DC MOTOR SÜRME TEKNİKLERİ

[aster]

malzemeyi özdisan veya else den sordunuz mu ?

[Erol YILMAZ]

@Salim Bey;
Merhaba Hocam, oncelikle kolay gelsin.
Malzeme bol, isterseniz adresi verin, kamyonu göndereyim. yıksın dükkanın önüne STW80 leri de salla hocam, 80 Amper 6 mOhm luk buyuk kılıf mosfet işte... Alternatifi başka marka da olsa kesinlikle vardır.

[salim ALTIN]

Merhaba.
Malzemeyi st nin dist i empa ya o nedenle onlara sordum. Bu malzemenin yani mosların TO-220 kılıfta olanları karaköyde var. aldım zaten. 55 Amperliklerden. Fakat TO-247 alayım dedim,bulamadım. Else den tristör alıyorum ben onlara sormadım ama bakarım. Ben erol un bahsettiği entegre sürücüyü de sordum. Dist inde yok. ben digi-key den getireceğim. Başka şeylerde var o nedenle.
@Erol aman hocam kamyonu hemen gönder sabaha kadar dükkandayım bekliyom.  :lol:
alternatif philips in bazı malzemeleri var. Ben denemeler yapıyordum ama şimdi başka farklı bir öncelik girdi işlerin içine . Fuarda görüşür isek size de tanıtırım. Şimdi Burada reklam olur.

[z]

Isinirdi isinmazdi tartismasi havada kaldi.

H koprulerini PWM ile  iki tip surebiliriz.

Bunlar

1. Sign/magnitude PWM Kontrol
2. Locked Anti-Phase PWM Kontrol (Bahsettiginiz teknik)

Klasik 2 kollu bir H koprude bunlarin her ikisi de kullanilmaktadir. Isteyen istedigini kullaniyor.

Iki surum tekniginde yukten gecen akimin uzerindeki ripil miktari biri biri ile kiyaslanacak  olursa bahsettiginiz %50 %50 teknigi yani 2 nolu teknikte ripil cok fazladir. (Merak ederseniz nedenini tartisiriz) Eger PWM frekansi  motorun magnetik aksaminin calistigi frekansin (Sacin efektif calisma  frekansinin) cok ustunde ise  magnetik kayiplarin yuksek olmasina dolayisi ile de sacin yani motorun isinmasina neden oluruz.  

Sistem 1 nolu teknikle surulurse ripil daha az olacagindan motorda az isinacak demektir.

Ama her iki teknik de yaygin olarak kullanilir. Cunki isi her zaman her sey demek değildir.

3 fazli AC suruculerin guc katinda 3 kol vardir ve yuk kollar arasina baglidir ve  mecburen 2 nolu teknik kullanilir. Bu kontrol teknigi de kendi icinde ikiye ayrilir. Simetrik PWM teknigi ve Asimetrik PWM teknigi. (Bu da ara bilgi). Ha ben 3 fazli AC motorda yada fircasiz DC motorda, 6 kollu H surucu yaparim ve motorumun her fazina ait uclari disari alirim derseniz toplam 6 sargi ucunu 3 tane H kopru ile surebilirsiniz. Iste surucu maliyeti yuzunden 3 fazli suruculer bahsettiginiz teknigi kullanirlar. Populerligi buradan geliyor.

Simdi 12V, 400W lik DC bir motorun H kopru ile suruldugu bir uygulamayi goz onune alalim. Gerek motor gucu gerekse harici etkenlerle (rampa vs)80Kg lik bir araba, saatte 30Km hiza ulastirtirilmis olsun.

Sistemi bir sn icinde 0 hizina dusurmek isteyelim.

Bakalim ne rakamlarla karsilasacagiz.

Araba E=0.5*m*v*v enerjisini depolamis durumdadir. 1 sn icinde bunu tuketmek istersek

P = 0.5*80*(30000/3600)*(30000/3600)  = 2777W demektir.

Depolanmis mekanik enerjinin elektriksel karsiligini modifiye edilmis H surucu ile kaynaga denetimli olarak geri aktarmadiginiz takdirde akimi sinirlayacak eleman olmadigi icin akim alip basini gidecektir.

Eger besleme kaynagimiz aku gibi sonsuz buyuk sayilabilecek bir kaynak ise gerilimi hemen hemen sabit kalacagindan mesela 12v icin 2777/12=231A gibi bir akimla karsilasiriz.

Aku yerine trafo diod kapasite turu dogrultucudan yararlanirsak bu kez dinamodan elde edilen enerji  kapasiteyi doldurmada kullanilir ve kapasite voltaji alir basini gider. Hatta kapasiteler kucukse bu durumda fren etkisi bile gorulmez. Zaten bu nedenle frenleme direnci ve mosu (igbt) kullanilir.

Eger 2777w gibi bir gucu yanlis PWM teknigi ile sadece 2 MOS uzerinde isiya cevirirseniz isterseniz 500A lik MOSlar kullanin yanmanin patlamanin onune gecemezsiniz.

O zaman ne olacak? Akilli kontrol unitesi gerekiyorsa mekanik frenlemeyi devreye sokacak. Yada 1 sn iddiasindan vazgececeksiniz.

Yani bu isi elektronik olarak yapmak her zaman mumkun olmaz. (Bakiniz dizel ve elektrikli trenler)

CNC lerdeki durum cok farkli.

Motor ile kizak arasinda vida somun kullanarak hareket aktarimi durumunda motoru zink diye durduramazsiniz. Aslinda  durdurabilirsiniz de vidanin ve uzerindeki bilyali somunun darma duman olmamasi icin bunu yapmak istemezsiniz.

Peki CNClerde bu isler nasil olur?

Hareketlerde eksen hizlarina bir takim limitler getirilir. Bunlar tezgahin mekanik aksamindan ve guc elektroniginin yapisindan ve servo motordan gelen sinirlamalarin birer sonucudur.

Motorlarin pozisyonlarinin yaninda, hizlari hatta hizlanmalari ve yavaslamalari (ivmelenmeleri) servo surucu tarafindan denetim altindadir. (Asla ve asla zink diye durdurma yapilmaz bunun yerine hiz profillerine uygun +/- ivmeli hareketler yapilir.)  Bunun anlami sudur, m kutlesini v hizinda ilerletiyorsan, bunu t sn de sifir hiza ulastiracaksan ortaya cikan guc servo motorun limitlerini asiyorsa bosuna frenleme yapacam diye ugrasma yapamazsin, yada yavaslatamiyorsan hizlanmasina da izin verme demektir. Aksi halde  elektronige zarar verirsin, yada elektronik korumaya gecerse tezgah bindirirmek zorunda kalir demektir.

Bu nedenle de kullanicinin mudahale edemedigi menulerden tezgah parametreleri firma yetkililerince ayarlanir ve bir daha degistirilmez.

O halde guc elektronigi nasil olacakti PWM ile nasil surulecekti, kac amperlik mos sececektim tartismasindan once sistem fiziginde bir enerji hesabi yapmakta fayda var.

[aster]

Hocam, çok açık bir mantıkla anlatmışsınız,
benim bahsettiğim sistemler var olan ve kullandığım sistemler, evet önce görünce dehşete düşüyorsunuz ama sonuçta alet bu şekilde sorunsuzca çalışıyor, 2 sn de takım değiştirmek, görmeyince insan inanamıyor veya koca bir kütlenin zınk zınk hareket etmesi,

As a result of low-maintenance digital direct drives with absolute encoders (no reference point approaches), rapid traverse speeds of up to 60 m/min and an acceleration of up to 1 g are achieved

bu arada bir not
Y Axis  80 A simodrive
Z Axis 160 A (bunda manyetik disk fren var)
Spindle 160 A sürücüyle  sürmüş

[Erol YILMAZ]

@Bunalmis; Hocam elinize saglik. Cok guzel bir yazi olmuş. Dediginiz gibi once kutleyi hizi gorelim, ondan sonra mosfetten vs bahsedelim. Yaziniz benim icin guzel bir yol gosterici olacak.

@Aster; ben de 6 m/dk lik bir CNC kullaniyorum fakat 60 mt/dk inanilmaz birsey. Motoru direkt sonsuz vidaya bagliyorlar anladigim kadariyla. Kontrol de cok zorlasiyor olsa gerek. Genelde 1 uM cozunurluk var tezgahlarda. Ne bicim bir mantiktir bu yaw? Cok uyumusuk hocam cooook....

[aster]

Sevgili Erol, yukarıda prototipini (şeklini) verdiğim, aletin kendisi, normal CNC lerden biraz farklı bir yapısı bulunmakta, ama işte resme bakararak sen tasavur et artık kütle ortada ve bu kütle çalışırken görünce (içi boş bir kutu gibi görme) insan yapılan işi bile zor izlerken olan hareketi düşün ister istemez bir hayrete düşüyorsun değilmi ? yani bu gavuru dövmek lazım diyesim geliyor, olmayan 3 kş aklımızı almaya ne hakkı var  
işin espirisydi tabii, adamın elini öpmek lazım
düşün, senin kullandığın aletin 10 misli hızda bir alet sende ve çalışıyorsun serilik herhalde bu olsa gerek, neyse
gelelim şimdi adam bunu nasıl kontrol etmiş ?
evet daha öncede söyledim adam sonsuz vida kullanmış direk bağlantı yapmış, motoun hareket ettirdiği parça kızaklar üstünde hareket ediyor ve bu kızaklarda merkezi yağlama sistemi de yok işin ilginci yanlız şu var adam çok güçlü (230bar) bir hidrolik oransal kontrollu + akümlatörlü ünite kullanmış çeşitli hareketlerde hidrolik ünite hızına hız katıyor
dikkatimi çeken bir nokta daha var, bu salak alet normal çalışırken 3xAC şebekeden ~ 7-10 A arası bir güç çekiyor, halbuki toplam 40 kW gücü var

gelelim DC köprü motora, bu da 80 li yılların imalatı bir sargı makinesi ben ilk tamirine geldiğimde şaşırmıştım, o da böyle çok seri çalışıyordu
neyse biraz inceledikten sonra baktım adam tam köprü bir sürücü yapmış, bu sistemi ilk defa orada gördüm, duran motoru ellediğimde  motor sürekli hareket halinde gözüküyordu  8O

neyse arızayı giderdim ve sistem çok hoşuma gitmişti lazım olduğu yerde yapıp uyguladım, bilhassa aşırı besleme tüketen motorlarda çok olumlu sonuçlar aldım ısı olayı hemem hemen yarıya iniyordu 4 kW motorda bile adam el kadar soğutucu kullanmış  8O

şimdi bunalmış, gelelim rıpıl olayına bu benim hiç dikkatimi çekmedi, hafta sonu müsait olursam bir devre hazırlayıp bunu inceleyeceğim
evet bunu tartışalım

[salim ALTIN]

Ne bicim bir mantiktir bu yaw? Çok uyumuşuk hocam çooook....

@Bunalmis; Hocam elinize saglik. @aster senide unutuyoruz sanma sana da çok teşekkürler. Sistemlerin gereksinimleri çok fazla. Bu bahsettiğimiz problemlerimiz her yerde aynıyla oluşmuyor.

İşte burada vaktini geçiren insanlar. Birşeyleri var etmeye çalışıyor. Bildiklerini İster paylaşsın ister paylaşmasın (paylaşmakta ayrı bir nitelik) nitelikli bir iş peşinde. Nitelikli çalışma, nitelikli insanlar.Fakat sonuç alabilmekte zorluklar var.
Para ve imkan.
Uyumak veya çalışmak.
Evet çalışanlar var...

[Erol YILMAZ]

@Salim Bey;
Tabii ki calisanlarimiz var. Yok değil.



Ama inkanlar deyince hep aklima su fotograf gelir.

@aster; anlattiginiz yontem National AN694 te de geciyor.
Denemek lazim Tesekkurler...

[aster]

Sign/Magnitude Control
http://www.infineon.com/cmc_upload/documents/008/707/tle5206-2_1.pdf
burada çok iyi bir analiz yapılmış
http://www.mcmanis.com/chuck/robotics/tutorial/h-bridge/bjt_analysis.html

Locked Anti-Phase PWM
bu incelemede güzel
http://www.etsit.upm.es/departamentos/teat/asignaturas/lab-lstr/textos/accionamiento%20motores%20de%20cc%20de%20iman%20permanente_v1.pdf
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00594b.pdf

[Erol YILMAZ]

@Aster;
Bugun, bahsettiginiz Locked anti Phase yontemini LMD18200 + Hobby Drill kullanarak denedim. Malum 18200 3 amper onun icin buyukce bir motor baglamayi dusunmedim. Sadece direction girisini %50 ON  yapinca motor duruyor. Hicbir hareket yok. Kaydirinca ise malum hareket basliyor. %80 de verilen ortalama gerilime bagli olarak hizlaniyor. %50 ye getirdigim zaman ise iyi bir sekilde duruyor. Tabii bunlari kucuk akimlarda denedim. Hiz kontrolunu bostayken normal olarak yapiyor fakat benim merak ettigim bir konu var. Bu sekilde sadece ortalama cikis gerilimini degistiriyoruz.  Hiz kontrolu falan değil yani. Cunku hiz geribeslemesi yok sistemin. Sign-Magnitude yonteminde bir sekilde hiz geribeslemesi alabiliyorduk. Bu yontemde hiz bilgisini basit bir sekilde ogrenmenin yolu var mi? Aksi halde encoder takograf vs takmak hic isime gelmiyor. Sign Magnitude yonteminde okunan hiz geribeslemesini sekil cok guzel anlatmis. Cevabinizi bekliyorum...

[aster]

Erol, geri besleme durumunu inceledim ve baktıklarımın (prof çalışan devreler) hepsinde enkoder ve akım sens le işi halletmişler, hala araştırıyorum farklı bir uygulama bulursam bildireceğim

[Macera]

yukarda 60 m/dak vede 1g ivmelenmeden bahsetmişsiniz bunlar lineer motor olmasın? Bu CNC lerin çalışırken ivmelenme vede frenleme esnasında tezgahında sallandığınıda hissedebilirsiniz.
Benim esas hayret etiğim CNC torna aynasının çok kısa bir sürede 6000 turdan durması yada 6000 tura tekrar hızlanması .Bildiğim kadarıyla bu motor inverterleri aynı zamanda regenarativ çalışıyor.(Markası Mitsubishi 7.5kw) 8O
Daha önceki modeli için frenleme reziztansı arızalanmıştı.Kocaman bir reziztans tedarik etmiştik daha doğrusu sardırmıştık adam etrafına seramik dökmüştü.İşde görmüştü.(11kw motordu)

[benmrtild]

bu bahsi geçen motorlar servo olmasın  Mitsubishi ürünlerinde
görmüstüm saniyede 3 defa 0 dan 3000 devire 3 defa en az diyolardı
pek anlamam ama bana ufak bi motor lazımdı seri  ve hassas ozaman bakınmıştim biraz. :roll:

[Erol YILMAZ]

@Aster;
Bu hiz okuma mevzuu benim icin onemli oldugundan simdilik yoluma sign Magnitude ile devam edecegim. Cunku Back EMF den hiz bilgisini ogrenmem gerekiyor

Back emf icin gosterilen sinyal sekilde dumduz sanki tertemiz. Ama gercekte o sekil gayet parazitli. (Denemedim.) Onun icin o sinyali okumadan once bir integral isleminden gecirsek cok daha dogru bir bilgiye sahip olmaz miyiz? Bunun icin reset cikisi yapmamiz ve sinyalin toplanmasi icin Spike Voltajindan hemen sonra, belirli bir sureye kadar integre edilen sinyalin/ cikisini okusak sizce sonuc nasil olur?

Peki dusundugum tarzda bir integral alici nasil yapilir?
http://www.silisyum.net/htm/opamp/integral_alan_devre_olarak_kullanilmasi.htm burada bazi mesajlar veriliyor fakat ? ? ?

Bu arada Back Emf okumak icin PWM e kisa olmayan bir bosluk birakiliyor anladigim kadariyla...