Reverzovanie striedavého (BLDC) elektromotora

Možno ste už vo svojej modelárskej „praxi“ narazili na potrebu reverzovať (meniť smer otáčania) pohonného elektromotora vášho modelu.

Ak sa jedná o menší model, poháňaný jednosmerným motorom, tak je možné použiť „autíčkársky“ regulátor, ktorý „spiatočku“ spravidla umožňuje.

Ak je však váš model poháňaný tzv. striedavým motorom (BLDC), tak so „spiatočkou“ nastane veľký problém.

Je možné zohnať si vzácny „striedavý“ regulátor s reverzáciou, alebo pomocou relé „prehadzovať“ dve fázy motora, alebo použiť dva bežné regulátory v takom tom našom "cevaro - zapojení“, tak ako sme to urobili my.

autor: Janko O.

 

Možno si v duchu kladiete otázku: „Načo by som mal v modeli lietadla reverzovať motor, ktorý ho poháňa?“ (pretože pri autíčkach či loďkách je dôvod jasný).

Okrem brzdenia modelu vo vzduchu spätným ťahom (čo však nemusí byť až také jednoduché) je tu ešte možnosť „cúvania“ modelu na zemi (čo je skôr taká paráda či frajerina), alebo potreba „zacúvania“ hydroplánu k brehu (čo je už skôr užitočná a praktická potreba než frajerina). A práve toto bolo popudom k hľadaniu „alternatívneho“ riešenia. Miroslav totiž nedávno kúpil „obojživelný“ model – Skipper XL a jeho súčasťou bol aj „obojsmerný“ 40A regulátor.

Konektor s označeném Thro sa zapojí do výstupu plynu na prijímači (kanál č. 3 alebo 1) a konektor s označením Aux sa zapojí do prídavného kanála (5 a vyššie) a ním sa prepína smer otáčania motora.

Ale veľmi sa z neho neradoval. Regulátor síce „reverzoval“, ale z nejakých záhadných dôvodov obmedzoval výkon motora, takže sa so Skipperom nedalo ani odštartovať. Po mnohých a mnohých nastavovaniach a pokusoch regulátor napokon prestal pracovať úplne . Avšak Miroslavova potreba možnosti zacúvať s modelom ku brehu zostala a bolo treba ju riešiť.

Ako som tak o tom premýšľal, v hlave mi skrsla jednoduchá myšlienka: dva regulátory pripojené na jeden motor, avšak ten druhý („cúvací“) by mal voči tomu „hlavnému“ prehodené dve fázy (tak ako sa to bežne robí, keď je treba zmeniť smer otáčania striedavého motora). Vo vzduchu však visela otázka: budú nejak ovplyvňovať impulzy z jedného regulátora druhý regulátor (so stiahnutým plynom)?

Pri pohľade na schému zapojenia výstupných obvodov regulátora:

mi logika hovorila, že NIE. Na pomoc som si zobral úvahu: keď necháte roztočiť motor (normálne pripojený k jednému regulátoru) na vysoké otáčky a naraz stiahnete plyn, tak motor sa zotrvačnosťou ešte točí ďalej, pričom sa z neho vlastne stal 3-fázový generátor a napätie naindukované na jeho vývodoch nijako neublíži šestici (nezopnutých) spínacích tranzistorov v regulátore. Tak prečo by im malo ublížiť napätie z iného regulátora? Jedinou podmienkou bolo, aby v obidvoch regulátoroch bolo deaktivované brzdenie motora.

No teória vyzerala jednoducho a aj (tzv. "cevaro") zapojenie je v podstate veľmi jednoduché:

Regulátor reverzu môže byť dimenzovaný na nižší prúd, ako hlavný regulátor.

Vrodená opatrnosť (a rokmi nadobudnutá skúsenosť) mi však našepkávala, že teória je teória, ale v praxi môže byť všetko trochu inak. A tak som výstupy obidvoch regulátorov k motoru pripojil cez šesť (3 + 3) tenkých drôtikov, ktoré mali slúžiť (a veru že aj poslúžili ) ako (prúdová) tavná poistka. Signálový vstup jedného regulátora som pripojil normálne do výstupu č.1 RC prijímača (vysielače JR Propo a Graupner majú plyn na 1. kanáli) a signálový vstup druhého regulátora do vstupu č. 7 prijímača. Na vysielači som si namixoval stav, že ak je prepínač (Normal/Reverz) v polohe Normal, tak signál z knipla plynu ide do kanála č. 1 (kanál č. 7 je v stave „plyn stiahnutý“) a pri prepnutí do polohy Reverz ide signál z knipla plynu do kanála č. 7 (a pre zmenu kanál č. 1 je v stave „plyn stiahnutý“).

A zapol som to. Obidva regulátory začali hrať svoje iniciačné melódie a tóny a vtedy som si uvedomil, že moje „tavné poistky“ majú svoj zmysel práve pri zapnutí obvodu . Spínanie tranzistorov za účelom vytvárania tónov totiž nezávisí od hodnoty signálu plynu (a je teda užívateľom neovplyvniteľné) a môže sa stať, že sa dva „pípajúce“ regulátory stretnú v „nesprávnej chvíli na nesprávnom mieste“, niečo v zmysle: „Náhoda je blbec“. A naozaj: zapojenie som v priebehu skúšok zapol (a vypol) asi 50-krát, pričom 49-krát sa nič nestalo. Ale raz sa „to stretlo“ a moje špeciálne poistky zaúčinkovali. Po ich oprave zase všetko fungovalo ďalej (nebyť poistiek, tak by asi už nefungovalo).

Preto bolo navrhnuté riešenie s obmedzovacími ochrannými rezistormi, zapojenými na výstupe „reverzného“ regulátora.

Viedla ma k tomu úvaha, že „cúvať“ spravidla nie je potrebné na plný výkon, pretože tieto rezistory obmedzujú prúd a teda samozrejme znižujú výkon „reverzného“ pohonu. Ja som v mojom (nízko-výkonovom) testovacom zapojení použil 0,25W rezistory s hodnotou 1 Ohm.

V reálnom nasadení by hodnota rezistorov bola nižšia (zlomky Ohmu), zato ich výkonová zaťažiteľnosť bude musieť byť vyššia (aspoň 1W (aj viac) – podľa výkonu „cúvacieho“ regulátora).

Ako testovanie zariadenia vyzerá si môžete pozrieť na vidách:

Reverz BLDC elektromotora

a

Zmena smeru otáčania striedavého (BLDC) elektromotora - 2

V priebehu „hrajkania“ (teda chcel som povedať testovania ) mi napadlo odskúšať čo sa stane, ak prepínač Normal/Reverz prepnem skôr ako sa motor úplne zastaví. Niekedy sa motor v okamihu začal točiť na druhú stranu a niekedy sa len prudko zastavil (hoci páka plynu nebola stiahnutá). Stačilo však páku plynu stiahnuť úplne a znovu pridať a motor sa už pekne točil na opačnú stranu. Preto by použitie reverzovania za účelom brzdenia letiaceho modelu spätným ťahom mohlo byť problematické, pretože modelár by do diaľky nemusel vidieť, či sa vrtuľa (dúchadlo) len zastavila, alebo sa už točí opačne. Avšak pri pristávaní, keď je model na zemi (a je teda blízko modelára) je brzdenie spätným ťahom možné.


 


 


 

 

 


<Staršie | tento článok | Novšie>

Napísané: 28. 6. 2016, 15:23 | Prečítané: 1600x | Kategórie: Elektronika | Napísal: admin |
Komentáre: 6
.:. Soaron
Zaujímavé zapojenje. Prípadne je možné použiť kolektívne riadenú vrtuľu, t. j. niečo, ako majú vrtulníky. 3D haloví modelári to už s obľubou používajú. Ak sa dobre pamätám, tak som ti aj posielal video s cúvajúco-letiacim modelom.
Ale chápem, že realizácia aj cena je niekde inde a hlavne to tvoje riešenie je ako Škodovka. Simpli clever.
Odpoveď | 2016-06-28 20:17:40
.:. J O.
Jasné, je to tak ako píšeš.
To riešenie s vrtuľou s listami, ktorých uhol je možné za letu meniť, je oveľa lepšie. Tam nemusíš čakať na zastavenie motora, aby si začal brzdiť reverzom.
Ale tak ako som písal v článku "Prečo sú X-coptery také obľúbené?" ( odkaz ), tak aj tu je mechanická zložitosť natáčania listov vrtule nahradená elektronikou, v tomto prípade veľmi jednoduchou a lacnou.
Odpoveď | 2016-06-29 08:19:16 | Príspevok upravený: 2016-06-30 08:19:11
Nebolo by vhodnejšie použitie 2 prepínacích relé ktoré by mixovali tie 2 fázy? , regulátor by mohol zostať len jeden. Ovládať by sa dali elektronikou zo serva, potenciometer nahradiť dvoma rovnakými odpormi a relé pripojiť za diódu na miesto motorčeka. Prepínanie by fungovalo na prídavný kanál a spätná regulácia by bola plynulá.
Odpoveď | 2016-06-29 16:08:04
.:. J O.
Toto bolo prvé riešenie, nad ktorým sme sa zamýšľali. Ale ...
Požiadavky na relé sú také protichodné, že až.
Podľa toho čo píšeš, by cievka toho relé mala byť na menej ako 5 Voltov. Pritom kontakty by mali zniesť také prúdy, ako je silnejší z regulátorov. V našom prípade 40 Ampérov. Relé by nemalo byť ťažké ani drahé. A malo by mať dvojicu prepínacích kontaktov (6 kontaktových vývodov + 2 vývody cievky).
Poznáš také relé?
Odpoveď | 2016-06-29 18:03:58
Tak také relé naozaj nepoznám. Ja som na to pozeral ako riešenie pre môj model ktorý má menší výkon to som ale zabudol napísať. Mám tam max prúd do 15A a s tým že udávaný max prúd pre relé je na stálu záťaž myslím že by tam 2 kúsky niečoho tomuto podobného mali stačiť: odkaz
Odpoveď | 2016-06-29 19:03:09
.:. J O.
Áno, pre malé modely je to riešenie. Dve takéto relé by na to naozaj stačili.
Ale všimni si, že tie relé nie sú nijako malinké a aj niečo vážia (2 x 9g). A ty píšeš: "riešenie pre môj model ktorý má menší výkon".
Cez to všetko, vďaka za typ na toto relé, možno ho na niečo použijeme.
Bohužiaľ na naše modely, s regulátormi 30A a vyššie, to použiť nemôžeme.
Odpoveď | 2016-06-30 08:11:34
Pridaj komentár
Meno
Web
Mail
Kontrola Zadajte číslo päť
Text

:-)
:-D
:-(
|-/
:-[]
;-)
8-|
8-o
Tučné | Podrazené | Kurzíva  | zdroják | odkaz
  • Pre odoslanie správy môžete aj použiť klávesovoú skratku Alt+S. (Podporujú len niektoré prehliadače)
  • HTML znaky budú prevedené na entity.
  • Vyjadrujte sa tu ako doma, aby sme vedeli ako to u Vás vypadá.
  • Odkazy začínajúce http:// budú automaticky prevedené na odkazy , nepoužívajte však v jednom príspevku viac ako 3 - to robia len spam roboti:-)
správca | ICQ-Vaše ICQ | Podpora miniRS | Styl LazyDays | Sk preklad by beekeeper | Veľkosť databázy: 27841.01 kb