Elektromagnetstyrning

E85 · Inlägg av **E85** » 13 november 2008, 14:09:01

Jag håller på att konstruera en magnetbroms till ett projekt men skulle behöva lite hjälp med att bygga en enkel PWM-styrning till elektromagneterna.

Tanken är att vi ska använda 12V och den bör nog klara 10-12A för att vara på den säkra sidan. Mjukvaran till PIC:en har jag koll på men sen då..? Är det så enkelt att jag kopplar en kraftig transistor (t.ex 2N3055) till utgången på min PIC18? Behövs det någon snufferdiod över transistorn också kanske, isåfall vilken typ och storlek kan man tänka sig där? Behövs kanske fler komponenter för att orka driva transistorn?

EDIT: Jag satt in lite värden i OrCAD och kom fram till att det behövs 200mA för att driva den (som det står i databladet, doh!)

Bild

limpan4all · Inlägg av **limpan4all** » 13 november 2008, 14:25:37

Byt ut 2N3055 mot en MOSFET och planera för ett RC- nät till gaten samt montera en diod antiparralellt med reläspolen.

E85 · Inlägg av **E85** » 13 november 2008, 14:27:43

Tack för det. Ska se vad jag kan få till...

peter555 · Inlägg av **peter555** » 13 november 2008, 15:20:28

Den blir rätt seg om du kör FETen utan gatedriver.

LaRdA · Inlägg av **LaRdA** » 13 november 2008, 15:25:57

Ska man inte köra i några extrema frekvenser funkar det fint utan gatedrivare, men det kan vara bra med ett litet motstånd i serie för att begränsa strömen lite vid laddning/urladdning av gaten.
Tänk bara på att skaffa en logiknivå-FET, annars kommer den inte klara att öppna ordentligt eftersom du bara har 5v ut från din PIC.

E85 · Inlägg av **E85** » 13 november 2008, 15:30:04

Hur tror ni IPS0151 skulle fungera om jag tar den istället för 2N3055 i schemat ovan och sätter en diod förbi spolen som nämndes? Är jag i hamn då?

limpan4all · Inlägg av **limpan4all** » 13 november 2008, 16:02:19

Den ser dyr ut men kommer att fungera mycket bra.

E85 · Inlägg av **E85** » 13 november 2008, 16:07:00

Nej den var inte så farligt dyr. 41kr + moms på elfa! Vad kan vara lämplig PWM-frekvens i det här fallet?

limpan4all · Inlägg av **limpan4all** » 13 november 2008, 16:10:46

Jag skulle börja på runt 500Hz.

kimmen · Inlägg av **kimmen** » 13 november 2008, 16:54:26

E85 skrev:Nej den var inte så farligt dyr. 41kr + moms på elfa! Vad kan vara lämplig PWM-frekvens i det här fallet?

Ungefär hur stor induktans har spolen? Det beror ganska mycket på det, jag antar att du vill ha relativt lågt rippel på strömmen. Är spolens DC-resistans alltså 12 ohm?

E85 · Inlägg av **E85** » 13 november 2008, 17:01:17

Vi har inte lindat några magneter ännu eller ens funderat på var induktansen kan hamna. Tänkte försöka hamna omkring 1A per spole så det blir ungefär 12 ohm ifall jag inte tänker helt galet. Men det blir fler än en spole. Kanske 8st beroende på hur stark magneterna blir. Det är lite av ett experiment.

xxargs · Inlägg av **xxargs** » 13 november 2008, 20:29:06

hmm - just dimmensioneringen av magnetbromsen är nog ganska viktig detalj att reda ut innan innan man sätter designgränser som 12 volt och 10 ampere...

förmodligen behöver du mycket mera om du skall bromsa 100 tals hk...

finns folk som har använt magnetbromsar från lastbilar för detta - försök få tag på en sådan och utgå från strömförbrukningen av den i din design...

E85 · Inlägg av **E85** » 13 november 2008, 21:18:14

Det är till en träningscykel... så ca 1kW max skulle jag tro. Mer än 100W vill vi nog inte förbruka för då blir strömförsörjning genast dyrare. Kan hända att vi använder en laptop-adapter från dealextreme på 90W. Ställbar mellan 12 och 24V.

E85 · Inlägg av **E85** » 17 november 2008, 21:18:30

Jag har kikat lite närmre på det här nu och inhandlat över 5kg 0.4mm tråd så snart ska det lindas magneter.

Har provat räkna på induktansen med ungefärliga värden:

N = 4000 (lindningsvarv)
µ = µ0 * 1000 = 4 * pi * 10^-4 (permeabilitet för järn)
A = d^2*pi/4 = (15*10^-3)^2 * pi / 4 [m^2] (kärnans tvärsnittsarea)
l = 0.1 [m] (kärnans längd)

L = N^2 * µ * A / l = 4000^2 * (4*pi*10^-4) * (15*10^-3)^2 * pi / 4 / 0.1 = 35H

Tror ni det stämmer? 35H låter rätt mycket. Stoppar jag in några hz PWM där kommer det inte bli någon ström alls (på ett bra tag), eller har jag fel?

prototypen · Inlägg av **prototypen** » 17 november 2008, 21:46:43

4000 varv 0,4 mm tråd, kommer nog att bli svårt att komma upp i 10A men jag vet ju inte. Vad får du för resistans på 4000 varv.

Jag har lindat mååååånga spolar med 5000 varv och 0,224 mm tråd och vid 24 volt fick vi igenom 190mA. 0,4 mm tråd är 3,19 ggr större area så då blir det en ström runt 600 mA, vid 12 V bara 300 mA.

Oavsett induktans så kommer det att flyta ström genom spolen men den kommer inte att pulsera, blir mest som fin likström. Strömmen blir prop mot dutycyckle.

Jag gör en koppling ( i princip en broms som står still) med en dörrhållmagnet direkt mot en stålskiva och den är svår att rubba. Magneten drar 1 W vid 24 Volt dvs 42 mA.

Det känns lite fel om bromsen drar större eleffekt än den effekt tramparen åstadkommer. 1 kW är nog ingen som orkar mer än en us. En Häst Kraft är 736 W men vi människor är lite klenare.

Varför inte sätta dit en bilgenerator, den har så dålig verkningsgrad att det inte blir så mycket elenergi att kyla bort.

Protte

Har detta projekt något att göra med Erik Stiig??