12V DC motor op 36V accu

Tussen 0 en 30% lijkt me inderdaad wel te werken. Als de motor niet meer vonkt of meer verliezen geeft dan op een zuivere 12V zit je wat dat betreft goed (wel even testen). Van een permanente 36V gaat hij ook niet onmiddelijk stuk, maar na enige tijd natuurlijk wel. De simpelste beveiliging lijkt me een diodebrug gevolgd door een integrator en tenslotte een comparator die een relais doet afvallen als de output van de integrator een bepaald niveau overschrijdt.

Dat lijkt eigenlijk verdacht veel op de schakeling die veel versterkers gebruiken om het luidsprekerrelais te laten afvallen bij clipping of gelijkstroom.

Je kunt de brug aansturen met PWM, waartussen je voor elke draairichting een halve 4538 monostabiele timer zet, waarmee je de pulsbreedte op 33% begrenst. Als je controller vastloopt, dan komt er 1 puls uit van 33% breedte, en dan stilte...

Ik zou daar toch voorzichtig mee zijn. Ook al stuur je de motor met een pwm signaal van max 30%, dan komen er toch continue pieken op van 36VDC.

Als je met een multimeter meet zal je ongeveer 12VDC meten, maar als je het signaal met de scoop bekijkt zie je toch heel iets anders.

Yeah! So?

Een motor gaat kapot van "te veel". Te veel Wat? Te veel warmte!

De ohmse verliezen in de motor zorgen voor warmte in de motor, en als die te heet wordt, gaat ie stuk.

Het wordt iets anders als je 12V er op gaat zetten gedurende 0.1% van de tijd. Dan krijg je last van overslag en isolatie die daar niet tegen bestand is. Maar isolatie die wel tegen 12V en niet tegen 36V is erg zeldzaam.

Ik zeg ook niet dat het niet kan.

Ik zou daar toch voorzichtig mee zijn.

De TS zal een proef opstelling kunnen maken, en dan de temperatuur meten. Wel onder belasting natuurlijk.

Op 4 november 2014 09:50:54 schreef rew:
Yeah! So?

Een motor gaat kapot van "te veel". Te veel Wat? Te veel warmte!

De ohmse verliezen in de motor zorgen voor warmte in de motor, en als die te heet wordt, gaat ie stuk.

Het wordt iets anders als je 12V er op gaat zetten gedurende 0.1% van de tijd. Dan krijg je last van overslag en isolatie die daar niet tegen bestand is. Maar isolatie die wel tegen 12V en niet tegen 36V is erg zeldzaam.

Bedankt allemaal voor de reacties. Zelf dacht ik ook aan het antwoordt van rew. De warmte ontwikkeling in de motor doet de isolatie van de geleiders smelten en klaar. Met dan wel de vraag of de 36V naalden niet op den duur de isolatie zullen beschadigen?
Wat zou de isolatiewaarde zijn van de lak op de geleiders? (heb geen middelen om dit te testen).
Hierop volgend zal ik een test doen met de motor en kijken wat de minimale aansturing moet zijn alvorens de motor belast tot stilstand komt. Dit om oververhitting te voorkomen. En dit dan met verschillende pwm frequenties om het gewenste koppel te verkrijgen.

Eigenlijk is het zo dat een motor een maximale stroom heeft. Die stroom maal de ohmse verliezen in de motor leveren de warmte op.

Die max stroom geven ze niet altijd op. Wel geven ze een max vermogen.

Gezien de stroom eigenlijk begrenst is, betekent dat dat het maximale vermogen altijd bij het maximale toerental, dus maximum spanning gehaalt wordt.

Kortom, deel het vermogen door de nominale spanning en je hebt je max stroom.

Als je nu de gemiddelde stroom meet en begrenst op 2x of 3x die stroom voor kortstondige pieken en 1x de max stroom voor langere tijd(*), dan is ie VEEL beter beveiligd dan wanneer je hem "standaard" op 12V aansluit. Een motor kan je prima kapot krijgen door hem te blokkeren en z'n nominale spanning er op te zetten. Nu zou je sturing even 3x maar daarna zakkend naar 1x de nominale stroom toestaan, hetgeen ie prima kan hebben. Bot op de 12V en geblokkeerd gaat er 6-10x (hoe hoger de kwaliteit van de motor hoe hoger de stroom) de max stroom lopen en na een tijdje is het gebeurd met je motor.....

(*) Botweg op 1x max stroom is simpeler en kan ook. Dan heeft ie niet "effe wat extra pit" om op gang te komen.

Dat ben ik bijna helemaal met je eens; het gaat natuurlijk om de RMS stroom, en niet het gemiddelde. Naarmate de PWM frequentie daalt, of je je H-brug in fast decay mode zet, zal de verhouding tussen de gemiddelde stroom en RMS stroom steeds slechter worden.

Fast decay mode is de situatie waarbij er nog een stroom door de motor loopt (tijdens de uit-periode van de PWM cyclus), en alle MOSFETs sperren. De stroom moet dan door de diodes en de voeding, wat betekend dat er een veel hogere spanning over de motor staat dan wanneer je deze kortsluit, en de stroom dus veel sneller afgebouwd wordt. Dit geeft dus een veel grotere stroomrimpel dan de slow decay mode, waarbij de motor kortgesloten wordt, eventueel met nog 1 diode in serie.

Een motor kan wel beschadigt worden door een te hoge spanning, en wel omdat het toerental veel te hoog wordt. Ik zou een step down regelaar voor de H-BRUG zetten om de 36 Volt naar 12 Volt te regelen.

Maar ook dat kan dus alleen als de pulsbreedte te groot wordt; als de effectieve spanning onder die 12V blijft, en je de motor uit leemtebedrijf houdt, door de PWM frequentie hoog genoeg te houden, en/of de motor actief kort te sluiten tijdens de uit-fase van de PWM cyclus, kan dat niet gebeuren.

Een step-down regelaar lijkt me een HEEL slecht idee; niet alleen is het overbodig, het betekend ook dat de motorregelaar nooit terug kan leveren naar het accupakket. Als je dan (al dan niet met opzet) regeneratief zou gaan remmen, door een effectieve spanning aan te leggen die lager is dan de tegen-EMK van de motor, gaan de motorregelaar en/of step-down converter in rook op.

Bedankt voor de reacties!
Nu vond ik hier een mooi schema van Lambiek. http://www.uploadarchief.net/files/download/h_brug%20met%20mosfets.jpg

Ik ga eens kijken wat er aangepast moet worden om deze op een accupakket van 36V aan te sluiten..

Als je de motor met PWM op een hogere spanning gaat gebruiken, zou ik wel een temperatuurzekering in serie zetten en die op de motor plakken.
Bij een defect aan de aansturing blijft dan de motor in ieder geval nog heel...

Op 6 november 2014 20:15:51 schreef Arco:
Als je de motor met PWM op een hogere spanning gaat gebruiken, zou ik wel een temperatuurzekering in serie zetten en die op de motor plakken.
Bij een defect aan de aansturing blijft dan de motor in ieder geval nog heel...

Dat is een goed en volgens mij doeltreffend idee! Thanks

En zo heb je wel een lekker koppel

Je hoeft niet heel erg veel aan te passen; de 7805 en 7815 gaan 36V (of zelfs 42V met een volle accu) echt niet leuk vinden. Je zou daarvoor een LM317 kunnen pakken, maar dat is eigenlijk ook nog wel aan de krappe kant bij het opstarten. Een LM317HV kan wel, maar zul je goed moeten koelen.

De MOSFETs zijn maar geschikt tot 55V; nu lijkt dat genoeg met een 42V accu, maar je hebt gemakkelijk transients die hoger worden dan 55V. Ik zou je aanraden om types te nemen die geschikt zijn voor 70-80V; lager kan wel, maar dan moet je goed gaan meten en met snubbers gaan spelen om de transients onder controle te houden.

@Shiptronic, Bedoel je vanwege de effectieve spanning op de motor? Kan ik dit overschot aan koppel reduceren door de duty cycle te verkleinen? (Het betreft een ruitenwisser motor). wt is hiervoor ene gangbare pwm frequentie?

@SparkyGSX, Thanks. Ik zit wel vaker met de DC/DC omzetting.. Vaak een lm7805 of lm317 met koelblok maar dit is verre van ideaal. Gisteren al even gekeken naar de LM2596 en ga eens op zoek naar de juiste pcb layout en componenten om zoiets op een pcb te maken. (zag dat ze in overvloed op ebay staan maargoed..)
Ook zal ik eens kijken naar mosfets tot een 80V.

Traco power heeft genoeg van die dingen.
http://nl.rs-online.com/web/p/isolated-dc-dc-converters/0168989/

Deze is te ligt, maar er is er vast wel een te vinden die genoeg stroom levert. De 5VDC kan je aftakken van je 12VDC converter via bijv. een 78S05.

En waarom geen step-downconvertor van 36V naar 12V? En daarop de H brug om de motor te regelen.

http://www.benl.ebay.be/itm/Convertitore-Regolabile-DC-DC-Step-Down-LM…

Als dat voldoet.

En hier heb je 12A. Voor de prijs laat je hem niet liggen.

http://www.benl.ebay.be/itm/100W-12A-DC-DC-Buck-Step-Down-4-5-30V-to-0…

[Bericht gewijzigd door Evarist op zaterdag 8 november 2014 10:00:01 (29%)

Iemand misschien ervaring met deze driver?
http://www.intersil.com/en/products/space-and-harsh-environment/harsh-…

Nee, wel met z'n voorgangers, de HIP408*. Die gingen nogal gauw stuk.

Voordeel vind ik dat dit ic 4 ingangen heeft, dus met een geschikte uC ervoor kun je alle kanten op.
Nadeel is dat je steeds moet zorgen dat de bootstrapcondensators geladen zijn.
In jouw geval speelt dat minder omdat je maar max 30% dutycycle doet.

Geef mij maar een LT1336. Niet stuk te krijgen, en hij houdt de bootstrap-C's vol met een eigen regulator.

Op 13 november 2014 09:44:39 schreef Zonnepaneeltje:
Nee, wel met z'n voorgangers, de HIP408*. Die gingen nogal gauw stuk.

Voordeel vind ik dat dit ic 4 ingangen heeft, dus met een geschikte uC ervoor kun je alle kanten op.
Nadeel is dat je steeds moet zorgen dat de bootstrapcondensators geladen zijn.
In jouw geval speelt dat minder omdat je maar max 30% dutycycle doet.

Geef mij maar een LT1336. Niet stuk te krijgen, en hij houdt de bootstrap-C's vol met een eigen regulator.

Dankjewel Zonnepaneeltje. Hoop een dergelijke driver te vinden welke over 4 N-mosfet kanalen schikt..
Iets als de A3941. http://www.farnell.com/datasheets/1481248.pdf

Hier misschien toevallig ook bekend mee?

Ik heb de BTS7960 en BTN 7971 half bridge drivers gevonden en vraag me af of deze toe te passen zijn op een voeding van 36V.
http://www.infineon.com/dgdl/Infineon-BTN7971B-DS-v02_00-en.pdf?fileId…
In de datasheets staat duidelijk een Vs van max 45V maar de kant en klare boardjes welke te vinden zijn geven tot 28V te gaan. Heeft dit met de elco's te maken welke ze hierop toepassen?
Deze bijvoorbeeld:
http://www.goodluckbuy.com/bts7960-43a-high-power-intelligent-vehicle-…