Токовое ограничение в сервоконтроллере Опции

[arisov]

В своё время делал сервоконтроллер. И столкнулся с проблемами при токовом ограничении. http://forum.rcdesign.ru/f41/thread40981-2.html

Сначала у меня было при перегрузке прерывание тока по входу SD (IR21284) ) рис.1, при этом транзисторы при перегрузке «сильно» грелись – как я понял из-за вхождения в линейный режим и из-за того, что в момент перегрузки драйвера закрывают все транзисторы и ЭДС самоиндукции «гасится» через RC-цепочку и параллельно через внутренние диоды транзисторов и сопротивление источника питания. На диодах выделяется около 0,6В. Потом попробовал прерывание по входу (IN IR2184) рис.2 – нагрев транзисторов резко уменьшился, видимо за счёт того, что на открытых нижних транзисторах (шунтирование якоря) во время перегрузки выделяется значительно меньше напряжение.
На этом сначала остановился, но не давала покоя мысль – почему у всех контроллеров, схемы которых я видел, на IR21xx прерывание тока происходит по входу SD. Попробовал как у UHU через RS-«защёлку» (рис.3), на оставшейся половинке компаратора (DA4.1) собрал аналог RS-триггера. «Взвод» триггера по превышению тока, а сброс когда на обоих входах IN будет 0. Но динамики после этого вообще никакой и мощности тоже, ток ограничения (подстроечником) по сравнения с предыдущими вариантами пришлось значительно увеличивать (пробовал и по SD и по IN – переустановка J2), но всё равно динамики не добился и вернулся к варианту с прерыванием по IN.
Потом когда уже всё разобрал, почитал литературку, понял, что на вход R триггера надо подавать частоту. Только какую не знаю. Кто пишет 2 кГц, кто 200кГц. Подскажите, на будущее, т.к. скоро буду делать ещё несколько контроллеров.
И ещё вопросик, какие теоретические неприятности могут возникнуть при перегрузке, с таким нестандартном вариантом, как шунтировании якоря? У меня два самодельных контроллера которые сейчас нормально работают на станке. Есть предположение, что на ресурсе щёток.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[arisov]

А про это, что скажите, не напоминает первую схему?
А где жуть, для этого и существуют форумы, чтобы «вразумили», подсказали.
Где я должен знать температуру. Я не претендую на сверхпретензионный, супернадёжный сервоконтроллер, мне достаточно любительского, в меру надёжного, доступного для повторения контроллера.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Methane]

А про это, что скажите, не напоминает первую схему?

Нет.

А где жуть, для этого и существуют форумы, чтобы «вразумили», подсказали.
Где я должен знать температуру. Я не претендую на сверхпретензионный, супернадёжный сервоконтроллер, мне достаточно любительского, в меру надёжного, доступного для повторения контроллера.

Ок.
Постараюсь написать подробно.

У любой электрической машины есть два максимальных тока.
1. Это ток номинальный. К примеру в среднем, за какой-то период времени, ток должен быть не более чем 10 Ампер. Если ток будет превышен, то двигатель перегреется итд. К примеру 9 секунд это ток 1А, и 1секунду это ток в 9А. Это нормально. Тут есть фишка. Можно интегрировать ток через двигатель и считать температуру двигателя безо всяких термодатчиков.
2. Кроме того есть ток предельный импульсный. Это ток при котором двигатель не перегреется. Он просто сломается. К примеру испарится проволка которой коллектор подключен якорю, или размагнится постоянный магнит, или подшипшик сломается, или вал погнется итд. Этот ток недопустим.

Любой двигатель может работать как тормоз. Поэтому ток через двигатель ограничивать не только при старте, но и торможении. Это значит то не допустимо устраивать безобразие как у вас на рис. 2. И коротить двигатель. Я имею в виду, что может быть в каком-то конкретном случае, оно и допустимо, но в таком случае люди указывают что все норма и все нормально.

По поводу сломаться. Сломать коллекторный двигатель, хотя бы на несколько сот ватт, гораздо проще чем хотелось бы. Его алихесова пята это коллектор. Фактически это куча индуктивностей, каждая из которых за один оборот двигателя разрывается, и освобождает энергию из индуктивности в виде дуги.
Короче. При превышении тока выше предельного, дуга просто не успевает гаснуть и на коллекторе возникает дуга которая тянется от щетки до щетки. Если сам коллектор не расплавится, если от него не отпаяются обмотки итд, может случится и просто короткое замыкание якоря через эту дугу.

Линейный режим. Есть у транзистора два режима. Это ключевой и линейный. Ключевой, это когда транзистор или открыт или закрыт. Если на затворе 0 вольт, он закрыт. Если к примеру 15 вольт, то он закрыт. В этом случае сток-исток напряжение или напряжение питания, или несколько вольт.
К примеру, если у вас не большие мощности, и вы начинающий, то я бы советовал начинать именно с линейного режима. Посмотрите "усилитель мощности в режиме Б", сделайте их два, один инвертирующий, другой нет, и вы получите очень простую схему. КПД будет низкий, зато все очень просто и наглядно.