24VDC motor begrenzen op 20-30A

Hallo,
Voor een aantal toepassingen gebruik ik Johnson DC motoren die bv gebrukt worden in accu stofzuigers.
Nu is 1 van de problemen de absurde opstart en continue stromen van deze motoren...en ik heb moeite om een geschikte pwm controller te vinden voor dit vermogen.
De motor die ik nu gebruik haalt 24000 toeren bij circa 22A belasting 24 VDC (we hebben het hier over een motortje zo groot als in je accuboormachine, rendement volgens Johnson 60%) opstart is nog hoger.

Nu zou ik het voltage naar 12-18 VDC willen laten zakken om het toerental rond de 15.000 te krijgen, maar ik werk vanaf een 24 volt accupakket. toen dit nog een nimh pakket was begrensde de maximale stroom van het accupakket de motor (en vandaar dat de accu's snel kapot gaan) Maar nu het gevoed wordt vanaf een groot accupakket wordt die 22A geleverd.

Het hoeft niet perse regelbaar te zijn, een vast lager voltage is geschikt.
Kan ik bv 20 stuks L7815 in paralell zetten of gaan ze dan gewoon allemaal kapot?
Heeft er iemand een suggestie voor een goedkope pwm controller die ik kan kopen/overnemen
Heeft er iemand nog een andere slimme oplossing?

hoor het graag

Maarten

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.

Waarbij ik bij klein tussen de NE555 en de fet nog wel een "echte" fet driver zou zetten zoals bij groot.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.
Lambiek

Special Member

Met de kleine regeling zou het goed moeten gaan zoals Roland al aan geeft zet er een fet driver tussen, en zet eventueel een paar fet's parallel.

Hier heb je nog een artikel over fet's.
http://www.circuitsonline.net/artikelen/view/41

Kan ik bv 20 stuks L7815 in paralell zetten of gaan ze dan gewoon allemaal kapot?

Dit zou ik dus absoluut niet doen.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

De NE555 heeft een push/pull uitgang en kan 200 mA leveren, een aparte fet driver lijkt me niet echt nodig.

Mijn echte naam: Joris | Mijn elektronica website: Fuzzcraft.com

Op 31 juli 2014 08:04:34 schreef mv:
Kan ik bv 20 stuks L7815 in paralell zetten of gaan ze dan gewoon allemaal kapot?

Ja hoor dat kan. En ze gaan niet kapot!

Maar dat maakt het nog niet een goed plan. Luister naar de wijze adviezen van de anderen. (ik had weer een bui met: "Beantwoord de vraag zoals ie gesteld is met een antwoord waar de vraagsteller niets aan heeft")

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

@Fuzzbass

Bij >10A door je fet wil je 'm wel "hard" aansturen. Zeker bij de wat zwaardere fets met grotere gate capaciteit is 200mA niet genoeg.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

Een motorregelaar voor een elektrische scooter/step komt in de buurt van wat je zoekt. Vaak kan er ook wel een potmeter op aangesloten i.p.v. een gashendel en hebben ze ook een ingebouwde stroombegrenzing.
Zoiets bedoel ik (ze zijn beslist wel goedkoper als deze te vinden op ebay, even zoeken):
http://www.ebay.de/itm/500-W-24V-kit-speed-control-box-Throt...2592590867

http://www.aliexpress.com/item/24V500W-electric-bicycle-brus...22352.html

[Bericht gewijzigd door Zonnepaneeltje op 31 juli 2014 11:17:15 (15%)]

die motorsturing die zonnepaneeltje aandraagt is wat we gaan doen, ik had eerst nog even over dat zelfbouwen gedacht, maar in hapklare brokken is veel eenvoudiger.
Ik had alleen geen 500watt versies gevonden en dacht dat die niet gemaakt werden, had alleen 10A (250watt) gevonden.
nu nog even een nl leverancier vinden van dat spul, want ik kan niet bij dat soort buitenlandse leveranciers bestellen.

heel erg bedankt.

oh, en ik had al zo'n idee dat die l7815 niet zo'n goed plan was, maar die heb ik nog liggen, dus ik zat het even te overwegen om ze allemaal op een strip aluminium te schoeven en even snelle resultaten te boeken terwijl ik mijn huis verwarm ;)

[Bericht gewijzigd door Henry S. op 31 juli 2014 20:22:42 (23%)]

Regelaars zomaar parallel zetten kan niet. Ze gaan elkaar tegenwerken en als er niet al meteen een paar opgeblazen worden, dan zal het geheel niet al te stabiel zijn.

Mijn echte naam: Joris | Mijn elektronica website: Fuzzcraft.com

@Roland van Leusden: toch is 200mA voor veel toepassingen wel genoeg hoor, zolang de PWM frequentie niet al te hoog is, en de MOSFET geen idioot grote gate charge heeft. Voor een motor die 30A trekt wil je toch wel een MOSFET gebruiken die zeker 60-80A continue mag doen (bij 25C), om een veilige marge te hebben, en dan zit je toch wel een beetje in een grijs gebied of een gate driver nodig is of niet. Een nadeel van harder schakelen is dat alle transients navenant groter worden, en je dus ofwel meer marge op de Vds(max) moet nemen, of met snubbers aan de gang moet.

De grote reden waarom ik het wel zou doen, is dat je met een halve brug driver gemakkelijk synchrone rectificatie kunt doen, waardoor de verliezen die je anders in een vrijloopdiode krijgt veel kleiner zijn, en daarbij zijn MOSFETs voor dergelijke stromen meestal goedkoper dan diodes. De winst die je daarmee haalt is vrijwel altijd groter dan het verschil in de schakelverliezen.

Het lastige van een "domme" PWM regelaar (zoals de "kleine" motorregeling waar Shiptronic naar linkt) is dat ze de stroom niet actief regelen, dus bij het starten kan die alsnog veel te groot worden, en dus moet je die MOSFET nog veel lomper kiezen dan anders noodzakelijk zou zijn.

De "grote" motorregeling (die van Lambiek dus) beperkt de stroom wel actief.

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

Op 31 juli 2014 12:09:02 schreef mv:
nu nog even een nl leverancier vinden van dat spul, want ik kan niet bij dat soort buitenlandse leveranciers bestellen.

Tuurlijk wel. Voor eBay heb je alleen een paypal account nodig, en daar kan je vervolgens geld op storten met iDeal. Voor AliExpress heb je wel een Credit Card nodig, maar dat is ook geen onoverkomelijk obstakel.

Zo goed als het vroeger was, is het nooit geweest.

Op 31 juli 2014 12:11:25 schreef mv:
oh, en ik had al zo'n idee dat die l7815 niet zo'n goed plan was, maar die heb ik nog liggen, dus ik zat het even te overwegen om ze allemaal op een strip aluminium te schoeven en even snelle resultaten te boeken terwijl ik mijn huis verwarm ;)

Prima plan. Trouwens Je noemt toerentallen. Als je er van uitgaat dat je toerental evenredig met de spanning is kan je de gewenste spanning prima uitrekenen. Volgens mij kom je dan niet op 15V uit, maar goed....

@Fuzzbass: 78xx regelaars kunnen alleen stroom leveren. Niet opnemen. Degene die minder zou WILLEN leveren dan een andere gaat gewoon "uit". Niets tegenwerken. Vervolgens krijgt degene die de hoogste uitgangsspanning zou WILLEN hebben het enorm voor z'n kiezen. Die gaat rond de 1.5A (typical) in de stroombegrenzing. En zo krijgen de andere 78xx chippies ook wat te doen...

DUS: Als je de koeling begroot op 1.5A per chipje (bij 24->15V dus 1.5A*9V= 13.5W per chip) gaat het goed.

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

Zolang je de voeding aan laat staan wel, ja. Wat gebeurd er als er een flinke stroom door de motor loopt en je de 24V voeding uitzet? Die energie moet ergens heen!

Dan heb ik het natuurlijk alleen over de energie in de spoelen (E=0.5*L*I^2), want de tegen-EMK zal altijd kleiner zijn dan 15V, aangenomen dat je de motor niet extern aandrijft op een hoger toerental. Overigens zou die tegen-EMK alsnog een probleem kunnen zijn, want dat is eigenlijk hetzelfde als een grote buffercondensator achter een 78xx regelaar zetten, waardoor de uitgangsspanning na het uitschakelen hoger is dan de ingangsspanning.

Gewoonlijk gebruiken wel een anti-parallelle diode om dat op te lossen; dat zou ik in dit geval ook zeker doen, met aan de ingang van de 78xx regelaars een FORSE buffercondensator, zodat die de opgeslagen energie kan opnemen zonder dat de spanning boven de 35V komt (max. van een 78xx regelaar). Hoe groot dat buffer precies moet zijn is wat lastig te bepalen; het gemakkelijkst zou zijn om een bekende, niet al te grote stroom door de motor te laten lopen, met een buffercondensator van 1000uF of zo, en met een scope de stijging van de spanning te bekijken. Met zo'n grote motor, waar dergelijke grote stromen door kunnen lopen, zou ik toch zeker 5000uF of zo pakken. Als je niet kunt zien wat er gebeurd, zou ik gewoon zoveel op zetten als je voorhanden hebt, en praktisch haalbaar is. Zodra je genoeg hebt met een gezonde marge, is nog meer plaatsen niet echt zinvol, maar het kan ook geen kwaad, aangenomen dat die 24V voeding ze zonder problemen op kan laden bij het inschakelen.

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

Simpel gloei lampje die de stroom op maakt ?, heb je gelijk een indicatie ;)

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.

78xx regelaars kunnen alleen stroom leveren. Niet opnemen.

Klopt wat je zegt, maar 78XX regelaars kunnen ook heel goed oscilleren. Vooral als je ze met een PWM-sturing belast. Ze "ringen" de pan uit, zogezegd.

Mijn echte naam: Joris | Mijn elektronica website: Fuzzcraft.com

Wellicht heb ik het verkeerd begrepen, maar volgens mij wil de TS die regelaars juist gebruiken in plaats van een PWM sturing, niet in combinatie met een PWM sturing; dat zou wel een beetje vreemd zijn.

@Shiptronic: het lastige is dat die stroom, in eerste instantie, gelijk is aan de motorstroom. Dan zou je dus een gloeilampje moeten gebruiken dat altijd de maximale motorstroom trekt, om dat af te kunnen voeren. Dat lijkt me in dit geval niet echt handig.

Een flinke buffercapaciteit lijkt me de eenvoudigste oplossing. Bij onderwijs opstellingen met kleine DC motortjes, die op labvoedingen gebruikt worden, los ik het gewoonlijk op met een zener met een dikke tor die het zware werk doet, maar ik krijg sterk de indruk dat dat alweer meer is dan de TS ervoor wil doen.

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

als je achter de 78xx gaat PWM-en, dan gaat de motor als DCDC converter werken, zodra je aangestuurde pwm percentage onder het "acutele toerental" komt.

Dus eerst PMW 80% -> toerental 16000RPM , dan snel naar PMW 40% (dus toerental moet naar 8000RPM). Verliesloos, zou het nu zo zijn dat alle energie die in het mechanische deel zit teruggeleverd wordt naar de voeding.... Zeker met een belaste motor (denk bijvoorbeeld aan die bolderkar wielen voor de tennisbalschieter in een ander topic) kan dat zomaar meer energie opleveren dan je met een condensator kan opnemen. (1kg buitenkant bolderkar-wiel die op 40m/s draait = 800J, C = 2*800/352 = 1.3F, Dan heb je ruim 250 condensatoren van 5000µF nodig....) (ik heb de energie die normaal al in de buffer-elco verwaarloosd)

Maar als je niet gaat PWMen achter de 78xx heb je dit niet. Dan is de maximale tegen-EMK dus de uitgangsspanning. Dan moet je dus die tegen-diodes gebruiken en blijft de boel heel.

Maar goed. Als je uitkijkt en dus geen domme dingen doet (Bijvoorbeeld: PWM achter de 78xx, motor lostrekken als er stroom loopt, motor aandrijven tot ver boven z'n toerental bij 15V) kan je hem zo op 1 of meer 7815's zetten. Alles tot in de puntjes beveiligen en uitsluiten zodat het in alle omstandigheden heel blijft is voor een "snel experiment" m.i. niet nodig.

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

@REW,

Waar komt dat bolderwagenwiel in eens vandaan ?
Denk dat je in de war bent met dat andere topic :-)

Je hebt tijd of je hebt geen tijd ! als je geen tijd hebt, waar is die dan gebleven ? http://www.ledverlichting-ledverlichting.nl

Soms ben ik in de war. Nu niet. Ik heb (bewust) het bolderkarwiel uit het andere topic gebruikt voor de voorbeeldberekening van de mechanische energie die door een remmende motor teruggeleverd kan worden aan de voeding.

Ik zei toch:

.... tennisbalschieter in een ander topic

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Je hebt tijd of je hebt geen tijd ! als je geen tijd hebt, waar is die dan gebleven ? http://www.ledverlichting-ledverlichting.nl

@REW: Nee, zelfs zonder te PWM'en en zonder het ding extern aan te drijven, blijft het met alleen de anti-parallelle diode blijft het NIET heel! Zodra je de 24V voeding uitzet, is er geen pad meer voor de stroom die door de motor loopt. De stroom zal echter nog even blijven lopen, terwijl de opgeslagen energie (E=1/2*L*I^2) word afgevoerd. Als de buffercondensators van die 24V voeding te klein zijn, of je aan de DC zijde voorbij die condensators het pad zou onderbreken (met een relais of schakelaar), vliegt de spanning omhoog, en zijn de 7815's aan gort. Dit staat dus helemaal los van het toerental van de motor, het gaat alleen op de energie die magnetisch is de rotor is opgeslagen.

Dat kun je dus voorkomen door voldoende buffercapaciteit VOOR de 7815's te zetten, maar dan krijg je het nieuwe problemen dat je die zou moeten prechargen, als je aan de DC zijde zou willen schakelen.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op 3 augustus 2014 15:13:46 (13%)]

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