Regolatore Di Velocità Per un Motorino 12V in cc

[Livio Orsini]

Solitamente s'invia direttamente il segnale della tachimetrica in sottrazione al segnale di riferiemnto. Visto che il segnale di riferimento è positivo, colleghi al tachimetrica con il positivo a massa ed il negativo lo sommi tramite un resistore al nodo del'ingresso non invertente. Dosi opportunamente il valore del resistore in funzione della tensione di tachimetrica. Ovviamente, essendo il regolatore di velocità solo proporzionale, avrai una differenza di velocità tra riferiemnto e velocità reale, differenza che cresce con il crescere della velocità. Se voui azzerare l'errore di velocità devi inserire anche una componente integrale, ma qui le cose si complicano un poco.

[Mirko Ceronti]

Credo di aver afferrato il concetto della metodologìa che vuole esprimere Livio.

Solo che ora sono io che gli pongo una domanda, e cioè :

Il circuito così com'è esposto, non fa uso nè di alimentazioni duali, nè di masse virtuali.

Con la variazione da Te proposta, la cosa è ancora possibile lasciando l'alimentazione così com'è (cioè singola), o servono invece un +12; 0; -12 Volt ?

Saluti

Mirko

[Livio Orsini]

Teoricamente potrebbe bastare anche una singola alimentazione, perchè il nodo deve essere sempre positivo rispetto allo zero.

Questo in teoria. In pratica sarebbe meglio interfacciare la tachimetrica con un vero proprio ampli in conficgurazione PI ed usare la sua uscita come riferimento di velocità, al posto della tensione prelevata dal potenziometro.

Però questo circuito nasce in un modo ben preciso e per uno scopo preciso; tentare di adattarlo è sempre.....un adattamento. Meglio sarebbe rivedere ex novo la parte di riferiemnto e reazione di velocità

[Walter64]

uso nè di alimentazioni duali, nè di masse virtuali.

la semplicità incomincia a complicarsi ..... ma se la tensione tachiometrica la applico all'estremità della resistenza tra potenziometro e alimentazione 12 V (eliminando il collegamento con il 12V ) .... non si avrebbe una retroazione più diretta ? (forse bisogna "rovesciare" gli ingressi dell' operazionale in modo che la tensione prossima a massa "aumenti" in realtà la velocità di rotazione) ....

[Livio Orsini]

Se la tensione in uscita dal potenziometro aumenta, aumenta la velocità. Se alimenti il partitore tramite tachimetrica ottieni instabilità perchè aumentando la velocità aumenta la tensione di tachimetrica che a sua volta fa aumentare la velocità.

Se scambi gli ingressi dell'operazionale anciamo di male in peggio perchè diventa instabile anche la regolazioen di corrente.

Il modo più semplice è quello di usare la tachimetrica con positivo collegato a zero volt e negativo inviato tramite un resistore al nodo dei 2 resistori da 10 k sull'ingresso non invertente.

Chiariamo, spero, con un esempio.

Ammettiamo che la tachimetrica generi 20 V alla massima velcocità. Con i valori impostati attualmente la tensione sull'ingresso non invertente varia tra 1.6 V e 5.6 V. Con 3.6 V sei circa a metà velocità e la tachimetrica genera 10 V Se applichi questi -10 v all'ingresso non invertente tramite un resistore da 82k toglieresti circa 1V abbasando, teoricamente, la velocità del 25%, però si abbasserebbe anche la tensione di tachimetrica facendo aumentare il riferimento e quindi la velocità. Diciamo che il sistema si equilibrerebbe all'incirca ad un 10% in meno di velocità.

Questo perchè la regolazione è in puro proporzionale. Puoi aumentare unpoco l'influenza del riferimento da potenziometro, diminuendo di valore il resistore da 10 k in serie al cursore. Diciamo che fai 8k2 e recuoeri quasi tutta la perdita di velocità.

Avrai un errore, tra riferimento e velocità reale, proporzionale alla velocità; maggiore è la valocità, maggiore è l'errore.

Però giocando un poco con le tarature dovrebbe essere sufficiente per lo scopo che ti prefiggi.

oviamente non è un regolatore di velocità degno di questo nome, però è un poco meglio della sola reazione di armatura.

[maguls]

Se voui azzerare l'errore di velocità devi inserire anche una componente integrale, ma qui le cose si complicano un poco.

e volendo anche quella derivativa...

Si penso che per lo scopo un regolatore "P" possa bastare.

[Livio Orsini]

e volendo anche quella derivativa...

No, la componente derivativa non serve ad azzerare l'errore; serve solo a velocizzare la rispsota del regolatore. Negli anelli di regolazione della velocità dei motori si tende ad usare la componente derivativa come anticipo di reazione. In altri termini non si usa la derivata dell'errore ma la derivata della misura di velocità.

Gli Yankee, sempre pragmatici, hanno chiamato la componente integrativa "reset", proprio per la sua azione di annullamento dell'errore a regime.

[maguls]

bè si, diciamo che il "quote" ha fatto fraintendere il mio intervento...era per far capire che tu ti riferivi ad un regolatore PI. Per migliorare ancora le cose, proprio come hai specificato tu, quelloc he si fà è inserire un terzo contributo, proporzionale alla derivata di "e" per cercare di "anticipare" l'andamento dell'errore negli stati futuri....comunque vabè qui si va un pò lontano.

Per i motori in continua in realtà, dato che si conosce anche il modello matematico volendo si può utilizzare anche un approccio piu elegante..ma anche qui....., ed onestamente dovrei ripassarmi un po di cose di sistemi a controreazione.

Modificato: 3 maggio 2012 da maguls

[Mirko Ceronti]

Altrimenti così modificato può andar bene ?

http://

http://upload.plcwww...ue1%20Tacho.jpg

Non è altro che la versione tale e quale di quello con limite di corrente, a cui aggiunsi (in seconda istanza ) il controllo di coppia.

Mi spiego : questo circuito (che ho già altre volte presentato) l’ho realizzato per la mia sega circolare da banco con cui taglio le basette ramate per realizzare i miei P.C.B.

Quando mi portai a casa la sega da una fiera dell’Expò Elettronica, notai che affrontando il disco col materiale da tagliare, questi rallentava paurosamente, facendo “inginocchiare” il motore, al punto (anche) di fermarsi se esageravo con la velocità di avanzamento della basetta.

E quindi i 7800 R.P.M. ottimali sperimentati sul campo per ottenere un taglio soddisfacente e senza surriscaldamento della vetronite (segni di bruciatura sui bordi del taglio) andavano a farsi friggere nel momento in cui la basetta entrava nelle fauci del disco.

Che fare ?

Modificai il circuito originale col limite di corrente, aggiungendogli il controllo sul numero dei giri.

Ora, io qui l’ho disegnato con la takimetrica per dare corda alle esigenze di Walter, ma in realtà la versione da me progettata e realizzata, sfrutta un rudimentale encoder fatto con una striscia di nastro nero ed un convertitore frequenza/tensione per trasformare gli impulsi in volt da inviare all’operazionale rimasto libero nell’ LM324 il quale esegue la differenza tra segnale tachimetrico e riferimento.

Col trimmer multigiro da 100K sul pin13 dell’LM324, ho ottenuto un controllo di coppia ed un calo del solo 3,8% dai giri di set point.

In sostanza io imposto la velocità del disco a 7800 R.P.M. , lo affronto col materiale da tagliare, ed ho una istantanea flessione a 6600 R.P.M. per poi subitamente recuperare a 7500 R.P.M. quindi….non male…!

Qui sotto si può vedere il circuito come l’ho realizzato per la sega circolare (questa è la prima versione, nella seconda ho aggiunto un soft start per far sì che non s’avviasse con troppa irruenza, visto che è anche abbastanza rumorosa)

http://

http://upload.plcwww...t%20Torque1.jpg

Saluti

Mirko

P.S., nel disegno con takimetrica, non ho dimenticato di disegnare le polarità, che in questo caso si debbono intendere col - (negativo) a massa, ed il + (positivo) all'ingresso pin 12 dell' LM324

Modificato: 4 maggio 2012 da Mirko Ceronti
Rettifica sulle polarità di takimetrica

[maguls]

Ma guarda in effetti io stavo pensando proprio a questo tuo circuitino.."perchè non utilizzare quello della sega circolare"...[at]woilà

L'unica cosa "ora sono con il netbook non vedo bene il circuito" attenzione con il partitore...

[Walter64]

Però giocando un poco con le tarature dovrebbe essere sufficiente per lo scopo che ti prefiggi.

Beh ... a me interessa che il motore non sfugga a carico ridotto,

rudimentale encoder fatto con una striscia di nastro nero ed un convertitore frequenza/tensione per trasformare gli impulsi in volt

in effetti ho pensato anche io alla stessa cosa ... ho recuperato un disco in plexiglass con delle tacche e una forcella da una vecchia stampante il tutto applicato ad un XR4151 per ottenere una tensione, come in effetti si ottiene da una dinamo tachimetrica, solo che è più semplice fissare con un bulloncino in "disco" piuttosto che allineare mediante giunto una tachimetrica,

Comunque lo schema risponde alle mie esigenze .... sicuramente un controllo P.I. se non P.I.D. diventa eccessivo se non addirittura inutile.

Grazie a tutti.

[fbc_redhat]

Scusate non me ne vogliano gli autocostruttori incalliti.

Ho comprato su ebay diversi circuiti PWM 12/24 volt gia' pronti che uso per regolare la temperatura su dei fusori per cera da ritocco mobili.

Funzionano senz'altro anche sui motori in CC anzi credo siano destinati principalmente a questo scopo.

http://stores.ebay.it/BangkokToShop?_trksid=p4340.l2563

[Mirko Ceronti]

Tranquillo, non "Te ne vogliamo", anche perchè, perfino gli autocostruttori incalliti sono a conoscenza dei fornitori da Te menzionati

E quindi ?

E quindi se decidono (comunque) di autocostruirseli, un motivo ci sarà....o no ?

Saluti

Mirko

[fbc_redhat]

non "Te ne vogliamo"

Ma quanti siete ?? Oppure si tratta di un plurale maiestatis proveniente dall'alto di un piedistallo davvero autocostruito.

Ci fa anche il moderatore. Complimenti il forum è in ottime mani.

Tornando con i piedi per terra mi sono dimenticato di specificare che i circuiti che ho segnalato sono kit assemblati corredati di schema molto utili a chi non espertissimo come me vuole studiarselo e magari riprodurlo con delle varianti.

[Livio Orsini]

Ma quanti siete ??

Siamo tanti (autocostruttori incalliti).

Quei circuiti in kit li trovi +/- al medesimo rpezzo anche in Italia; però vanno bene per applicazioni amatoriali ma non offrono garanzia alcuna per un uso industriale. Come minimo sono carenti di tutte le certificazioni (obbligatorie) che ti garantiscono un minimo di affidabilità e sicurezza.

[Mirko Ceronti]

Ma quanti siete ?? Oppure si tratta di un plurale maiestatis proveniente dall'alto di un piedistallo davvero autocostruito.

Tu hai formulato un discorso al plurale.....

Scusate non me ne vogliano gli autocostruttori incalliti

Ed io Ti ho fornito una risposta al plurale, facendomi semplicemente interprete di tutti gli autocostruttori incalliti (appunto)......

Tranquillo, non "Te ne vogliamo"

A me questa sembra semplicemente grammatica elementare, quindi nessun "plurale maiestatis", e tanto meno nessun piedistallo autocostruito !!!!!

Ci fa anche il moderatore. Complimenti il forum è in ottime mani

I dettagli sulle Tue conclusioni in merito a chi "ci fa anche il moderatore" non mi riguardano, su questo argomento tutt'al più si esprimerà l'Admin, unica autorità che riconosco sul Forum.

Cordiali saluti

[manfranc]

Ciao ragazzi

Scusate se mi intrometto, mi interessa il secondo schema “anche se il primo è più interessante”

Perdona la mia ignoranza se puoi darmi qualche spiegazione,

l’induttanza da 1mH su che supporto si deve realizzare? “toroide, ferrite a funghetto o che altro”

se o capito bene il mos-fet va su aletta di raffreddamento giusto?

Il BY che componete è? Va anche questo su aletta di raffreddamento giusto?

[Livio Orsini]

L'induttanza da 1 mHy è da realizzarsi su nucleo di ferrite a "I" o, meglio, a doppio "E". Ovviamente deve essere dimensionata per la corrente assorbita dal motore.

Il "BY"; è un diodo veloce per il ricircolo, non credo necessiti di dissipatore di calore.

Ovviamente il mosfet necessita di un appropriato scambiatore termico di dimensioni adeguate alla corrente circolante.

Modificato: 30 giugno 2012 da Livio Orsini

[manfranc]

Livio grazie della risposta

Scusa la mia ignoranza

La ferrite ad E va bene qualsiasi dimensione per esempio quelle delle lampade a risparmio energetico?

Per il diodo BY deve avere qualche caratteristica o sono standard

[Livio Orsini]

Le induttanze di filtro non si fanno secondo tecnica "pene di molosso" ma vanno calcolate. In base alla corrente massima circolante ed alla frequenza si sceglie il nucleo; poi in base al nucleo si calcolano le spire. Ovviamente la sezione del filo dipende dalla corrente circolante. L'ingombro del "cartoccio" si determina in base al numero di sopire ed alla sezione; stabilito l'ingombro dell'avvolgimento si sceglie il nucleo di dimensione appropriata tra i nuclei di varie dimensioni del medesimo tipo.

Poi c'è la via più semplice. Stabiliti i valori di corrente e frequenza si sfoglia un catologo di componentistica come, ad esempio, quello di RS e si acquista l'induttore adatto alla bisogna.

Per il diodo BY deve avere qualche caratteristica o sono standard

C'è scritto sullo schema: BY299.

Modificato: 30 giugno 2012 da Livio Orsini

[manfranc]

Per il diodo scusami ma guadavo il secondo schema “che non ha nessuna indicazione” mentre sul primo è indicato molto bene.

Per quanto riguarda la ferrite mi confermi che posso utilizzare una qualsiasi purché il “cartoccio” contenga l’avvolgimento

[Mirko Ceronti]

L'induttanza da 1 mHy è da realizzarsi su nucleo di ferrite a "I" o, meglio, a doppio "E". Ovviamente deve essere dimensionata per la corrente assorbita dal motore.

Ehm...temo che Livio sia rimasto vittima di una svista , l'induttanza non viene interessata dalla corrente del motore, serve solo per evitare che gli spike prodotti dal P.W.M. sullo stadio di potenza, "rimbalzino" nella logica di comando, contaminandone l'alimentazione dando luogo ad instabilità di vario genere.

Puoi tranquillamente usarne una commerciale come quella usata da me e che Ti illustro in questa foto

http://upload.plcwww.com/files/20/docu0213.JPG]http://

Saluti

Mirko

[Livio Orsini]

In effetti hai ragione Mirko, ho dato un'occhiata allo schema e poi ho continuato con l'idea che fosse un'induttanza in serie al motore per abbattere il ripple come si usano quando la frequenza di switching è dell'ordine di 1 o 2 kHz.

[manfranc]

Grazie per le spiegazioni

[manfranc]

Ciao ragazzi

Ho realizzato il circuito “quello più semplice” però nel recuperare il materiale ho avuto qualche problema, che ora descrivo:

il mo-sfet IRFZ44 non l’ho trovato il negoziante mi a dato un IRF3205 “dicendomi che un equivalente”

il diodo veloce BY229 al suo posto mi a dato un UF5408

l’induttanza l’ho dovuta costruire con una ferrite “a funghetto” pero è di valore corretto l’ho misurata con l’induttometro

il resto è come da schema, però ho un problema il transistor BC327 scalda da matti, dopo pochi secondi devo spegnere,

la colpa può essere di uno di quei componenti non corrispondenti?

Se si, quali componenti sono più appropriati?

Il circuito l’ho alimentato con un trasformatore 220V / 12V 50VA un ponte da 15A

Il motorino e di un alzacristalli “Bosch” per auto assorbe 2,5A

Grazie per l’aiuto che potete darmi