PWM regelaar 230V 350W

Goeiemorgen allen

Ik ben een draaibank aan het restaureren. Daar zit een DC motor op van 230V 350W. Ik zou die graag regelen d.m.v. Pulse Width Modulation. Ik zou de schakeling graag zelf maken. Heeft daar iemand ervaring mee? Of heeft iemand een schemaatje beschikbaar?

Heb met gisteren verdiept in PWM en een schakelingetje gemaakt met een 555 ic en dat werkt, kan ik daar wat mee?

Of kan ik iets doen met een solid state relais? Daarvan heb ik er toch genoeg.

Alvast bedankt

Met vriendelijke groet
Simon

Als je een verbruiker op 230V DC met PWM wil moduleren, kan dat in principe met een 555, zoals in dit schema.
Je hebt dan wel een FET nodig, die minstens 500V (en liefst meer) aankan. Dat zijn doorgaans geen FET's die uitblinken in een lage RDS-ON. Enige koeling is bijgevolg geen overbodige luxe, temeer omdat de prestaties v/d FET achteruit gaan bij hogere temperaturen.
Ook de vrijloopdiode moet geschikt zijn voor zo'n hoge spanning.

Of je iets met een SSR kan, hangt van het type af.

Andere mogelijkheid: niet de motor maar de voeding aanpakken. Misschien heb je dan genoeg aan een simpele triac-regeling.

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Zo'n motor werkt op een gelijkgerichte maar niet gebufferde voeding, dus het is geen vlakke DC. Nu is het niet echt een probleem om geschikte MOSFETs te vinden, en als je een potmeter met een kunststof as gebruikt en de hele schakeling afschermt tegen aanraking is het ook wel veilig te maken. Ik zou wel een vrij hoge PWM frequentie gebruiken om interferentie patronen te voorkomen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Bedankt voor de reacties. Aan welke FETs denken jullie dan? Heb er namelijk nog niet veel mee gewerkt.

@ Pros, ik heb dat schakelingetje gebouwd :)

[Bericht gewijzigd door flyingboyke op 2 maart 2013 12:08:09 (19%)]

Eigenlijk is elke MOSFET die minimaal 500V kan hebben en met een hele forse marge de benodigde stroom kan schakelen (ik zou 8-10A of meer nemen) wel bruikbaar; EOO heeft verschillende bruikbare types. Wellicht kun je in een oude computervoeding wel een geschikte MOSFET en diode vinden, al hebben die volgens mij meestal geen grote diodes aan de primaire zijde.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Bij Farnell kan je FET's selecteren aan de hand van de gewenste eigenschappen.
Kijk ook eens bij EOO. Die heeft ook wat 500V en 600V types op voorraad, en daar is het wat eenvoudiger om als particulier te bestellen.

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)
Lambiek

Special Member

Persoonlijk zou ik voor een thyristorregeling gaan. er zijn thyristoren te koop die veel meer stroom en een hogere spanning aan kunnen dan een fet, in dit geval.

Je zou de regeling kunnen maken met de TCA785, zie datasheet.
http://www.call-n-deal.de/uwe/projekte/stagelightning/pp785/tca785.pdf
Op blz 15 en 16 staan een paar voorbeelden.
Het IC is nog goed verkrijbaar, gebruik hem zelf ook nog regelmatig.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
GJ_

Moderator

Een DC motor word normaal eigenlijk met gelijkrichtbruggen van thyristors aangestuurd. In een DC drive zit dus niet zoals in een AC drive eerst een gelijkrichter.

[Bericht gewijzigd door GJ_ op 2 maart 2013 13:34:55 (31%)]

Lambiek

Special Member

@ GJ,
Dat klopt, het zijn gestuurde gelijkrichters.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Er zijn natuurlijk vele wegen die naar Rome leiden; als je geen toereikende MOSFET meer kunt vinden, omdat je veel grotere stromen moet schakelen bij dergelijke spanningen, kom je in het territorium van de IGBTs. Gelukkig is kun je een MOSFET min of meer vervangen door een IGBT zonder andere aanpassingen, zolang je de schakelfrequentie niet al te hoog maakt.

Gelukkig hoeft de TS geen dergelijke stromen te schakelen, en is dit nog gemakkelijk te doen met een MOSFET.

Een thyristor regeling kan natuurlijk ook, maar dan moet je een microcontroller gebruiken voor het bepalen van het triggermoment, of een speciaal IC gebruiken (zoals de TCA785), waar ik persoonlijk geen voorstander van ben, of proberen een standaard dimmer schakeling aan te passen.

Als je het ding ooit luxer wilt maken, met ramp-up en ramp-down functionaliteit, of een closed-loop snelheidsregeling o.i.d., valt die laatste optie al af, en met een TCA785 wordt dat ook een uitdaging, denk ik.

Het zou wel een optie kunnen zijn om een standaard dimmer of TCA785 te gebruiken met een optocoupler opgebouwd uit een LDR en een LED, en op die manier eenvoudig externe bediening toe te voegen.

Met een PWM regeling op basis van een MOSFET is dat veel eenvoudiger; er zijn optocouplers met een gate driver als uitgang, maar je kunt ook een normale (redelijk snelle) optocoupler nemen en er zelf een gate driver achter hangen (IC of discreet met een paar transistors).

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Bedankt voor jullie reacties.

Persoonlijk zou ik voor een simpel en robuust systeem willen gaan.
Is het mogelijk om met de 555 een thyratron buis te sturen? Met een buffertrapje ofzo? Ik heb meer ervaring met buizen en vind ze persoonlijk leuker om mee te werken.

Iemand hier ideeën over? Of een schemaatje?

Eh, geen idee, maar ik betwijfel ten zeerste of je met een dergelijke constructie een "simpel en robuust" systeem kan maken.

Wat zou een thyratron vinden van een dergelijke inductieve belasting?

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Lambiek

Special Member

Neem dan een NE555, een fet driver, en zoek daar een goede fet bij.
Dat is denk simpeler dan een thyratron ding.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Ik heb even op farnell gezocht naar een goedkope fet die aan de eisen voldoet. Deze lijkt me wel wat:
http://nl.farnell.com/infineon/ipp50r299cp/mosfet-n-to-220/dp/1664055

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Een 555 lijkt me best in staat om zelfstandig een FET te sturen, zeker als je hem met 15V voedt. Het CO-schema plaatst zelfs een weerstand tussen 555 en gate, waaruit je kan besluiten dat een 555 té goed is... :-)

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Als je ervaring hebt met thyratrons (ik denk niet dat ik er ooit een gezien heb), ben ik wel benieuwd hoe je dat ding weer uit denkt te gaan zetten, als je zo'n ding in plaats van een MOSFET achter een 555 wilt gaan zetten.

Misschien is het wel mogelijk om er een regelaar met fase-aansnijding mee te maken, maar dan lijkt me het een stuk logischer om het helemaal in die stijl te maken.

Ik zie ook echt niet in waarom je een buis zou willen gebruiken in plaats van een MOSFET, wat gewoon een lompe transistor is met 3 pinnen. Ik kan me niet voorstellen dat het eenvoudiger wordt.

@pros: dat is wel een beetje een kromme redenering; die weerstand is bedoeld om de uitgang van de 555 te beschermen tegen overstroom, en vooral als demping om gate ringing te verminderen.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op 2 maart 2013 20:18:28 (14%)]

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Bedankt voor jullie reacties. Jullie argumenten hebben me overhaald om toch met FETs te werken. Ik heb de capaciteiten niet om zelf zo'n circuit te ontwerpen. Kan iemand mij daarbij helpen?

Ik zou de voorgestelde INFINEON - IPP50R299CP FET gebruiken.
Weet er trouwens iemand welke vrijloopdiode gebruikt moet worden? Is dat een soort zener ofzo?

Bedankt
Mvg

Dat is vrij eenvoudig: je kunt gewoon de motorregeling bouwen waar Pros al naar linkte, maar dan met die andere MOSFET en diode. Die diode moet een snel (fast recovery) type zijn dat ook minimaal 500-600V kan blokkeren, en 10A kan doorlaten.

Je hebt wel een gescheiden voeding nodig voor de 555, het gemakkelijkst is om daar een kleine transformator, gelijkrichter, condensator en 7812 of zo voor te gebruiken. Het zou ook wel kunnen met een condensator, zenerdiode en een paar weerstanden, maar dat is niet echt aan te raden.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Bedankt voor jullie hulp, ik probeer zo'n FETs te bemachtigen en zet resultaten hier neer.

Ter compleetheid, jerome antwoordde ook nog dit:

Je hebt vast een gelijkstroommotor met appart te voeden veld. Het veld heeft dan een niet gebufferde gelijkgerichte 230V nodig. Het anker krijgt de regelbare spanning. Normaal deed men dat met een gestuurde gelijkrichter of een triac schakeling die werd gelijkgericht. Deze laatste heb ik hier nog liggen, samen met de motor. Het pricipe is, dat als de stroom stijgt, de spanning wat wordt opgevoerd om een stabiel koppel te behouden in de lage toeren. Redelijk moeilijk af te regelen, maar als het juist staat werkt het prachtig. Deze hier komt van een oude vleesmolen.
Met een variac en gelijkrichter gaat het ook. Zeer betrouwbaar, maar niet de goedkoopste oplossing.