Regolatore Di Velocità Per un Motorino 12V in cc

[divincodino]

Questo è il segnale di tensione sulla resistenza di shunt (source del mosfet) con un carico da 0,3ohm, con una tensione di alimentazione di 24V; la tensione arriva a 3V, non ho inserito il segnale di corrente del mosfet che corrispondentemente arriva ovviamente a 30A nonostante il comparatore dovrebbe limitarla; con un carico superiore a 0,6 ohm invece funziona tutto perfettamente

http://imageshack.us...sioneshunt.jpg/

[divincodino]

dimenticavo, la resistenza di shunt è 0.1 ohm come proposto da mirko

[Livio Orsini]

Guarda la tensione sul condensatore da 100 nF che hai all'ingresso "-" del comparatore. Dovresti vedere una tensione che sale sini a raggiungere la soglia di commutazione poi, a commutazione avvenuta, crolla per riprendere a salire.

Poi dovresti anche controllare il pilotaggio del mosfet.

con un carico superiore a 0,6 ohm invece funziona tutto perfettamente

Cosa significa? Probabilmente non entra il limitazione.

[divincodino]

Il problema è proprio che non limita infatti

il segnale che vi ho fatto vedere nel mio caso coincide con la tensione sul condensatore (piedino "-" dell AO), perchè io la resistenza di 100k tra lo shunt e il condensatore non l'ho messa, in quanto se la metto la commutazione non avviene affatto e la corrente carica esponenzialmente fino a 50A. D'altra parte penso di aver chiaro tutto il circuito, ma non capisco la presenza di quella resistenza da 100K, così come non capisco la resistenza da 100K in parallelo a quella da 10K al piedino "+" del secondo AO... Riguardo al pilotaggio del mosfet a cosa ti riferisci esattamente?

[Livio Orsini]

Riguardo al pilotaggio del mosfet a cosa ti riferisci esattamente?

Come varia la tensione d gate al variare del carico. Attenzione che maggiore è la corrente di Drain, maggiore risulta l'energia necessaria per interdirlo. Avevo anche messo, in una vecchia discussione, un articolo al rigurado.

perchè io la resistenza di 100k tra lo shunt e il condensatore non l'ho messa

E hai fatto male. Al limite riduci la capacità. Il principio si basa prorpio sulla limitazione del valore termico della corrente. Il circuito RC in pratica esegue una sorta di integrale della corrente, quando supera la soglia il circuito interdice il mosfet. Si effettua una sorta di PWM aggiuntivo a frequanza più bassa.

[divincodino]

Ok per la resistenza da 100K. La tensione di gate con un carico che non prevede la limitazione segue fedelmente il pwm, quindi onda quadra con duty specificato, mentre all'aumentare della corrente richiesta il gate commuta sempre più rapidamente, questo è l'andamento con carico da 0.1ohm:

http://imageshack.us/photo/my-images/266/tensionegate.jpg/

Riguardo all'energia necessaria per interdire il mosfet pienamente d'accordo, credo di aver partecipato anche io a quella discussione, ma allora come risolvere? se verrà richeista una coppia elevata e quindi una corrente molto alta bisogna limitarla, quindi come dimensionare al meglio la rete di pilotaggio?

[divincodino]

Ho corretto il circuito con la resistenza da 100k, in effetti adesso la commutazione avviene a 2,5V al piedino dell'AO, tuttavia la tensione sulla resistenza di shunt non segue quella tensione, sale ad un valore più alto per cui la corrente non viene limitata a 25A, ma arriva a 40A, non riesco a capire come limitare questo fenomeno...

Giusto per evitare incomprensioni, per limitare la corrente a 25A intendiamo limitare i PICCHI di corrente a 25A, giusto?

Modificato: 27 luglio 2012 da divincodino

[Livio Orsini]

25A intendiamo limitare i PICCHI di corrente a 25A, giusto?

No! Il condensatore esegue un integrale quindi limiti a 25 A termici (all'incirca). Se diminuisci il valore della cpacità diminuisci anche il valore di picco, però hai interventi più rapidi del limitatore. Se elimini del tutto la capacità allora limiti si a 25 A di picco.

Però c'è un però. Tu sta facendo le prove con carico puramente resistivo, mentre il sistema è concepito per pilotare un carico induttivo (motore). Se vuoi effettuare una simulazione come si deve devi sostituire il motore con un'induttore avente il medesimo valore dell'induttanza di armatura.

[Mirko Ceronti]

Ehmn...leggendo le esigenze del primo utente (Aieie Brazorv) che fece la richiesta in questa discussione, e la mia conseguente risposta, si evince che il primo circuito presentato, è per un motore che si aggiri al massimo sui 10 Ampere di corrente d'armatura. (Ampere più, Ampere meno)

Poi, che il principio in assoluto possa andar bene anche per motori più grossi, d'accordo, ma....a quel punto andranno prese in considerazione tutte le varianti in merito, come (ad esempio) il ridurre il valore ohmico dello shunt, il rinvigorire il Mos-Fet (e l'annesso circuito di pilotaggio) e quant'altro.

Io ne ho costruito ben più di un esemplare, e per motori (come dicevo) attorno ai 10 Ampere massimi, per cui tutto ciò che eccede non è stato da me sperimentato sul campo.

Ah, a proposito....l'unico simulatore che io riconosco è la bread-board, tutto il resto lo considero (a causa della mia dannata pragmaticità) una perdita di tempo

Saluti

Mirko

[divincodino]

per Livio:

si io faccio riferimento ad un carico di 0,1 ohm, ma in realtà il mio carico inserito nel simulatore è un motore in cui ho specificato tale valore di resistenza e un valore di 1mH di induttanza, giusto per vederne il funzionamento, perchè non conosco il valore dell'induttanza del motore nello specifico. Il condensatore all'inizio non l'ho considerato e comunque il circuito di limitazione non riesce ad entrare in gioco

per Mirko:

si in effetti mi rendo conto anche io che la maggior parte delle prove al simulatore sono perdite di tempo, ma a livello generale mi da i risultati voluti, è ovvio che far funzionare il circuito nella pratica con un motore attaccato è ben diverso, al momento però non posso farlo e sto sperimentando al simulatore più che altro il circuito di gestione e di pilotaggio quindi ogni consiglio è ben accettato!

[Livio Orsini]

Intanto potresti consultare dei fogli tecnici di motori per verificare dati reali di Induttanza e resistenza d'armatura (avrai delle sorprese).

Il condensatore all'inizio non l'ho considerato e comunque il circuito di limitazione non riesce ad entrare in gioco

Dai diagrammi che hai inserito sembra proprio il contrario.

Che simulatore stai usando?

[divincodino]

Proverò a cercare dei dati reali.

Come simulatore uso ISIS professional nei laboratori all'università.

Anche togliendo il condensatore il problema rimane, non limita i picchi al valore desiderato..

[divincodino]

PS: dici che sembra entrare in limitazione, in effetti l'AO commuta, ma con leggero ritardo e non impedisce comunque alla corrente di superare i 25A..

[Livio Orsini]

PS: dici che sembra entrare in limitazione, in effetti l'AO commuta, ma con leggero ritardo e non impedisce comunque alla corrente di superare i 25A..

osserva bene i "pacchetti" dove c'è assenza di impulsi ci deve essere per forza qualcosa che li blocca. A mio avviso questo è l'effetto del limitatore.

Io avevo fato prove di simulazione, con LTSpice, di un circuito simile; i componenti eran differenti, ma la limitazione funzionava egregiamente.

[divincodino]

Ho appena notato una cosa strana: quanto la tensione al gate è alta la tensione al drain sale con un certo ritardo dovuto all'induttanza del motore, quando scende la tensione al gate scende anche quella al drain; ma non dovrebbe essere al contrario??? con una tensione di gate alta il mosfet è in conduzione quindi la tensione al drain dovrebbe essere bassa!

[divincodino]

Ok era impazzito il simulatore adesso i segnali al mosfet sono corretti, resta il problema della limitazione... nel frattempo ho sostituito il mosfet con un irfz1010 più adatto a tali correnti..

[divincodino]

Io non riesco a venir fuori dal problema

vi posto i 3 segnali secondo me fondamentali, voi magari capite la causa, la limitazione è effettuata senza condensatore sul piedino "-":

http://img856.imageshack.us/img856/1949/limitazionecorrente.jpg

- il primo segnale è l'uscita (tensione) del primo LM324 (quindi l'uscita dovrebbe scendere quando si supera il limite di 25A sullo shunt)

- il secondo segnale è la tensione al gate del mosfet

- il terzo segnale è la corrente sul mosfet e quindi sullo shunt, come vedete arriva al doppio del valore di limitazione

[Livio Orsini]

Scusa ma hai provato ad abbassare il riferimento di corrente?

[divincodino]

Si Livio, ma non avrebbe senso, perchè se il carico ohmico diminuisse ancora il problema si ripresenta! la limitazione dovrebbe entrare stabilmente al limite prefissato, e adesso è fissata a 2,5A, quindi a 2,5V al piedino "-" l'AO deve commutare, invece come vedi commuta leggermente in ritardo e non arriva tra l'altro a scendere alla soglia bassa, senza contare che non capisco l'andamento esponenziale dell'uscita dell'AO

[Livio Orsini]

Scusa ma c'è qalche cosa che mi sfugge.

Abbassa la soglia di limitazione sino a quando interviene, poi verifichi le condizioni. Può essere che tu creda di aver impostato correttamente la soglia.

[divincodino]

Beh se vuoi faccio la prova, ma scusa, se la corrente limite voglio sia 25A e metto uno shunt da 0,1ohm, la tensione di soglia è 2,5V, non vedo difficoltà! quindi quando il piedino "-" supera i 2,5V l'amplificatore deve commutare, le cose che a me sembrano strane sono il fatto che la prima commutazione avviene con un notevole ritardo se guardi il grafico, ed il fatto che all'inizio la tensione sullo shunt sale gradualmente, mentre dopo la prima commutazione sale e scende istantaneamente fino al tendere ad un valore che è il doppio di quello fissato...

[divincodino]

Ho abbassato la soglia di un pò e la tensione scende, si porta sempre al doppio della soglia fissata, significa che dovrò fissare la tensione a metà di quella desiderata? è una cosa che non capisco sinceramente...

[Livio Orsini]

mentre dopo la prima commutazione sale e scende istantaneamente

Primo.

I simulatori non sono vangelo. Ti aiutano molto, ma molto dipende anche dalla corrispondenza del modello con la realtà, dalle approssimazioni, etc.

Secondo.

Molto dipende dalle condizioni iniziali che tu hai impostato.

Ho abbassato la soglia di un pò e la tensione scende, si porta sempre al doppio della soglia fissata, significa che dovrò fissare la tensione a metà di quella desiderata? è una cosa che non capisco sinceramente...

E ci risiamo con i simulatori.

Vai a vedere quali sono i livelli effettivi di comparazione sul primo operazionale. Poi, te lo ripeto, tu stai simulando una condizione che non è quella di lavoro.

[divincodino]

e sulla bontà dei simulatori siamo d'accordo

scusa che intendi per livelli effettivi di comparazione sull'operazionale?

[Livio Orsini]

Verifica i segnali sul "-" e sul "+" (ingressi of course ).