Dubbi E Incertezze Su Come Alimentare Motore Per Tapis Roulant In Pwm

[Gianpaolo77]

Ciao a tutti, vorrei esporre qui i miei dubbi e incertezze.

Ho il seguente motore da Tapis Roulant con i seguenti dati di targa

2,80HP @130Vdc /2088Watts

1,75HP @100Vdc /1305Watts <------ a ciclo continuo

Vorrei costruire un Driver per questo motore in PWM e ho già uno schema bello e pronto unica nota è che praticamente questo schema sfrutta la tensione di rete vale a dire preleva la 230Vac la raddrizza e la filtra e la trasforma nei suoi bei 325Vdc a vuoto.

Ora la mia domanda è come posso fare in modo da abbassare la tensione di rete da 230V al voltaggio più adatto a pilotare questo motore? Avete qualche consiglio o idea su come fare? Ovviamente a parte usare un trasformatore da 1500Va

[Livio Orsini]

Quando si fanno queste cose nell'automazione industriale si prevede un bel trasformatore o un autotrasformatore.

Un bel autotrasformatore 230V-100V-110V ed avrai la tensione corretta per il tuo motore. In questo modo stressi anche meno i finali.

Puoi anche usare la rete raddrizzata però diventa pericoloso per il motore. Inoltre ti mangi circa il 50% della possibilità di regoalzione.

[Gianpaolo77]

Grazie Livio per la tempestiva risposta,

ho due domande

1) Scelta dell'autotrasformatore di quanti VA deve essere in base alle caratteristiche del motore sopra elencate?

2) Al posto dell'autotrasformatore potrei usare o meglio costruire un circuito simile a quello dei variatore di velocità per trapani?? da inserire con la giusta tensione settata sull'ingresso del mio circuito driver? ovvimente il tutto ben dimensionato per esempio fino a carichi da 3000W? oppure è una emerita cavolata questa che ho detto adesso?

Cioè io vorrei variarla elettronicamente la tensione invece di usare un trasformatore da 20Kg.

Il problema non è tanto la tensione ma sono gli Ampere richiesti.

Io ho visto che nei tapis roulant non usano enormi trasformatori sono normali nelle dimensioni oltretutto il gioco non vale la candela e i prezzi salirebbero a dismisura poi gli ingombri non sarebbero del tutto minimi.

Modificato: 27 settembre 2014 da Gianpaolo77

[Mirko Ceronti]

Vorrei costruire un Driver per questo motore in PWM e ho già uno schema bello e pronto unica nota è che praticamente questo schema sfrutta la tensione di rete vale a dire preleva la 230Vac la raddrizza e la filtra e la trasforma nei suoi bei 325Vdc a vuoto.

Ok, ma per che motori è progettato ?

Per motori a 300 Volt ?

Non è detto....

Magari c'è anche lo stadio tachimetrico in questo schema ?

Ed il Tuo motore che hai a disposizione, ha la tachimetrica ?

Ad ogni modo, parzializzando l'onda sinusoidale raddrizzata e non filtrata, si possono ottenere tutti i valori di tensione da 0 a 197 Vdc (220 Vca in ingresso)

L'unico problema è il fattore di forma che viene violentemente distorto, causando scintillìo alle spazzole, e surriscaldamento gratutito.

Andrebbe corretto con un apposito induttore in serie all'armatura.

Saluti

Mirko

[Gianpaolo77]

Questo Driver per motori PMDC (ovvero motori a magneti permanenti) è progettato per motori Di Tapis Roulant. La tensione può essere prelevata in due modi

1) la deriva dalla tensione di rete americana 110Vac che radrizzata arriva a 150Vdc

2) direttamente alimentato in continua bypassando il ponte di diodi ecc...e varia da un minimo 12Vdc a max 200Vdc Quindi può pilotare un grande range di motori.

In Europa questa scheda driver ha un Unico problema e cioè che da noi in Italia c'è la tensione di rete a 230Vac mentre in America hanno direttamente la 110Vac Ecco perchè non ci sono stadi intermedi dove si abbassa la tensione.

Ma la stragrande maggioranza dei tapis roulant sono progettati in questo modo solo che sulla loro scheda hanno la regolazione della tensione in uscita e non avendo a disposizione uno schema per poterne estrapolare questa sezione di regolazione non so come fare.

Io mi chiedevo se c'è un modo più semplice escludendo trasformatori di 20kg per poter regolare la tensione in ingresso in modo da avere la tensione in uscita adatta al motore, e avevo pensato ad uno di quei Dimmer con SCR che servono a variare la velocità dei trapani magari costruendone uno da 3000W e collegandolo sull'ingresso del mio Driver.

Sostanzialmente io devo far funzionare questo driver con la tensione di 230V ma visto che questi motori per tapis roulant hanno tensioni la cui stragrande maggioranza varia dai 90Vdc ai 180Vdc io non so come fare....

Vi starete domandando a cosa mi serve tutta questa peripezia....praticamente devo costruire un controllo di velocità per un piccolo tornietto hobbistico, e gli unici motori che si possono adattare per dimensioni e forma sono questi dei tapis roulant.

[Non posso prendere motori trifase con inverter vettoriali altrimenti a casa ne ho in abbondanza e il gioco era fatto oltre che era tutto molto più semplice. Il motore più piccolo trifase che ho è da 1.1Kw ed è quasi quando mezzo tornietto.]

Dopo questa breve parentesi ritornando al discorso della tensione di rete e del Driver.....avete qualche idea a proposito?

Come si potrebbe gestire elettronicamente questo problema??? Il discorso del Dimmer potrebbe andare bene?

[Livio Orsini]

Puoi sostituire il ponte di diodi con semicontrollato, ovvero 2 diodi e 2 SCR. In questo parzializzando opportunamente otterresti una tensione continua del valore appropriato. Anzi, puoi anche partire con gli SCR che aprono al minimo e far aumentare la tensione in rampa così che il condensatore evita la botta di corrente e dura di più.

Attenzione però.

Tutti questi circuiti, compreso il regolatore di tensione per il motore, non sono per principianti dell'elettronica.

Un conto è una persona con l'esperienza sul campo come Mirko che conosce tutti i problemi, ben altro chi non ha mai trafficato con questi dispositivi. Si rischiano delusioni, botti e anche ....danni alla persona.

Comunque questa sezione non è adatta per discutere problematiche di autocostruzione, per queste c'è l'apposito forum di elettrinica.

[Gianpaolo77]

Grazie ancora Livio per i tuoi preziosi consigli e per le risposte immediate,

ovviamente grazie anche a Mirko;

Il mio era solo un dubbio da chiarire se poter utilizzare o meno gli SCR al posto di trasformatori, e direttamente in sostituzione del ponte di diodi.

Forse la mia discussione andava aperta nell'altro forum di elettronica e mi scuso ma visto il discorso inerente azionamenti e driver in CC ho pensato di postare.

Vedrò quindi di fare la modifica con gli SCR, simil Ponte di Graetz e tramite un trimmer e qualche altro componenti R e C variarne l'uscita....

Grazie mille per tutto

Modificato: 27 settembre 2014 da Gianpaolo77

[Livio Orsini]

Non c'è di che. Se intendi proseguire sulla strada dell'auto costruzione, sposto la discussione nel forum di elettronica.

[Gianpaolo77]

Si alla fine si tratta di autocostruzione e quindi di creare un driver ex novo....

Volevo chiedere se esiste qualche schema dal quale prendere spunti, oltre al materiale che ho già disponibile io e che mi sembrano soluzioni di altri tempi....

Ovviamente questa domanda la faccio tutti e a chiunque sia in grado di darmi una mano.

Livio nel precedente post mi diceva che Mirko conosce bene questo tipo di problemi...magari nel suo archivio c'è qualche cosa che fa a caso mio....

Ritornando al mio materiale, e quindi schemi, ne ho reperiti un paio dai libri universitari di elettrotecnica di diverso tempo fa riguardante la parte degli alimentatori e che usavano un transistor 2N4870 e un Triac MAC210-4 e qualche altro componente R-C.

Queste soluzioni hanno necessità di quei piccoli trasformatori di impulsi tipo 11Z12 come convertitori di potenza ad alta frequenza per via del Triac.

Trattandosi di trasformatori di impulso 1:1 alla fine sono anche facili da reperire sui vari siti online (vedi RS e Mouser) ma sono sicuro che c'è anche una soluzione molto banale per ottenere 110Vac dalla 220Vac.

Al momento sono veramente a corto di idee...

[Livio Orsini]

Come vedi ho spostato la discussione.

Potresti semplicemente fare un ponte di SCR. Il fattore di forma è semplicemente schifoso ma mettendo in serie al motore un induttore potresti miglioralo.

Tra l'altro anche con un chopper a FET se la frequneza non abbastanza elevata per l'induttanza di armatura di quel motore, devi comunque mettere in serie un induttore di spianamento.

Però io torno al punto di partenza.

Se non hai mai affrontato problemi di questo tipo il viaggio sarà lungo, faticoso ed anche ......doloroso.

Non è sufficiente prendere uno schema e montarlo.

[Gianpaolo77]

Certo Livio infatti non è per niente facile ancora sono in una fase di studio della fattibilità e sto raccogliendo insieme gli elementi su cui "studiare".

Per questo sto facendo tutte queste domande, per cercare di capire se è nelle mie capacità e limiti....non prendo mai niente per buono nel senso che tutto sia facile e funzionante senza gioie e dolori....l'elettronica è una scienza fatta di tante variabili ma allo stesso tempo molto precisa. E concordo pienamente nelle tue parole non è sufficiente prendere uno schema a caso e montarlo.

Allora diciamo che mettendo da parte lo schema del driver, il mio problema iniziale è quello di abbassare la tensione di Rete senza usare una bestia di trasformatore da 2000VA.

Usando gli SCR quello che effettivamente mi preoccupa sono la forma d'onda schifosa perchè verrebbe radrizzata solo metà semionda e livellarla è tutt'altro che un impresa e come hai detto tu bisogna mettere in serie un induttore di spianamento al motore.

Ma otterrei sempre il motore che farà molte scintille con produzione di calore....

Il progetto di questo driver è molto articolato perchè verrebbe gestito tutto da micro cioè un PIC che oltre a gestire il segnale PWM per il driver del mosfet ne controlla costantemente l'erogazione delle corrente, la frequenza e anche la marcia avanti e indietro.

Inoltre tramite un encoder a 96 step montato sull'asse del mandrino, controlla la rotazione, la posizione in gradi e la velocità tachimetrica del motore...

Il motore da usare in questo progetto è come detto è un semplice motore a magneti permanenti quindi senza avvolgimenti di campo, sostanzialmente un semplice banalissimo motore con 2 fili e 2 spazzole. Se ne trovano in quantità montati sui Tapis roulant ed hanno anche una discreta potenza, ma l'unico inconveniente di questi motori sono le loro tensioni che sono dai 90Vdc fino a 130Vdc alcuni si trovano con tensioni di 180Vdc.

Non è che si potrebbe vedere uno schema di un convertitore AC to AC diciamo più moderno di quello che sono riuscito ad estrapolare io?

https://imageshack.com/i/eyMPdJwoj

Modificato: 28 settembre 2014 da Gianpaolo77

[Livio Orsini]

Io ti consiglio, prima di fare gorssi danni, di montarne uno in scala di potenza.

Per esempio prva con il secondo o con il primo schema mettici come carico un ponte che alimenta un condensatore. Così cominci a familiarizzarti un poco con questa tecnica.

Se poi usi un piccolo trasfo in modo da lavorare a bassa tensione, lavori anche in sicurezza.

micro cioè un PIC che oltre a gestire il segnale PWM.....

C'è da pensarci bene, specialmente sul tipo di PIC che hai intenzione di usare.

Sembra facile fare un buon caffè..., così recitava una vecchia pubblicità.