Project Aansturing Proportioneel hydraulisch ventiel

Dag allemaal,

Ik ben nieuw hier dus zal mij even voorstellen.Ik ben een student elektromechanica(hogeschool),ben afkomsitig van beringen en ik ben veel bezig met grondverzetmachines en dergelijke.

Bij mijn studies heb ik een basis elektronica gekregen maar het is toch nog een vrij onbekende wereld voor mij. Ik ben momenteel met een project bezig voor mezelf waarrond ik nog enkele vragen en adviezen zou kunnen gebruiken!

In de moderne hydraulica wordt er steeds vaker gebruikt gemaakt van proportionele ventielen. Deze ventielen worden dan aangestuurd door een PWM-signaal dat een solenoid bekrachtigd. afhankelijk van de Stroom zal deze postie dan bepaald worden en een hydraulisch debiet geregeld worden.

Wat ik nu graag zou willen maken is eeen toestel dat ik zelf op deze ventielen (solenoids) kan aansluiten en zo deze ventielen zelf kan testen.
Hierdoor kan ik bij een storing dus uitzoeken of het ventiel nog goed werkt of het probleem bij de aansturing van de machine ligt en dus elektrisch is.

Om dit te kunnen verwezenlijken dien ik dus zelf een pwm signaal te creëren waarmee ik de stoom voor de selenoids kan regelen en dus de positie kan bepalen.
Het nodige pwm signaal:
frequentie:-+1Khz
Stoom; 500 ma tot max 2000ma
voeding:12v of 24 (afhankelijk van de soort machine hebben deze een 12 of 24 volt circuit waar de solenoids op werken) ik wil dus de batterij voeding van de machine zelf gebruiken voor mijn sturing.

Ik heb al het een en ander opzoekingswerk gedaan en kwam uit bij een zelfbouw pakketje van Conrad waarop een ingangspanning van 0-35 volt kan en een stroom kan geleverd worden tot 6.5A de frequentie kan ingesteld worden tussen 100hz en 5 khz

link:
http://www.conrad.be/ce/nl/product/190967/Velleman-K8004-PWM-vermogens…

Graag had ik hier jullie mening over gehad of dit mogelijk zou zijn hiermee. misschien dienen nog dingen toegevoegd te worden? of zijn er dingen die ik misschien over het hoofd zie..In bijlage zit de gebruiksaanwijzing met meer info

Alvast bedankt voor het delen van jullie kennis!

Allereerst, welkom op dit mooie forum!

Eerst een korte vraag. Zijn die kleppen bidirectioneel, of stroomt de olie altijd in één richting? Oftewel, de stroom door de spoel, is die altijd positief, of moet die zowel positief als negatief ingesteld kunnen worden?

Als deze enkel positief moet zijn, is de door jou voorgestelde module bruikbaar. Zoiets is ook makkelijk (en leuk) om zelf te maken, bijvoorbeeld met deze schakeling: https://www.circuitsonline.net/schakelingen/17/modelbouw/motorregeling…

Diverse projecten en experimenten: www.elexperiment.nl

Dat zal prima werken, als je toch alles moet bestellen ben je beter af met dat kitje, dat heeft ook nog een stroombeveiliging.

LDmicro user.
GJ_

Moderator

Ik heb het zelf in een noodgeval een keer gemaakt met een NE555 en een FET.
Normaal gebruik ik een VIPA S7 CPU115 en hang dan de ventielspoelen direct aan een van de twee PWM uitgangen.

Op 22 maart 2017 10:32:41 schreef kloppertje:
Allereerst, welkom op dit mooie forum!

Eerst een korte vraag. Zijn die kleppen bidirectioneel, of stroomt de olie positief, of moet die zowel positief als negatief ingesteld kunnen worden?altijd in één richting? Oftewel, de stroom door de spoel, is die altijd

Als deze enkel positief moet zijn, is de door jou voorgestelde module bruikbaar. Zoiets is ook makkelijk (en leuk) om zelf te maken, bijvoorbeeld met deze schakeling: https://www.circuitsonline.net/schakelingen/17/modelbouw/motorregeling…

Bedankt voor je reactie kloppertje! De olie stroomt altijd in een richting. Bidirectioneel komt ook al eens voor maar ik ga eerst al eens beginnen met dit te proberen en ga al heel blij zijn als ik het voor mekaar krijg! :D

Op 22 maart 2017 10:46:32 schreef MGP:
Dat zal prima werken, als je toch alles moet bestellen ben je beter af met dat kitje, dat heeft ook nog een stroombeveiliging.

Vandaar dat ik dit kitje ook zo interessant vind ivm de begrenzing :)

Op 22 maart 2017 11:15:53 schreef GJ_:
Ik heb het zelf in een noodgeval een keer gemaakt met een NE555 en een FET.
Normaal gebruik ik een VIPA S7 CPU115 en hang dan de ventielspoelen direct aan een van de twee PWM uitgangen.

De oplossing met een NE555 en fet was ik eerst aan het uitdokteren en een fet aan het zoeken die ik kon gebruiken maar toen kwam ik dit tegen en lijkt mij voor mijzelf eenvoudiger :)
Kan je met de VIPA dan wel genoeg stroom leveren aan de spoelen? of zijn het ventielen met een elektronica kaart op? die je dan aanstuurt met een 4-20ma signaal of dergelijke. Ik had eerst gedacht aan een arduino maar deze kan max 40 ma leveren.. :)

GJ_

Moderator

Voor een normale spoel kan een VIPA PLC voldoende stroom leveren: 1000mA.

Het setje is besteld en onderweg!

Nu als bijkomend extra had ik graag op een display om te kunnen zien hoeveel ampère er naar/door mn solenoid gaat. Iemand een idee hoe ik dit het beste aanpak? een volt meter met display heb ik al gevonden denk ik maar een ampère meter met display lijkt precies wat moeilijker.

Als ik het goed heb zijn digitale Inbouwmeters (voor mijn volt meting dan) tot een 200 mv en kan doormiddel van een spanningingsdeler het meetbereik hiervan worden uitgebreid?

GJ_

Moderator

Ow, ik had dat setje zelf nog niet bekeken. Voor 16 euro kun je zelf inderdaad niet veel meer gaan lopen uitvinden.

Hou er rekening mee dat bij een stroommeting een huis tuin en keukenmeter niet echt goed overweg kan met dat PWM signaal.

even een update :D

ik heb setje ontvangen en gesoldeerd hierna ook getest!

Ik heb er een extra potentiometer bij besteld om zo mijn duty cycle mee te kunnen regelen. alles aangesloten met een testweerstand en het werkt! ik kon mijn effectieve waarde die ik met mijn volt meter meette mooi instellen tussen de 0 en 12.

de volgende stap is mijn solenoid aansluiten! Ik vroeg mij wel nog af of de frequentie bij een solenoid uitmaakt? bij een motor wordt deze aangepast omdat er dan geen piepgeluid meer zou zou maar hoe het bij solenoids zit weet ik niet juist...

GJ_

Moderator

Ik heb altijd 1kHz gebruikt en tot nu toe werkte dat goed.

Bij de "officiële" aansturingen van hydrauliek ventielen is de PWM frequentie vaak een stuk lager en zit er over de PWM trouwens nog een dithering op een hogere frequentie bij opgeteld om de effecten van stick slip van de ventielschuif tegen te gaan.

Bij een motor kan het variëren van ongeveer 0,67 tot 16kHz. Een hoge frequentie is mooi stil, maar warmt de drive nogal op. En 0,67 klinkt als het gehum van iemand die twee pakken zware van Nelle per dag rookt. Geen idee waar dat ooit voor gebruikt zou moeten worden.

Hierbij ook ee filmpje van mijn testopstelling :D

Ik heb een testweerstand als load gebruikt en hierover een voltmeter gezet die dan mijn effectieve waarde waarde weergeeft. De duty cycle van mijn pwm signaal pas ik aan met de aangesloten pot meter waardoor mijn effectieve waarde ook zal veranderen.

https://www.youtube.com/watch?v=ADfcZnygYWo

Ik heb ook nog de solenoid hierna aangesloten en het leek wel te werken.echter moest ik wel een tegendruk geven (met mijn vinger) om het pennetje in te kunnen sturen bij het minderen van het pwm signaal. Wat normaal is denk ik? want bij de werking van het ventiel is er ook een tegenwerkende olie druk aanwezig of zie ik dit verkeerd?

wat wel opmerkelijk was is dat dat de solenoid als bij -+ 450 ma volledig uit was gestuurd en al vanaf +- 200 ma begon uit te gaan. de weerstand van de soleonoid zit op 4
3 ohm is ik zat te regelen tussen de +-0,8 en de +-2volt wat wel laag leek.Maar de solenoids is eentje dat ik ergens achter hoek en kant had liggen en totaal geen gegevens van heb dus het is nogal moeilijk om te zeggen of het normaal is.

Ondertussen heb ik gekeken naar een ampère meter en kwam ik uit bij een programmeerbare ampère meter.

Enkel zit ik met het probleem dat deze een voeding van 12-24 volt mag verdragen enkel zit ik met het probleem dat bij een draaiende motor dat spanning een 26-27 volt zal bedragen door de alternator die draait.

Zou ik dit moeten oplossen met een spanningsverlager of zouden die paar volt extra niet zo een ramp zijn? :)

In bijlage vind je de meter en zijn specificaties terug ;)

GJ_

Moderator

12..24V is nominaal (nenn....). In de praktijk komt het meestal neer op 10..30V.
Je zou de datasheet er op na moeten slaan en niet zo'n flyertje.

Lambiek

Special Member

Op 22 maart 2017 10:02:24 schreef hydradig:
Wat ik nu graag zou willen maken is eeen toestel dat ik zelf op deze ventielen (solenoids) kan aansluiten en zo deze ventielen zelf kan testen.
Hierdoor kan ik bij een storing dus uitzoeken of het ventiel nog goed werkt of het probleem bij de aansturing van de machine ligt en dus elektrisch is.

Dat kan ook gewoon met een draadgewondenpotmeter en twee vermogens weerstanden, heb je helemaal geen elektronica voor nodig.

Ik heb vroeger veel cutter zuigers bedraad voor een machine fabriek hier in de buurt, daar zaten ook een aantal proportionele ventielen in, ik deed het altijd via een potmeter en dat werkt prima. En het is vele malen goedkoper dan de besturing die ze er bij aanboden, en lekker hufter proef voor die bagger boeren. :)

Maar, het kan ook via PWM natuurlijk.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.