Motore a spazzole con collettore eroso

[JOHNANN]

Salve a tutti, ho progettato una PCB per controllare un motore a spazzole da 24 volt 300 watt che uso in un acquascooter subacqueo tipo seascooter a 2 velocita .
Il circuito prevede un ne555 in configurazione astabile a frequenza fissa e duty cycle variabile che pilota il gate di un mosfet irfp3306 che pilota a sua volta il motore dc con in parallelo un doppi diodo schottky sr3050.
Il problema come da foto e' che dopo 6 mesi di funzionamento le spazzole si sono disintegrate e il collettore e' praticamnete scomparso!!
Come primo intervento ho messo dei condensatori sui poli del motore e carcassa 100 volt 100nf poliestere e in piu' un altro diodo 1n4007 propio inserito sui poli, ed in piu' ho inserito anche un controllo di temperatura a ntc sulla carcassa del motore come questo arriva a 50° mi porta il piedino 4 del reset dell' ne555 a massa bloccando l'oscillatore.
Ora secondo voi cosa puo' causare il problema?
1) LA MANCANZA DEI CONDENSATORI SUI POLI!(Ora messi)
2) Il calore eccessivo che si genera all'interno, il motore non ha molta aria di ricircolo? (ora inserito circuito ntc)
3) un errore di pilotaggio del mosfet per errata frequenza PWM dell ne555 ?
4)Pilotare il mosfet in push-pull, ora e' pilotato direttamente dal pin 3 dell ne555?
Questa sera inserisco lo schema elettronico grazie

[adert]

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Ti sei mangiato il rame del collettore e le spazzole.
Penso che ci sia un notevole scintillio alle spazzole per ridurre cosi il collettore .
http://it.emcelettronica.com/controllo-di-motore-corrente-continua-analisi-e-progetto-con-matlabsimulink#_
Quando avviene il passaggio di conduzione da una lamella all’altra, la spazzola mette in corto circuito le due lamelle coinvolte. Visto che esse sono collegate agli avvolgimenti, che a loro volta sono di carattere induttivo, quando il corto circuito viene annullato, l’energia in essi immagazzinata viene scaricata, e ciò provoca il fenomeno dello scintillio.

Questo fenomeno tuttavia è di entità limitata, in quanto esso avviene in corrispondenza delle spazzole, posizionate sull’asse neutro del motore, dove le forze controelettromotrici vengono drasticamente attenuate. I flussi generati dalle correnti che percorrono gli avvolgimenti statorici fanno sì che l’asse neutro si sposti (tale fenomeno è detto reazione di armatura).

Poiché le spazzole non possono muoversi in maniera solidale all’asse neutro, occorre provvedere alla compensazione di tali flussi, affinché non si abbia lo spostamento dell’asse. Se ciò non venisse fatto, si potrebbe verificare la cortocircuitazione del collettore a causa della ionizzazione dell’aria circostante,causandone la distruzione. Questo fenomeno è noto come "flash" del collettore.

Confermato cio' dovresti correggere l'assse neutro , ruotando il sistema porta spazzole verso dx o sx di un angolo tale da ridurre il scintillio.
1-Tale prova la puoi fare a vuoto se il tuo motore ha il campo principale avvolto , non a magneti permanenti.
Si procede cosi':
Con una tensione continua del valore della tensione nominale del campo principale o meno alimenti in modo impulsivo (dando e togliendo l'alimentazione a mano ) avendo posto un tester scala 2/20V sull'armatura (spazzole).Devi ruotare mecanicamente l'arco port spazzole sino ad azzerare il tester.
Avrai cosi posizionato le spazzole sull'asse neutro , quando le spire in conduzione escono dalla commutazione , hanno il valore minimo di tensione , e l'effetto lenz , tensione indotta , è minimo.

2-Se è a magneti permanenti la devi fare a carico , facendo prendere coppia al motore , vedendo lo scintillio e regolando poi la posizione dell'arco porta spazzole a motore fermo e riprovando , sino a ridurre lo scintillio alle spazzole a pari carico.
Il tutto funziona se il sistema di compensazione della reazione d'indotto è efficiente , sono degli avvolgimenti in serie all'armatura che compensano la deformazione del flusso principale creata dalla corrente di armatura stessa.
Verifica che non siano in corto questi avvolgimenti se esistenti.

[Candy]

Vedendo le foto mi sembra di capire, nella mia ignoranza, che:
> Il sistema spazzole non era fatto molto bene, tante che il collettore è stato alimentato anche a spazzola esaurita e, quindi, si è distrutto per strofinio tra metalli.
> Più che preoccuparmi di condensatori vari, potresti dirci: quante ore al giorno lavorava il motore? A che velocità? Era nuovo in origine? Era previsto per funzionare alla velocità del tuo progetto?

[JOHNANN]

Grazie per le risposte, avevo inserito il psot in elettronica generale ma e' stato spostato, booooo!
Posto delle foto cosi' avete idea a cosa sto lavorando.

[JOHNANN]

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[JOHNANN]

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[JOHNANN]

Spero qualcuno possa aiutarmi , ho ripassato libri su libri e riaperto la mia collezzione di nuova elettronica completa!!
Ora questo e' il secondo motore che si ricuce cosi' il collettore e spazzole, tutto non subito ma dopo un po che funziona ( 60 ore non continue circa) lo uso per spostarmi in mare ed e' ricavato da una imitazione cinese e ho rifatto tutta 'l'elettronica interna , quella cinese era meglio non guardarla!
Ora secondo voi c'e' qualcosa di sbagliato nel mio schema che provochi la rottura del collettore spazzole?
Avevo pensato alla frequenza del PWM ? il doppio diodo schoktty va bene ?
Non riesco a capire a cosa sia dovuto, certo che funziona benissimo per una quarantina di uscite in cui e' acceso per un'oretta , poi inzia a rallentare e poi si arresta , e analizzando ho scoperto il problema sulle spazzole collettore !

[adert]

Puoi Verificare a banco se quando il motore gira , con un minimo di carico , le spazzole al contatto con il collettore scintillano?

[JOHNANN]

Provo a vedere , unico dubbio potrebbe essere un cattivo pilotaggio da parte del mosfet in PWM del motorino o componenti dimensionati in maniera errata!?
Posso chiedere di spostare il post in ELETTRONICA GENERALE ?

[claudiocedrone]

Hai un problema coi motori, sono macchine elettriche e la sezione è quella adatta; EY non funziona a "scatole chiuse" e gli esperti elettronici visitano assiduamente anche questa sezione come le altre ed a proposito, invece di fissarti sull'elettronica di controllo, potresti fornire informazioni esaustive sul tipo di motori che usi e che manifestano il problema come peraltro richiesto da Candy ?