butonului Start al generatorului.
- Primeste masa (-) prin pinul 2.
- Livreaza +12V prin pinul 3
- Livreaza -12V in impulsuri prin pinul 1

 

Intră în acțiune la apăsarea butonului de START și face următoarele:
1. Livrează impulsuri negative (-) către solenoidul de șoc (CS), cu frecvență variabilă în funcție de temperatura ambiantă (?) (necesar cam 2,7A)
2. Alimentează electrovalva de benzină (FS), pompa de benzina (FP), bimetalul de șoc (choke heater) și excitația rotorului (FB) (necesar cam 2,5A)

 

După ce motorul pornește și ajunge la turația de regim, releul de control (CR) se activează și preia alimentarea celor de la punctul 2.
Când se eliberează butonul START, alimentarea modulului CM încetează, la fel ca și impulsurile negative de la punctul 1.

 

Daca functionarea celor de la pc.2 este clara, pentru cel de la pc.1 nu am informatii cu privire la ce frecventa/durata/ciclu ar trebui sa aiba, pentru ca nu scrie nicaieri exact.
Singurele referinte cu privire la functionarea lui le-am gasit manualul de reparatii, din care am atasat aici pag.49 si CM.
Probabil ca va trebui sa le determin singur...

 

Ca realizare practica, cred ca se poate rezolva cu un minireleu, iar alimentarea in impulsuri cu un timer 555 si un minireleu.
Dar as prefera o solutie cu componente discrete, avand in vedere:
- dimensiunile mici pe care trebuie sa le aiba modulul (intentionez sa il montez vertical pe mufa tata si ar trebui sa aiba cam 30x40mm
- greutatea cat mai mica, pentru ca lucreaza in mediu cu vibratii extreme, pe motor
- timpul scurt de functionare, la pornire, maxim 20 de secunde, deci componentele nu ar fi solicitate foarte mult

Multumesc

 

PS

Orice observatii constructive si informatii suplimentare sunt binevenite.
Daca nu este aici locul topicului, rog un moderator sa-l mute unde trebuie.
 

Editat Septembrie 2, 2023 de draku

[BRANCA]

 draku.Eşti de admirat pentru lucrare!M-am uitat puțin pe net şi în linkul pus e dată o sursă de piese de schimb,la americani.

Poate ai noroc şi scapi de "corvoadă"...

https://www.classicwinnebagos.com/forum/index.php?topic=3868.0

[GeorgeS]

Din functiile pe care trebuie sa le indeplineasca, o varianta simplificata, eu o vad cam asa (macar ca punct de plecare):

Desigur, o sa trebuiasca stabilit exat cam ce impulsuri a furnizat modulul original.

Eu vad doua variante:

- cu frecventa foarte scazuta, in cazul acesta, ansamblul mecanic pe care il actioneaza, va trebui cumva sa indeplineasca rolul de integrator;

- PWM, caz in care se va putea stabili pozitia ansamblului mecanic, cu mai mare acuratete.

 

Pentru experimentare as folosi aplicatia pentru 555, cu potentiometru, pentru a stabili plaja de lucru optima.

La final, partea cea mai simpla, va trebui folosit un senzor de temperatura si calculul celorlalte componente, pentru a aduce totul in plaja stabilita anterior.

 

[draku]

Acum 5 ore, BRANCA a spus:

 draku.Eşti de admirat pentru lucrare!M-am uitat puțin pe net şi în linkul pus e dată o sursă de piese de schimb,la americani.

Poate ai noroc şi scapi de "corvoadă"...

https://www.classicwinnebagos.com/forum/index.php?topic=3868.0

 

Nu m-as aventura sa zic ca sunt de admirat, dar avand in vedere ca l-am "salvat" la pret de fier vechi, dupa ce cazuse dintr-o caruta in drum spre Remat, as putea zice ca n-am ce face....

Mi-a placut obiectul, e total diferit de ce stiam eu despre generatoarele de prin partile noastre. 

Inclusiv motorul, are baie de ulei si rezervor auxiliar de ulei (cel alb, de plastic), cu senzor de nivel...

Nu am mai vazut asa ceva, probabil are un consum considerabil de ulei, din fabricatie, fiind un motor de generatie veche, cu supape laterale.

Cat despre piese de schimb, am periat toate siturile de vanzari, de piese de schimb, nicaieri nu am gasit un modul din asta, fiind un model de generator extrem de vechi.  Am trimis mail inclusiv la producator, dar nu mi-a raspuns.

Oricum, as vrea sa rezolv si asta si sa-l trec la "rezolvate", ca si asa mi-a luat cativa ani sa ajung in faza asta...vorba aia: "lucru bun la 9 luni..."

 

 

Acum 4 ore, GeorgeS a spus:

Din functiile pe care trebuie sa le indeplineasca, o varianta simplificata, eu o vad cam asa (macar ca punct de plecare):

Desigur, o sa trebuiasca stabilit exat cam ce impulsuri a furnizat modulul original.

Eu vad doua variante:

- cu frecventa foarte scazuta, in cazul acesta, ansamblul mecanic pe care il actioneaza, va trebui cumva sa indeplineasca rolul de integrator;

- PWM, caz in care se va putea stabili pozitia ansamblului mecanic, cu mai mare acuratete.

 

Pentru experimentare as folosi aplicatia pentru 555, cu potentiometru, pentru a stabili plaja de lucru optima.

La final, partea cea mai simpla, va trebui folosit un senzor de temperatura si calculul celorlalte componente, pentru a aduce totul in plaja stabilita anterior.

 

 

@GeorgeS

Ansamblul electromecanic pentru actionarea socului este de tip on-off, simplu, nu cred ca a avut la vremea lui vreo actionare sofisticata. Am pus mai sus o fotografie detaliata a ansamblului.

Solenoidul/electromagnetul:

- cand este alimentat, inchide clapeta de soc (exista un reglaj mecanic ca sa ramana aprox 2mm deschisa)

- cand dispare alimentarea, clapeta de soc se deschide actionata de un arc si trage si miezul electromagnetului dupa ea

 

Bimetalul (choke heater), este alimentat pe toata durata de functionare a motorului.

El se deformeaza limitand cursa maxima de inchidere a clapetei de soc. Cand a ajuns la regimul de lucru (dupa cateva minute, in functie de temperatura ambianta - n-am cronometrat exact), chiar daca electromagnetul de soc tinde sa inchida clapeta (in cazul unei reporniri), aceasta nu se va mai inchide decat cativa mm.

In intelegerea mea, asta face ca motorul sa (re)porneasca cu socul aproape deschis daca este cald, deci daca a functionat o perioada pana la repornire.

Ceea ce, pentru motoarele vechi, e in mare parte adevarat. Cand motorul este cald, nu mai tragi socul.

Cei care au condus masini vechi stiu cum este asta...

Practic, acum, cand vreau sa il pornesc, inchid socul manual, porneste imediat, apoi deschid socul si functioneaza fara probleme, dar cu amestec bogat.

 

Schema este de verificat.

Trebuie sa gasesc o schema pentru 555 in care pot introduce un termistor care sa contribuie la modificarea impulsurilor in functie de temperatura.

 

PS

As putea sa incerc sa alimentez direct electromagnetul de actionare a socului pe perioada pornirii, asa cum fac acum manual.

Scap de complicatia impulsurilor, carora nu le vad rostul in felul cum functioneaza in prezent pornirea....

Insa s-ar putea ca pe perioada rece sa fie totusi necesare...

Editat Septembrie 2, 2023 de draku

[GeorgeS]

Schema pentru 555 cu termistor, este simplu si de gasit si de calculat, important este sa determini exact ce doresti sa faca schema (adica, ce fel de impulsuri si cum sa varieze in functie de temperatura).

Sincer, daca doar on/off a fost si functionarea originala, eu vad o singura varianta.

In functie de temperatura exterioara, modulul sa comande acel electromagnet, spre exemplu:

- la -10 grade - permanent pe toata durata actionarii starterului;

- la 0 grade - 2 secunde comandat / 1 secunda decuplat (pentru a nu "ineca motorul" si a nu uda bujia);

- la +10 grade - 1 secunde comandat / 2 secunde decuplat;

- la +20 grade - 0.5 secunde comandat / 2 secunde decuplat.

 

Ceea ce ai spus in PS ca ai putea sa faci, se poate realiza simplu pe mufa CM, cu un ștrap intre pinii 1 si 2 si o dioda intre pinii 5 si 3.

Nu cred ca ar fi cea mai fericita alegere, dar doar tu poti sa constati daca functioneaza corespunzator. 

Eventualele probleme, in cazul acesta, eu cred ca vor aparea la temperaturi mai mari, nu la cele scazute.

 

P.S. Da, stim cum functioneaza un "șoc" manual si la masinile vechi si la motoare simple in 2 timpi mai actuale, nu stim insa, exact cum a fost gandit acest ansamblu.

 

[draku]

Exact nu am de unde sa stiu functionarea, cum am mai scris, nu exista informatii disponibile.

Nici macar nu exista clipuri pe yt din care sa pot aproxima functionarea.

Asa ca "schema" de functionare la pornire prezentata de tine pare cea mai plauzibila...

Si cred ca a fost cea aleasa de producator la momentul respectiv.

Am gasit o schema cu 555  la care se pot modifica parametrii impulsurilor si am incercat sa o simulez intr-un program simplu.

Rezultatul, dupa cum se poate vedea in poza atasata.

Mai am sa ma joc cu valorile ca sa ma apropii cu timpii de ce trebuie.

Modificarea valorii termistorului se observa in timpul de ON, dar nu si in cel de OFF....

 

 

[GeorgeS]

Uite un calculator online, destul de simplu:

https://ohmslawcalculator.com/555-astable-calculator

Daca folosesti:

R2 = 12K

C = 100uF

R1 = NTC de 10K (de exemplu NTCM-10K-B3380) cu parametri din tabelul  https://www.tme.eu/Document/9d2eb9f3eda897a378e818dbe183c915/NTCM-10K-B3380.pdf

Ar rezulta niste timpi acceptabili, mi se pare mie.

 

Desigur, "schema", "principiul" si valorile, sunt pur pareri personale.

Sunt sigur ca vor mai interveni colegi cu alte idei, sper eu ca mai bune si mai simple.

 

P.S. Nu este de pierdut din vedere nici o alternativa cu ATiny85, in loc de 555. Ar fi loc de o mai fina gestionare.

[draku]

Cred ca devine prea complex cu microcontroller si nu e necesar...

Plus ca mediul de lucru nu e prea "prietenos", vibratii, variatii de temperatura, inalta tensiune (bobina de aprindere e in apropiere).