Alimentazione motore 24 V CC tramite switching con soft start

[trik84]

Ciao a tutti,

seguo questo sito da un po' di tempo e lo trovo molto interessante ed utile, questa è la mia prima richiesta sul forum.

Ho diversi motori a 24 V in CC a spazzole alimentati con degli alimentatori switching da 10A, il motore è comandato da un mosfet IRF540N che a sua volta è pilotato da un sensore, il circuito di comando è pensato per avere un delay di 3/4 secondo in fase di spegnimento del motore vedi schema:
Gli schemi vanno inseriti usando FidoCadJ e comunque non mediante server esterni.
A breve le immagini verranno cancellate.
Con motore senza carico il tutto funziona alla perfezione ma montando sull'albero del motore la piccola mola rotante che dovrebbe far girare, parte a scatti e in alcuni casi dopo 2/3 colpi si avvia, mentre in altri va solo a sobbalzi. Il problema è dovuto alla corrente di spunto che fa intervenire la protezione di sovra corrente dello switching che lo spegne, appena la corrente assorbita rientra l'alimentatore riparte e il ciclo ricomincia.

Per ovviare al problema avrei pensato ad un circuito di soft start come questo da collegare alle uscite Motor+ e Motor - del precedente schema:

C1 è da 2,2uF
R1 è da 1ohm min 5/10W
R2 è da 100K
D1 1N4148

Cosa ne pensate ?
Avete consigli / suggerimenti ?

Grazie anticipatamente per le risposte

Luca

[EcoTan]

Puoi mettere gli alimentatori in parallelo?

[trik84]

si potrei per fare dei test, ma a lavoro ultimato ogni motore avrà un solo alimentatore che lo alimenterà.

[boiler]

Non vedendo nessuno schema non posso che fare delle supposizioni.
Se vuoi un soft-start, usa l'IRF540 per tirare a zero il gate di un PMOS usato come switch. Ovviamente metterai un pull-up per il gate del PMOS con una capacità in parallelo per generare la rampa di accensione.
Occhio alle dissipazioni.

Boiler

[trik84]

Mi scuso per l'errore che ho fatto nel postare gli schemi usando delle immagini su server esterni, per la fretta di postare non avevo letto i 10 comandamenti di Snoopy . . . (ne ho violati ben 2 in un sol colpo )

Posto qui i due schemi in FidocadJ, se un moderatore può gentilmente copiari nel mio post origianle lo ringrazio . . .

Primo schema, uscita dello switching con il circuito di comando del motore:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Secondo schema, soft start per l'avvio del motore:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

[simo85]

Se non sbaglio avresti bisogno di un generatore di rampa.

3 anni fa avevo avuto un problema simile con un circuito.
Vedi qui, chissà ti è utile.

Ciao.

[marco438]

Piccola osservazione, a parte quanto gia' giustamente detto, ma quanto consuma questo motore?
Non mi pare che tu abbia dato le caratteristiche.

[claudiocedrone]

Ho anche io qualcosa da dire... trik84, hai scritto che il motore a vuoto ha una corrente di spunto inferiore a 10 A (l'alimentatore non va in protezione) ma tale corrente supera quel valore applicando una mola... deduco che vorrai usare la mola quindi mi e ti chiedo: ma quando molerai qualcosa aumentando ulteriormente la coppia resistente (anche di parecchio ) sei sicuro che la corrente assorbita a regime non supererà nuovamente i 10 A mandando conseguentemente in protezione l'alimentatore ? Secondo me devi fare anche delle prove in tal senso.

[marco438]

E si claudiocedrone e' proprio quello che vorrei capire anch'io.
Poi non e' chiaro se si voglia un softstart (o altro) solo per evitare l'inconveniente o ci siano altri motivi.

[trik84]

Grazie a tutti per le risposto,

come osservato giustamente da marco438 non ho riportato i dati del motore che sono decisamente indispensabili:
- Tensione alimentazione 24 V CC
- Senza carico: gira a 12.500 RPM ed assorbe 0,66A
- Alla massima efficienza 69%: gira a 11.067 RPM assorbe 5.1 A con una potenz ain uscita di 84,54W
- Alla massima potenza: gira a 6.250 RPM assorbe 20.03 A con una potenz ain uscita di 208,3W
- Resistenza dinamica avvolgimenti: 0,68 Ohm

Per rispondere a claudiocedrone:

Una volta partito il motore non ci sono problemi ho fatto testare gli alimentatori da chi utilizzerà lo strumento ed ha detto che è perfetto, la forza applicata per lo scopo da realizzare è bassa. Testandolo in laboratorio ho visto che fino a 8/10 A non ci sono problemi, poi la protezione dello switching interviene.

Per capire cosa causasse l'intervento della protezione dell'alimentatore ho anche fatto delle misure che allego (spero in modo corretto )
Misura della corrente di spunto con motore senza carico:

Corrente di spunto con motore senza carico

C_noLoad.jpg (40.39 KiB) Osservato 5621 volte

Misura della corrente di spunto con motore con carico:

Corrente di spunto con motore con carico

C_Load.jpg (40.83 KiB) Osservato 5621 volte

Effettuare queste misure non è stato molto facile sia perché non avevo una sonda di corrente per l'oscilloscopio sia perché non avevo un alimentatore che fosse in grado di erogare tutta la corrente necessaria, ho così trovato la seguente soluzione:
- Per misurare la corrente ho usato l'uscita analogica di una pinza amperometrica digitale collegata alla sonda dell'oscilloscopio.
- Per avere l'energia sufficiente ho collegato in uscita all'alimentatore (0-30V 5A non switching) un banco di 5 condensatori da 22.000uF collegati in parallelo e connessi al motore tramite un relè.
Non so quanto le mie misure possano essere precise ma sicuramente forniscono un quadro anche solo indicativo della corrente di spunto.

Se avete altre domande non esitate a chiedere

Grazie per l'aiuto