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FORO TÉCNICO => Electrónica de potencia => Mensaje iniciado por: elgarbe en 13 de Octubre de 2014, 16:05:58

Título: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 13 de Octubre de 2014, 16:05:58
Siguiendo el consego de Carlos, he decidido pasar el puente H de la silla de ruedas (con la que estan trabajando mis alumnos) a un diseño más simple y robusto. El circuito sugerido por él es el siguiente:

http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=42862.msg360072#msg360072

yo he realizado alguna modificacion menor, pasando algunos componentes a SMD, usando relés que tengo y alguna que otra cosa.
El esquemático con el que estamos trabajando ahora es este:

(https://farm6.staticflickr.com/5608/14908140364_f2a21241dc_z.jpg) (https://flic.kr/p/oHo7JQ)

Lo dejo por si alguien ve algún error o sugerencia.

He visto los driver discretos sugeridos por Picuino (no lo veo en electronica de potencia, no lo encuentro ahora, despues pongo el link) y recuerdo el agregado de un capacitor en paralelo con la R de base de los NPN para aumentar la velocidad de conmutacion. Seguramente voy a agrgar dicho capacitor y despues probaremos si lo soldamos o no.

Por las pruebas que hemos hecho en el motor que usaremos (24V 250W Io=2A, 2000RPM) vamos a tener que trabajar con un duty bastante bajo ya que la reduccion mecánica que pudimos hacer no reduce demaciado.

En la semana iré subiendo fotos del trabajo de los chicos.

Saludos!

EDITO: Con este circuito, usando un solo relé doble inversor, no puedo usar la opcion de frenado.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 13 de Octubre de 2014, 16:38:10
Por cierto, como se seleccionan los diodos Schokkty para los mosfet?
En nuestro caso la I a plena carga en el motor es de 8A...

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 13 de Octubre de 2014, 17:55:18
un zener con direccion a masa es mas efectivo para evitar el pico en las bobinas, suele ser mas rapido que un diodo normal.

Para saber que diodo seria correcto habria que saber que inductancia tiene el motor, aun asi para evitar perder el tiempo con tanto calculo se pone uno que soporte la misma intensidad maxima que circule por el motor, y luego tenga una potencia considerable para el PWM que tendras.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 13 de Octubre de 2014, 18:08:59
un zener con direccion a masa es mas efectivo para evitar el pico en las bobinas, suele ser mas rapido que un diodo normal.

Para saber que diodo seria correcto habria que saber que inductancia tiene el motor, aun asi para evitar perder el tiempo con tanto calculo se pone uno que soporte la misma intensidad maxima que circule por el motor, y luego tenga una potencia considerable para el PWM que tendras.



Lo del zenner lo habia leído, pero sigo sin saber como dimensionarlo, digo, de que tensión.
Si es un diodo rápido habia leído que debe ser bien rápido (no schokkty, sino los ultra fast) y lo mas importante son los picos de tension que soportan, no tanto la corriente ya que los picos al desconectar el motor son de mucha tension, pero baja corriente... aunque de todo esto no estoy tan seguro... sigo leyendo y buscando info....

Saludos y gracias!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 13 de Octubre de 2014, 18:13:56
http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=42862.msg360091#msg360091

por lo que me explica Carlos acá, y casi había olvidado, el diodo que pondría es el SF54 que tengo de otros productos que fabrico:

SF54 DIODO S.FAST 5A 200V 35NS DO-27

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 13 de Octubre de 2014, 18:24:15
Es simple, si tu mosfet es de 30V, debes poner el zener algo inferior a esto para evitar que le afecte y superior a la tension nominal para evitar que haya fugas, osea si tienes 30V de mosfet y 12V pues con usar uno de 20V te serviria. Lo que hace en este caso el circuito con el zener seria que al cortar el mosfet empezaria a aumentar la tension hasta el voltaje zener (20v) a partir de ahi conduciria y evitaria que se jodiese el mosfet, aun asi, los mosfet tambien tienen un zener, y hay algunos que soportan mucho el efecto inductivo, en el datasheet lo suele indicar en mJ. El unico problema es que se calientan mas porque disipan esa energia inductiva.

Luego, si decides usar un diodo normal, entre mas rapido sea el diodo, menor sera el pico que se genera, por lo cual si usas uno lo suficiente veloz no necesitarias ponerlo de mucho voltaje, ese pico que se genera ocurre justo al cortar la corriente y mientras mas tarde el diodo en empezar a conducir, pues mas alto sera el pico.

Para que te enteres bien de todo esto, te recomiendo que te busques un simulador de circuitos con parametros parecidos al tuyo y vayas jugando con diodos normales y zener, asi podrias ver la reaccion que tiene frente a distintos diodos, distintas intensidades y distintos componentes.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 13 de Octubre de 2014, 19:03:14
Es simple, si tu mosfet es de 30V, debes poner el zener algo inferior a esto para evitar que le afecte y superior a la tension nominal para evitar que haya fugas, osea si tienes 30V de mosfet y 12V pues con usar uno de 20V te serviria. Lo que hace en este caso el circuito con el zener seria que al cortar el mosfet empezaria a aumentar la tension hasta el voltaje zener (20v) a partir de ahi conduciria y evitaria que se jodiese el mosfet, aun asi, los mosfet tambien tienen un zener, y hay algunos que soportan mucho el efecto inductivo, en el datasheet lo suele indicar en mJ. El unico problema es que se calientan mas porque disipan esa energia inductiva.

Luego, si decides usar un diodo normal, entre mas rapido sea el diodo, menor sera el pico que se genera, por lo cual si usas uno lo suficiente veloz no necesitarias ponerlo de mucho voltaje, ese pico que se genera ocurre justo al cortar la corriente y mientras mas tarde el diodo en empezar a conducir, pues mas alto sera el pico.

Para que te enteres bien de todo esto, te recomiendo que te busques un simulador de circuitos con parametros parecidos al tuyo y vayas jugando con diodos normales y zener, asi podrias ver la reaccion que tiene frente a distintos diodos, distintas intensidades y distintos componentes.

Entendido a la perfeccion!

gracias!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 13 de Octubre de 2014, 19:09:05
Bueno, el ruteo de la placa... le falta un poquito de trabajo, sobre todo revisando que GND llegue bien a todos lados y con buen trazo...

(https://farm4.staticflickr.com/3954/14909149264_21248e825c_z.jpg) (https://flic.kr/p/oHthDE)

si a alguien le interesa, subo el proyecto en Altium

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 13 de Octubre de 2014, 22:40:51
Hola elgarbe, con el diodo que te e recomendado es suficiente (dos en paralelos por cada motor) normalmente se utiliza un diodo de una intensidad tal que sea igual o mayor que la máxima consumida por el motor.

Los zener para la función que te están recomendando no son de utilidad (podes hacer de cuenta que ni siquiera están) ya que son extremadamente lentos.
Para limitar los transitorios se deben usar diodos tipo transzorb, estos si soportan las potencias de los transitorios y tienen la velocidad suficiente, el problema es que todavía son muy difíciles de conseguir en Argentina. Usa los que te recomendé que no tendrás problemas, ya los tengo más que probados...
En los climatic de los camiones, se usan diodos rápidos para esa función, tal como el que te recomendé y usan uno solo ya que esos motores consumen aproximadamente unos 4A en 24Vcc y unos 7A en 12Vcc. Y de esas placas arreglo cantidades por año y nunca tienen ese diodo quemado  8)  ni los problemas son por culpa de ese diodo.

Para acelerar la conmutación, puedes agregar los capacitores de los cuales hablas, deben estar en paralelo a las resistencias R2, R3, R12 y R13, con un valor de 1nF debería ser más que suficiente, de última está en probarlos si tienes un osciloscopio.

Por más dudas me consultas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda: Esos relay que estas usando en el diseño, pues los veo muy chicos para trabajar con 10 u 11 (250W) amperios en 24Vcc. a mi forma de ver las cosas, o se te sueldan o se estropean muy rápidamente. Igual será cuestión de probar.
Otro consejo!! a engrosar las pistas que conducen la corriente del motor, pues esa placa parecerá estufa a cuarzo :D
Los mosfet necesitarán disipador
Esos conectores los veo medio débiles para los 10A y ni hablar de 20A que es lo que puede llegar a soportar el conector de entrada de alimentación de los motores
Fíjate que la masa del mosfet 2 "M2" es muy deficiente, tiene un recorrido muy largo para llegar hasta el conector de alimentación y pistas muy finas. Es siempre mejor usar dos conectores independientes de alimentación, uno por motor. Aunque después se unan en la batería


Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 14 de Octubre de 2014, 04:17:33
Los condensadores sobre todo aceleran el apagado de los BJT.
Cuando están en saturación, los transistores bipolares tardan bastante (1 o 2 us) en pasar a corte si la resistencia de base es alta.
El encendido (paso de corte a saturación) es más rápido. De todas formas el condensador también lo acelera.

En las pruebas que he hecho con 5 voltios de variación de tensión sobre la resistencia de base de un BC817, con un condensador de 150 a 220 picofaradios es suficiente.

Los condensadores producen picos de corriente que hay que limitar. Yo los utilizo a la salida de un pin de microcontrolador, que no sobrepasa los 50mA de corriente.
Si colocas el condensador en una fuente de corriente mayor, ten en cuenta que la base de los transistores se quema con corrientes altas (más de 100mA sostenidos).

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 14 de Octubre de 2014, 09:42:05
Hola elgarbe, con el diodo que te e recomendado es suficiente (dos en paralelos por cada motor) normalmente se utiliza un diodo de una intensidad tal que sea igual o mayor que la máxima consumida por el motor.

Los zener para la función que te están recomendando no son de utilidad (podes hacer de cuenta que ni siquiera están) ya que son extremadamente lentos.
Para limitar los transitorios se deben usar diodos tipo transzorb, estos si soportan las potencias de los transitorios y tienen la velocidad suficiente, el problema es que todavía son muy difíciles de conseguir en Argentina. Usa los que te recomendé que no tendrás problemas, ya los tengo más que probados...
En los climatic de los camiones, se usan diodos rápidos para esa función, tal como el que te recomendé y usan uno solo ya que esos motores consumen aproximadamente unos 4A en 24Vcc y unos 7A en 12Vcc. Y de esas placas arreglo cantidades por año y nunca tienen ese diodo quemado  8)  ni los problemas son por culpa de ese diodo.

Para acelerar la conmutación, puedes agregar los capacitores de los cuales hablas, deben estar en paralelo a las resistencias R2, R3, R12 y R13, con un valor de 1nF debería ser más que suficiente, de última está en probarlos si tienes un osciloscopio.

Por más dudas me consultas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda: Esos relay que estas usando en el diseño, pues los veo muy chicos para trabajar con 10 u 11 (250W) amperios en 24Vcc. a mi forma de ver las cosas, o se te sueldan o se estropean muy rápidamente. Igual será cuestión de probar.
Otro consejo!! a engrosar las pistas que conducen la corriente del motor, pues esa placa parecerá estufa a cuarzo :D
Los mosfet necesitarán disipador
Esos conectores los veo medio débiles para los 10A y ni hablar de 20A que es lo que puede llegar a soportar el conector de entrada de alimentación de los motores
Fíjate que la masa del mosfet 2 "M2" es muy deficiente, tiene un recorrido muy largo para llegar hasta el conector de alimentación y pistas muy finas. Es siempre mejor usar dos conectores independientes de alimentación, uno por motor. Aunque después se unan en la batería




Estas seguro de que los zener son lentos???

http://www.mouser.com/ds/2/308/P6SMB6.8AT3-D-99834.pdf

ahi pone que la respuesta es: Response Time is Typically < 1 ns

dudo mucho que un diodo normal llege a menos de 1ns en la respuesta, asi que supongo que te referiras a otro tipo de zener??

Sin contar, que un zener disipa mas rapido la energia que produce la bobina puesto que si lo pones de 20V estas disipando una energia en 20V x I, sin embargo un diodo normal tienes 0,7V mas o menos de caida por lo cual tarda mas del triple.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 14 de Octubre de 2014, 09:59:40
Aqui teneis otro PDF de los distintos metodos de supresion para cargas inductivas:
http://www.te.com/commerce/DocumentDelivery/DDEController?Action=srchrtrv&DocNm=13C3311_AppNote&DocType=CS&DocLang=EN

Como se puede ver un zener+diodo tarda 1.9ms frente un diodo que tarda 9.8ms. Luego en la medicion de los picos, un diodo zener de 24V + 0.8V del diodo (va en serie con el zener pero no es obligatorio, solo se pone para evitar que la corriente no circule en sentido contrario en el zener) da 25V, y el diodo normal 0.8V.

Si yo en mi caso recomiendo el zener es porque despues de buscar y buscar lo que mas he visto recomendado es el zener por su velocidad tanto de supresion como de disipar la energia, por lo cual a la hora de un switching rapido un diodo normal se colapsa. Pensar que en el ejemplo que pone en el pdf tarda 9.8ms, si tienes un switching de 100khz, estamos casi justo en los 10ms, frente al zener que solo tardaria 2ms.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 14 de Octubre de 2014, 10:15:53
Creo que estáis hablando de cosas distintas.

Una cosa es disipar la energía de la bobina del relé (ahí un zener va bien, como dice MerLinZ)

Otra cosa distinta es mantener a cero la tensión del motor mientras el ciclo PWM está a cero (ahí el diodo no tiene que disipar energía, sino mantenerla con una caída de tensión baja, como dice Charly29).


Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 14 de Octubre de 2014, 10:52:22
un motor se porta "parecido" a un rele, el rele realmente produce muy poca energia por eso con un diodo tipo 1n4007 vas sobrado, por eso se suele usar un diodo normal, porque los zener son mas caros y no necesitan tanto para un simple rele.

En el motor ocurre igual, al cortar la corriente este produce un efecto inductivo y lo que se quiere es evitar que el mosfet se queme, si no le ponemos diodo ni nada el propio mosfet absorbe este pico puesto que internamente lleva un zener de un valor VDS, sin embargo si es demasiada energia se sobrecalienta y se quema. En este caso, poniendole un zener o diodo absorbemos ese pico para evitar que el mosfet se queme, la diferencia esta en que el diodo normal tarda mas en poner ese valor a 0 que un zener, a su vez el zener genera mas voltaje en el source, pero no tanto como puede soportar el mosfet por lo cual no le afecta.

No estoy diciendo que no se pueda usar un diodo normal, simplemente digo que un zener es mas efectivo, sino probar vosotros mismos con un PWM y le poneis un osciloscopio en la source, con una shunt podeis ver la intensidad que pasa por ambos diodos y comparar el tiempo que tarda en absorber el pico.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 14 de Octubre de 2014, 11:18:45
Yo no estoy seguro cual es más usado,pero aclaró que carlos sugiere un diodo ultra fast, como el sf54, no un diodo común. Lo que nunca he medido es cuanta energía se genera cuando se corta la alimentación del motor. Depende del motor, pero como no lo he ensayado no tengo ese dato.
En la red he visto a quienes aconsejan el zenner y quienes aconsejan el diodo ultra fast. Sera cuestión de que alguno de nosotros haga una experiencia para sacarse la duda... No?

Sds.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 14 de Octubre de 2014, 11:38:48
Un motor tiene una bobina interna.

El valor de esta bobina viene en el datasheet del motor o se puede medir por ensayo.

Cuando circula corriente por el motor, la bobina interna hace que esa corriente tienda a mantenerse constante.
El periodo típico de carga/descarga de una bobina de motor viene a ser de 1 a 10 milisegundos.
Si el periodo de conmutación es suficientemente pequeño, la corriente por el motor será constante.

Sin tener en cuenta las transiciones, la potencia disipada por el diodo de libre circulación es igual a:    

   E =  (1 - D) · I · Vf

   D = ciclo de trabajo PWM.  Vale entre 0 y 1
   I = Corriente media que circula por el motor
   Vf = Caída de tensión en el diodo


Si el motor está funcionando en el arranque con 12V y 10Amperios, con alimentación de 24V:
   D = 12/24 = 0.50  ciclo de trabajo
   Vf = 25 voltios  (caída de tensión del zener, mayor que la tensión de alimentación)
   I = 10A

   P = 0.5 · 10 · 25 = 125 vatios

No hay zener que soporte esa potencia, además sería un desperdicio.

El zener sirve para disipar rápidamente la energía de los relés. Para motores no vale.

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 14 de Octubre de 2014, 12:14:42
Pero picuino esos 125w son de pico la intensidad va disminuyendo linealmente igual que en un diodo normal. La diferencia es que el zener te deja a 0 en 2ms mientras que el diodo normal lo hace en 10ms por lo cual tendríamos que el zener tiene 125w de pico mientras que el normal tendrias 2w durante 10ms bajando la potencia segun el tiempo. El zener que puse si miras el datasheet soporta 600w durante 1ms asi que es perfecto para este proposito. Si te fijas en el datasheet este zener es exclusivo para la supresión de picos a diferencia de un diodo normal que es de uso general.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 14 de Octubre de 2014, 12:19:00
Es mas si te fijas nunca veras un zener en un esquema con rele te lo veras en pwm rapidos y donde se requiere un rapido descenso de energia mientras que un diodo normal se usa solo en aplicaciones mas simples,  por eso normalmente vemos diodos flyback normales porque la mayoría son simples aplicaciones sin embargo si abres una centralita de bosch de coche veras que para las solenoides y motores usa zener.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 14 de Octubre de 2014, 13:21:41
Hola MerLiNz, creo que estas equivocado, los zener son muy lentos, lo que se usa son diodos transzorb, 2ms a vos te parecen rápido, pero un pico de 2ms tiene tiempo para quemarte 100 transistores o más. Para hablar de rápido tienes que hablar de nseg (nano-segundos).

Estos diodos que te comento son parecidos a los zener, pero mucho más rápidos y soportan mucha más potencia, tal es así que un diodo pequeño de este tipo puede soportar transitorios de 600W fácilmente, un link (http://en.wikipedia.org/wiki/Transient-voltage-suppression_diode)

Hola elgarbe, no se que experiencia posee MerLiNz en este tema en particular, pero como ya te e comentado, tengo más de mil placas reparadas que usan ese método de supresión y nunca tienen problema con el circuito tal como te lo comento, funcionan en 24Vcc y corrientes parecidas a las que tu usarás. Porque tú deberías tener problemas con ese circuito?

Y para todos!! lo que se trata de suprimir no es un simple transitorio. Es la fuerza contra electromotriz del motor comportándose como generador... Que de no hacerlo, si se producirá un transitorio que quemará todo!!

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 14 de Octubre de 2014, 15:40:10
Para comprender el circuito, lo primero que hace falta es verle:

(http://www.picotech.com/applications/pwm_drivers/graphics/mosfet.gif)


El esquema equivalente del motor es este (sin el generador v):

(http://ctms.engin.umich.edu/CTMS/Content/MotorSpeed/System/Modeling/figures/motor.png)


A partir de aquí, conociendo los valores, se pueden calcular los transitorios, su energía y su potencia.

En transitorios de corta duración (hasta 1 segundo) lo que importa es la energía que puede absorber el componente sin quemarse.
En regimen permanente, lo que importa es la potencia disipada.


Sin calcular los valores del circuito, no se puede saber si un componente se quemará o no.

Hay componentes que pueden soportar el peor de los casos que comentas, Charly: frenado de un motor o que un motor disipe toda su energía mecánica en un componente electrónico.
Depende de lo que aguante el componente y de la resistencia interna del motor. De hecho, en muchos casos, el elemento más débil que primero se puede quemar es el motor.


Si elgarbe nos comenta cuáles son los valores de su circuito, se pueden calcular esos transitorios y los componentes adecuados.



Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 14 de Octubre de 2014, 15:52:45
MerLinZ, lo que tu comentas es suprimir la energía de la bobina del motor.
En control de motores eso no se hace porque lo que se quiere precisamente es que no se pierda nada de energía.
El control PWM se utiliza por eso, porque es muy eficiente. Mucho más, por ejemplo, que el control lineal.

Si utilizas un componente para disipar energía, estás gastando energía. Eso va contra el concepto del control PWM.

Por otro lado no es tan fácil disipar la energía de una bobina de motor.
Una inductancia de motor puede tener fácilmente 1mH o más y conducir 10 Amperios. La energía almacenada es    E = 0.5 · I^2 · L = 0.05 Julios
Si la descargas con una frecuencia de 2kHz (y eso es una frecuencia baja), disiparás un total de P = E · f = 100 vatios

Esa es la disipación en régimen permanente, no en el transitorio. 100 vatios de forma permanente.

Puede que encuentres componentes que lo soporten, pero no tiene ningún sentido disipar y perder esa energía.

Las bobinas de los motores no se descargan en régimen normal de funcionamiento.



En los relés el asunto es distinto. Las conmutaciones que sufre un relé son pocas y lo que se desea es que la bobina deje de magnetizar cuanto antes. Cuanto más rápido sea el apagado de la bobina, antes conmutará el relé y más rápido será.
En este caso sí que interesa disipar cuanto antes la energía (y la corriente) de la bobina.


Un saludo.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 14 de Octubre de 2014, 16:00:26
a ver a ver que nos estamos liando, vamos por partes:

Chaly29:
Los 2ms es el TOTAL que tarda el ZENER en absorber el 100% de la energia resultante en la bobina frente a 9ms que tarda un DIODO NORMAL.

La respuesta del zener es 1ns, mirate el datasheet que te he puesto, lo dice en la primera pagina.

Picuino:

Entonces te hago una pregunta, si no quieres suprimir la energia de la bobina del motor para que se le pone un diodo normal inverso, este hace el mismo efecto que un zener, absorber la energia en el momento que le cortas corriente en el transistor. La UNICA DIFERENCIA es que el zener lo hace mas rapido que el diodo normal.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 14 de Octubre de 2014, 16:06:05
Ademas, me pregunto porque en muchas paginas ponen este esquema:

(http://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran28.gif)

Y dicen esto:
As the motor load is inductive, a simple flywheel diode is connected across the inductive load to dissipate any back emf generated by the motor when the MOSFET turns it “OFF”. A clamping network formed by a zener diode in series with the diode can also be used to allow for faster switching and better control of the peak reverse voltage and drop-out time.

Yo ya no le doy mas vueltas al asunto, se perfectamente la diferencia entre usar uno y otro, se que robert bosch lo utiliza como metodo para el control de motores electricos en los vehiculos, por lo cual simplemente os animo a que probeis ambos metodos y luego me comenteis la diferencia con un osciloscopio, olvidaros de la  teoria y probar la practica. Como ya te digo picuino la descarga de una bobina es lineal, tendrias 100W en el inicio y 0W 2ms despues, un diodo normal tendrias 8W en el inicio y 0W 9ms despues, si piensas la diferencia uno disipa mas rapido y tiene mas tiempo libre para refrigerarse, mientras que otro absorbe menos y tarda mas por lo cual tendria un menor ciclo de refrigeracion. A fin de cuentas generara la misma potencia solo que repartida en distinto tiempo. Si miras el datasheet del zener que te puse soporta 600W durante 1ms, por lo cual es mas que suficiente y se rie de los 100-200W que pueda tener.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 14 de Octubre de 2014, 16:08:39
Si el diodo de libre circulación fuese ideal, no absorbería ninguna energía.
De hecho ese diodo se sustituye en muchos casos por un mosfet que tiene una caída de tensión mucho más pequeña.
Para este caso (10 Amperios) un mosfet de lado alto puede tener fácilmente 10 mili Omios y una caída de tensión de 0.1 voltios

Lo que pretende el diodo es cortocircuitar los bornes del motor para que la tensión que vea el motor sean 0 voltios.

Durante un tiempo (t_on) durante el cual el mosfet está conduciendo, la tensión del motor será de 24 voltios
Durante otro tiempo (t_off) durante el cual el mosfet no conduce y el diodo sí, la tensión del motor será de 0 voltios (-0.7 en realidad)

Si el ciclo es del 50%, la tensión efectiva que "vera" el motor será de 12 voltios (la mitad)

De esa forma damos menos tensión al motor (12 voltios) que la tensión de la batería (24voltios) con muy pocas pérdidas de energía.


La alternativa (poner una resistencia al motor) consume el doble de potencia, disipada en la resistencia.


Un saludo.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 14 de Octubre de 2014, 16:11:03
Ademas, me pregunto porque en muchas paginas ponen este esquema:

(http://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran28.gif)

Y dicen esto:
As the motor load is inductive, a simple flywheel diode is connected across the inductive load to dissipate any back emf generated by the motor when the MOSFET turns it “OFF”. A clamping network formed by a zener diode in series with the diode can also be used to allow for faster switching and better control of the peak reverse voltage and drop-out time.

Este no es un esquema  de control PWM.

En este esquema, el motor está todo el tiempo en marcha (con tensión Vdd) y el mosfet conduce durante todo el tiempo.

Cuando por fin quieres apagar el motor (al cabo de varios segundos), tienes que disipar la energía de la bobina y para eso el zener es más rápido.


Este es el esquema de un circuito snubber (el diodo y resistencia o el diodo zener). Este circuito sirve para disipar la energía sobrante de la bobina.

El diodo del otro esquema que puse antes se denomina diodo de libre circulación o freewheeling y sirve para mantener la energía dentro de la bobina.


Un saludo.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 14 de Octubre de 2014, 16:16:54
Pues viene justo en una web de control pwm  y hablan todo el tiempo de PWM.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 14 de Octubre de 2014, 16:25:50
Puede ser.

Si te fijas bien, con un ciclo PWM este circuito es muy parecido a este otro:

(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/39/Boost_conventions.svg/1052px-Boost_conventions.svg.png)

Eso es un circuito Boost. Sirve para elevar tensiones.
En el caso del circuito anterior, serviría para calentar la resistencia o el zener.

Eso es un calentador, no un control de motor.

Si intentas visualizar las tensiones y las corrientes con un ciclo del 50%, por ejemplo a 2kHz con una bobina de 1mH, puedes ver lo que te digo.
También puedes simularlo y tendrás lo mismo


Seguro que se han equivocado o no se han expresado bien.


Un saludo.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 14 de Octubre de 2014, 16:50:31
jojo, salgo 5 minutos y miren lo que se genera!!!!

La verdad muy interesante lo que exponen, me voy a tomar unas horas (entro al colegio en 10 minutos) para leer bien y tratar de sacar alguna conclusión...

Saludos y gracias por los aportes!

PD: no se peleen, que es más util exponer ideas y tratar de comprobar (con simulaicon o práctica) cual es la mejor alternativa. Busco los datos del motor y los subo.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 14 de Octubre de 2014, 17:38:10
Toma, aqui otro que se equivoca de una universidad:

http://classes.soe.ucsc.edu/cmpe240/Fall05/LectureNotes/ch20_DCMotorApplications.pdf

Por cierto, esta super completo ese pdf, tienes todos los calculos para los distintos casos, calculos de tiempos, potencias, energia.... Podras ver que la disipacion de un zener no es como la formula que tu indicas. Hay un grafico que compara los distintos metodos y fijate quien queda en primer lugar: zener...

Abajo del todo hay ejemplos de puente H con zeners, para que veas que se usan mas de lo que pensamos, solo que no nos complicamos y usamos un "diodo normal".
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 14 de Octubre de 2014, 17:57:38
Toma, aqui otro que se equivoca de una universidad:

http://classes.soe.ucsc.edu/cmpe240/Fall05/LectureNotes/ch20_DCMotorApplications.pdf

Por cierto, esta super completo ese pdf, tienes todos los calculos para los distintos casos, calculos de tiempos, potencias, energia.... Podras ver que la disipacion de un zener no es como la formula que tu indicas. Hay un grafico que compara los distintos metodos y fijate quien queda en primer lugar: zener...

Abajo del todo hay ejemplos de puente H con zeners, para que veas que se usan mas de lo que pensamos, solo que no nos complicamos y usamos un "diodo normal".

Ok.
Voy a estudiarlo.


Busco los datos del motor y los subo.

Tendrás suerte si los consigues. La mayoría de las veces no hay más remedio que hacer ensayos. Por otro lado no son difíciles de realizar.
El primero de todos es muy sencillo: se mide la resistencia del inducido con un polímetro con el motor parado. Si el valor de resistencia es muy bajo y no se mide bien, puedes alimentar el motor con una corriente baja (100mA por ejemplo) y medir su tensión en bornes con un polímetro.

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 14 de Octubre de 2014, 19:16:55
MerLinZ:
En la página 13, tratando el tema del diodo zener, aparece la ecuación 20.6 que es como la que yo he puesto antes:

   P = ( 0.5 · I^2 · L ) · Frequency

   http://classes.soe.ucsc.edu/cmpe240/Fall05/LectureNotes/ch20_DCMotorApplications.pdf

En la página 23 aparece un ejemplo con un motor pequeño, en el que se disipa poca energía:
   Vcc = 12v
   Rm = 14 ohm
   Lm = 0.48 mH
   fc = 1000 Hz
   Imax = 0.85 A
   P = 0.17 W


Si aplicas los valores que he puesto antes sale lo mismo que ya calculé, una potencia disipada de 100 vatios:
   Vcc = 48v
   Lm =  1 mH
   fc =  2000 Hz
   Imax = 10 A
   P = (0.5 · 10^2 · 0.001) * 2000 = 100 W

Una aclaración que hace el documento (que yo no he tenido en cuenta antes) es que esa energía de la bobina se disipa tanto en el diodo zener, como en el interior del motor (resistencia y f.c.e.m). Por lo tanto el zener no tiene que disipar toda esa energía.


En la página 16 aparece una gráfica que compara la velocidad de apagado de la corriente del motor.
En este caso gana el zener, porque su misión es precisamente esa, apagar más rápido la corriente de la inductancia absorbiendo y disipando su energía.


Al final no veo la ventaja de utilizar un zener.  En el caso de corrientes y frecuencias de conmutación elevadas, no es práctico porque consume una potencia enorme.
En cualquier caso los zener siempre consumirán más corriente que un diodo freewheeling normal, de manera que no veo la ventaja.


No he podido encontrar en el documento una explicación a porqué prefieren el uso de zener.


Un saludo.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 14 de Octubre de 2014, 22:11:06
Hola MerLiNz, el datasheet que tu posteas de la página de Mauser no es un zener normal (lee con más atención), y dándome la razón a mí es un transzorb o en ingles: Transient-voltage-suppression diode. Vuelvo a repetirte lo mismo, los diodos zener comunes no sirven porque son muy lentos. Y yo siempre hable de diodos rápidos y no de los comunes!!!

http://en.wikipedia.org/wiki/Transient-voltage-suppression_diode (http://en.wikipedia.org/wiki/Transient-voltage-suppression_diode)
http://www.mouser.com/ds/2/308/P6SMB6.8AT3-D-99834.pdf (http://www.mouser.com/ds/2/308/P6SMB6.8AT3-D-99834.pdf)

Yo no se tanto de cálculos, ni de números, yo tengo mucha batalla en la cancha y si veo que algo anda es porque funciona tal como está. Años que veo usarlo y lo uso, y nunca un problema, es sencillo y económico de implementar, los componentes se encuentran hasta en la verdulería. Por que complicar siempre las cosas?

Si es con fines didácticos, pues me parece perfecto, si alguien lo hace con otros fines, pues, pienso que es una perdida de tiempo, mi experiencia dice que siempre es mejor lo más sencillo ante lo muy rebuscado si el resultado final es el mismo.

Pues con las palabras anteriores, me despido de esta discusión.

Un saludo a todos.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 15 de Octubre de 2014, 03:49:42
Chaly, tampoco usas un DIODO COMUN sino un ULTRAFAST, cierto? Aun asi porque no aparecen los tiempos de respuesta de los zener comunes, pero estoy seguro que es mas rapido que un DIODO COMUN.
Complicar el que?? Llamas complicar a SUSTITUIR un diodo por otro??


Picuino, te has respondido tu mismo:

Al final no veo la ventaja de utilizar un zener. -->  En la página 16 aparece una gráfica que compara la velocidad de apagado de la corriente del motor. En este caso gana el zener, porque su misión es precisamente esa, apagar más rápido la corriente de la inductancia absorbiendo y disipando su energía.


Si mirais al inicio del post pongo el zener como alternativa por su mayor rapidez en disipar energia aparte de comunmente ser mas rapido que un diodo normal, NADA MAS.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 15 de Octubre de 2014, 04:15:43
Yo por ahora ya he aprendido unas cuantas cosas de esta "discusión".
No conocía los diodos Transzorb, ni la utilización de zener en supresión de transitorios de motores. En esto la experiencia de ambos es muy interesante.
Quizá deberíamos comentar con menos vehemencia, porque creo que todos podemos aprender.


En cuanto a los cálculos, Charly, es verdad que a veces complican innecesariamente, pero no creo que sea el caso.
En electrónica de potencia merece la pena hacer algunos para no llevarse sorpresas.

El primer cálculo que propongo en este caso es muy sencillo y muy importante, la stall current o corriente de arranque. Esta es la máxima corriente que se espera que circule por el motor. Ocurre generalmente cuando se intenta arrancar el motor mientras está parado y se le aplica la tensión nominal.
Es un poco mayor que la corriente que comentaba Charly (la corriente que proporciona el motor cuando está girando y le cortocircuitamos los bornes)

El cálculo es el siguiente:

   Imax = Vn / Rm

   Imax = Stall current o corriente de arranque a tensión nominal en amperios
               (suele ser la máxima corriente que absorbe el motor)
   Vn = Tensión nominal de motor en voltios
   Rm = Resistencia interna del motor en ohmios

La Rm se calcula fácilmente midiendo con un polímetro en bornes del motor.

Esta corriente, en motores pequeños normales, suele ser el doble de la corriente nominal. Es decir, si el motor tiene una corriente nominal de 10 Amperios, la corriente de arranque 20 Amperios. En este caso, con motores y corrientes relativamente pequeños, es una buena opción colocar diodos y transistores que aguanten el doble de la corriente nominal. Estos no deberían quemarse nunca, por ninguna circunstancia. Se quemará antes el motor que los componentes.

En otros motores de mejores prestaciones, la corriente de arranque puede llegar a ser 10 veces la corriente nominal. En este caso no es práctico colocar componentes sobredimensionados. Es mejor limitar la corriente máxima con sensores.

Un saludo.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 15 de Octubre de 2014, 04:19:03
MerLinZ:
Si aparece el zener en tantos sitios, por algo será. Y me gustaría saber por  qué, pero no lo entiendo.
No comprendo por qué es una ventaja disipar la energía de la bobina del motor.
Yo estoy acostumbrado a utilizar diodos que mantienen la energía y no la disipan y eso es lo que me parece mejor (no malgastar energía)


Un saludo.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 15 de Octubre de 2014, 09:34:07
No se malgasta, aunque tuvieses por ejemplo un diodo normal y aun le quedase energia a la bobina al volverle a darle paso a la corriente la intensidad volveria a circular desde la fuente igualmente. La ventaja por ejemplo seria en un PAP donde se podria aumentar la frecuencia ya que si se quedase energizada la bobina hasta que no se vaciase casi al completo no cambiaria el paso ya que seguiria magnetizada esa posicion. Aun asi estamos hablando de una frecuencia alta.

Desde un principio he dicho que se podria usar un zener, toda esta discusion empezo porque decian que los zener eran mas lentos y demostre que no es cierto.

Y aun asi estoy seguro que un zener es mas rapido que un diodo, lo unico es que no puedo demostrarlo porque no encuentro datasheet de un zener normal que venga la velocidad de respuesta, sin embargo me he encontrado muchas tablas de este tipo:
http://www.wollemi.com.tw/product/download_subcat/tvs_001.pdf

Donde tanto el TVS como el zener los da como "very fast response"
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 15 de Octubre de 2014, 10:24:48

Busco los datos del motor y los subo.

Tendrás suerte si los consigues. La mayoría de las veces no hay más remedio que hacer ensayos. Por otro lado no son difíciles de realizar.
El primero de todos es muy sencillo: se mide la resistencia del inducido con un polímetro con el motor parado. Si el valor de resistencia es muy bajo y no se mide bien, puedes alimentar el motor con una corriente baja (100mA por ejemplo) y medir su tensión en bornes con un polímetro.


El motor es de fabricación ncional y he tenido la suerte de conocer al dueño de la fábrica. ya he solicitado los datos de los ensayos del motor. Espero puedan facilitármelos. En caso contrario, mi socio de empresa es docente de la cátedra "Máquinas eléctricas" por lo que él podría encarar el ensayo del motor con sus alumnos, pero eso llevará mas tiempo...

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 15 de Octubre de 2014, 10:28:18
....
Hola elgarbe, no se que experiencia posee MerLiNz en este tema en particular, pero como ya te e comentado, tengo más de mil placas reparadas que usan ese método de supresión y nunca tienen problema con el circuito tal como te lo comento, funcionan en 24Vcc y corrientes parecidas a las que tu usarás. Porque tú deberías tener problemas con ese circuito?
...

Carlos, no creo que tenga problemas con el circuito que me sugeriste, todo lo contrario, lo adopté al instante ya que me cierra por todos lados. La discucion del zener, el diodo ultra fast o el componete que valla, queda más para el plano teórico y de aprendizaje de temas que desconozco. Cuando no hay una "verdad unánime" siempre me guío por la experiencia y en este caso me inclino por la tuya.

Por lo que estoy modificando el circuito para incluir un segundo diodo (por si uno solo se queda medio corto) y voy a usar los SF54 que tengo en stock de otros productos que fabrico (fuente switchin en este caso).

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 15 de Octubre de 2014, 10:48:13
Para acelerar la conmutación, puedes agregar los capacitores de los cuales hablas, deben estar en paralelo a las resistencias R2, R3, R12 y R13, con un valor de 1nF debería ser más que suficiente, de última está en probarlos si tienes un osciloscopio.

Por más dudas me consultas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda: Esos relay que estas usando en el diseño, pues los veo muy chicos para trabajar con 10 u 11 (250W) amperios en 24Vcc. a mi forma de ver las cosas, o se te sueldan o se estropean muy rápidamente. Igual será cuestión de probar.
Otro consejo!! a engrosar las pistas que conducen la corriente del motor, pues esa placa parecerá estufa a cuarzo :D
Los mosfet necesitarán disipador
Esos conectores los veo medio débiles para los 10A y ni hablar de 20A que es lo que puede llegar a soportar el conector de entrada de alimentación de los motores
Fíjate que la masa del mosfet 2 "M2" es muy deficiente, tiene un recorrido muy largo para llegar hasta el conector de alimentación y pistas muy finas. Es siempre mejor usar dos conectores independientes de alimentación, uno por motor. Aunque después se unan en la batería



Voy a agregar los capacitores, aunque no creo que los suelde de entrada ya que no es una aplicacion demasiado crítica y no creo que trabaje a una frecuencia alta.

Los relés los voy a revisar, los tengo en casa. Estos irían: http://www.te.com/catalog/pn/en/7-1393243-9 ? o tengo que tener contactos con In del doble de la de mi motor o más? Estoy viendo que no tengo en elemon (mi proveedor habitual) relés doble inversores con corrientes altas. Quizá deba pasar a reles simples inversores.
En cuanto a las pistas las iba a dejar sin máscara para llenarlas de estaño. son pistas de 50mils. Si cambio de relés tendría más espacio para esas pistas de potencia. En la silla que viste, los relés estaban en el impreso? por que la otra opcion es colocar relés montados en una placa y cablear todo con terminales.

Las borneras de potencia son estas:
http://www.elemon.com.ar/elemon/CotizarRubroVisual.aspx?GrupoId=MC&RubroId=581 : BORNE 2P P/CI VERDE P=5MM 24A/250V XY129V-B-2P

El plano de masa es lo más debil que tengo, por eso puse que tengo que trabajar en esa parte. Me gustó la idea de entrar a la placa con 2 conectores de alimentacion. De este modo, incluso puedo rutear el GND con pistas en las zonas de potencia y dejar el plano para rellenar/repartir GND de baja corriente.

Bueno, tengo bastante trabajo por delante aún....

Saludos y gracias!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 15 de Octubre de 2014, 17:25:27
El motor es de fabricación ncional y he tenido la suerte de conocer al dueño de la fábrica. ya he solicitado los datos de los ensayos del motor. Espero puedan facilitármelos. En caso contrario, mi socio de empresa es docente de la cátedra "Máquinas eléctricas" por lo que él podría encarar el ensayo del motor con sus alumnos, pero eso llevará mas tiempo...

Los primeros ensayos son muy fáciles.
La resistencia del motor es lo primero que debes conocer, para calcular la corriente máxima.
Se puede medir con un polímetro en posición de 200 Ohmios. Mide la resistencia entre los dos bornes de alimentación. Así de fácil.
Eso te servirá para calcular el transistor y si necesitas uno o dos diodos.

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 15 de Octubre de 2014, 17:32:29
MerLinZ:
Estoy estudiando el tema de los zener y me encuentro con muy poca documentación en Internet.

En cuanto a la rapidez, hay dos tiempos importantes en un diodo:
   1º  El tiempo que el diodo tarda en comenzar a conducir la corriente directa
   2º  El tiempo que el diodo tarda en pasar a corte y dejar de conducir con corriente inversa


Voy a buscar los datos sobre el zener y si los encuentro los posteo.


Otra cosa distinta es el tiempo que tarda un diodo de rueda libre o freeweeling en descargar la corriente de una bobina (en descargar su energía).
Este tiempo siempre será menor con un zener, porque tiene más caída de tensión y por lo tanto disipa energía más rápido.
 

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 15 de Octubre de 2014, 18:20:54
1.4 ohm. Descontada la r de los cables del tester, un fluke.

Sludos
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 15 de Octubre de 2014, 18:40:50
MerLinZ:
Estoy estudiando el tema de los zener y me encuentro con muy poca documentación en Internet.

En cuanto a la rapidez, hay dos tiempos importantes en un diodo:
   1º  El tiempo que el diodo tarda en comenzar a conducir la corriente directa
   2º  El tiempo que el diodo tarda en pasar a corte y dejar de conducir con corriente inversa


Voy a buscar los datos sobre el zener y si los encuentro los posteo.


Otra cosa distinta es el tiempo que tarda un diodo de rueda libre o freeweeling en descargar la corriente de una bobina (en descargar su energía).
Este tiempo siempre será menor con un zener, porque tiene más caída de tensión y por lo tanto disipa energía más rápido.
 

Saludos.

El TVS que puse lo pone en el datasheet, 1ns, en los zeners normales no pone nada o por lo menos los pocos datasheets que he visto no ponen ese dato, aun asi deben ser rapido porque se utilizan en fuentes reguladas y tienen buena velocidad de reaccion.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 15 de Octubre de 2014, 20:07:25
El TVS que puse lo pone en el datasheet, 1ns, en los zeners normales no pone nada o por lo menos los pocos datasheets que he visto no ponen ese dato, aun asi deben ser rapido porque se utilizan en fuentes reguladas y tienen buena velocidad de reaccion.
Si, parece que ese zener es muy rápido al comenzar la conmutación.
Lo que no he visto es el tiempo de apagado. De todas formas, si se coloca otro diodo en serie para cortar la corriente inversa, el tiempo de corte será el menor de los dos.

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 15 de Octubre de 2014, 20:13:49
1.4 ohm. Descontada la r de los cables del tester, un fluke.

Sludos

Si alimentas con 24 voltios, la corriente de arranque será de:

   I = V / R = 24 / 1.4 = 17.14 amperios.


Es un motor de bajo rendimiento.

Con un consumo de 10 amperios, la caída de tensión en la resistencia interna será de:

   V = R * I  =  1.4 * 10  = 14 voltios (de los 24 voltios de alimentación)

El rendimiento en este caso será de:

   Rend = (Vcc - R·I) / Vcc = 10 / 24 = 42%


Las pérdidas de potencia en el inducido, con corriente de 10 Amperios:


   P = I^2 · Rm = 10*10 * 1.4 = 140 vatios


Si dimensionas bien los componentes (para 20 Amperios) es más fácil que se te queme el motor que se queme el transistor o el diodo

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 15 de Octubre de 2014, 21:11:56
Acá aparecen las dudas, si la corriente del diodo debe ser 20A entonces hay que poner 4 SF54!
Aunque viendo el datasheet dice que es de 5A, pero acepta picos de 150A de corta duracion... teniendo en cuenta eso, debería poner solo 2 como dice Carlos...

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 15 de Octubre de 2014, 22:55:52
Hola elgarbe, iremos por parte:

Voy a agregar los capacitores, aunque no creo que los suelde de entrada ya que no es una aplicacion demasiado crítica y no creo que trabaje a una frecuencia alta.

Te recomiendo que los agreges, ya que al hacer que el circuito de control conmute de forma más rápida, lo que en realidad haces es que el circuito en general tenga más rendimiento, los mosfet calentarán menos (al permanecer menos tiempo en la zona lineal), puedes obtener frecuencias de conmutación más elevadas (al conseguir formás de onda más cuadradas), y mejor precisión en el control del PWM (al tener forma de onda más cuadrada)

Los relés los voy a revisar, los tengo en casa. Estos irían: http://www.te.com/catalog/pn/en/7-1393243-9 ? o tengo que tener contactos con In del doble de la de mi motor o más? Estoy viendo que no tengo en elemon (mi proveedor habitual) relés doble inversores con corrientes altas. Quizá deba pasar a reles simples inversores.

Los del linck los veo muy débiles para esta aplicación en particular, yo te recomendaría que la intensidad de los contactos debería ser como mínimo de la máxima intensidad que consumirá el motor en uso normal (no teniendo en cuenta el arranque), ya que tú realizarás un arranque "suave" y más allá de eso, el tiempo que permanecerá la corriente de arranque es muy corto.

Consejo para que tengas en cuenta!! puedes usar relay inversores de los usados en vehículos, son simple inversores, pero las ventajas son muchas. Soportan fácilmente 20 o 30 amperes en sus contactos (o más), los compras en cualquier electromecánica de tu ciudad/pueblo, son económicos y muy comunes....

En cuanto a las pistas las iba a dejar sin máscara para llenarlas de estaño. son pistas de 50mils. Si cambio de relés tendría más espacio para esas pistas de potencia. En la silla que viste, los relés estaban en el impreso? por que la otra opcion es colocar relés montados en una placa y cablear todo con terminales.

Puedes usar el calculador que e diseñado para sacar el ancho de pista adecuado para esas intensidades:

Calculador de pistas para PCB's (http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=13187.0)

En la silla que ví los relay estaban soldados en la PCB, pero te aseguro eran mucho más grandes que los que vos queres usar, aparte la placa por lo menos era de doble faz.

Las borneras de potencia son estas:
http://www.elemon.com.ar/elemon/CotizarRubroVisual.aspx?GrupoId=MC&RubroId=581 : BORNE 2P P/CI VERDE P=5MM 24A/250V XY129V-B-2P

Si mal no recuerdo (ya pasaron varios años) los relay no usaban borneras, las entradas y las salidas de los relay estaban cableadas con cables de unos 15/20 cm y terminales en las puntas que luego se conectaban en una bornera tipo las de baquelita para continuar hacia los motores/baterías con otro cable.

El plano de masa es lo más debil que tengo, por eso puse que tengo que trabajar en esa parte. Me gustó la idea de entrar a la placa con 2 conectores de alimentacion. De este modo, incluso puedo rutear el GND con pistas en las zonas de potencia y dejar el plano para rellenar/repartir GND de baja corriente.

En la parte de los relay no es necesario el uso de plano de masa, y de usarlo yo lo mantendría independiente de la masa del motor, o completamente ligado a la masa del motor. Sin puntos intermedios para evitar "enviar" transitorios hacia la parte de control. (Hace poco reparé un elevador tipo tijera y la masa del control la tenía completamente ligada a la masa del motor)
Este elevador no le vi el motor, pero funciona con 24V (4 baterías de ciclo profundo de 6Vcc en serie) con un cable de "alimentación" hacia el motor de 50mm2 de sección y para la red snuber usaba solo diodos rápidos en encapsulado TO3P

Para tu red snuber con que uses 2 diodos es suficiente, ahora si te la quieres asegurar, consigue algún diodo rápido en encapsulado TO220 para unos 10/15 amperes y eso será más que sificiente. Te comento que siempre es mejor usar solo uno grande que dos en paralelo, ya que como nunca son exactamente iguales tienden a trabajar desbalanceados.

Elemon tiene el SF164 que te viene al pelo. Se monta sobre disipador

Espero te halla sido de ayuda.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 16 de Octubre de 2014, 04:58:49
En este caso veo casi imprescindible añadir un sensor de corriente o un sensor de la tensión interna del motor para poder limitar la corriente por medio de la electrónica.

Si la silla se maniobra con frecuencia con ciclos de arranque frecuentes o si tiene que trabajar durante mucho tiempo a corriente nominal, creo que se va a quemar el motor.

Con corriente nominal, el rotor del motor ya está disipando 140 vatios. Este tipo de motores deben pararse después de un tiempo funcionando para que no se quemen. La mayor parte del calor se genera en el rotor interior, que disipa con dificultad.

Si se calcula la potencia disipada con la corriente de arranque, son 400 vatios. Eso es suficiente para quemar el devanado en pocos segundos.



En cuanto al tema del diodo:
Un diodo SF164 conduciendo 10 amperios va a disipar 10 vatios. Esa potencia necesita un buen disipador.

Un mosfet NTD4906NAT4G (http://www.mouser.es/ProductDetail/ON-Semiconductor/NTD4906NAT4G/?qs=sGAEpiMZZMshyDBzk1%2fWi1USkadJG3QVRk7aQpF%2fpQY%3d) cuesta sólo 0.44 Eur en Mouser, aguanta hasta 54 amperios y tiene una resistencia de 5.5 miliohm.
Conduciendo 10 amperios sólo va a consumir 0.5 vatios y no necesitará disipador.

En estos casos es mejor plantearse sustituir el diodo por un mosfet. La electrónica es un poco más compleja, pero ahorras espacio y la placa no necesita tanta disipación.

Un saludo.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 16 de Octubre de 2014, 14:17:47
En este caso veo casi imprescindible añadir un sensor de corriente o un sensor de la tensión interna del motor para poder limitar la corriente por medio de la electrónica.

Si la silla se maniobra con frecuencia con ciclos de arranque frecuentes o si tiene que trabajar durante mucho tiempo a corriente nominal, creo que se va a quemar el motor.

Con corriente nominal, el rotor del motor ya está disipando 140 vatios. Este tipo de motores deben pararse después de un tiempo funcionando para que no se quemen. La mayor parte del calor se genera en el rotor interior, que disipa con dificultad.

Si se calcula la potencia disipada con la corriente de arranque, son 400 vatios. Eso es suficiente para quemar el devanado en pocos segundos.



En cuanto al tema del diodo:
Un diodo SF164 conduciendo 10 amperios va a disipar 10 vatios. Esa potencia necesita un buen disipador.

Un mosfet NTD4906NAT4G (http://www.mouser.es/ProductDetail/ON-Semiconductor/NTD4906NAT4G/?qs=sGAEpiMZZMshyDBzk1%2fWi1USkadJG3QVRk7aQpF%2fpQY%3d) cuesta sólo 0.44 Eur en Mouser, aguanta hasta 54 amperios y tiene una resistencia de 5.5 miliohm.
Conduciendo 10 amperios sólo va a consumir 0.5 vatios y no necesitará disipador.

En estos casos es mejor plantearse sustituir el diodo por un mosfet. La electrónica es un poco más compleja, pero ahorras espacio y la placa no necesita tanta disipación.

Un saludo.

Hay algo que no me cierra, el motor es de 150W (http://remssi.com.ar/producto_detalle.php?id_productos=43 producto 582401), si disipa 140 en el rotor, entrega solo 10W a la carga? no me cierra.

En cuanto al diodo, el motor no va a consumir 10A, entrega potencia nominal consumiendo 8A. Estimamos que para mover la silla (reduccion de por medio y usando 2 motores) estarán en los 5-6A como mucho. Ya estamos por hacer esa prueba. Por otro lado, el dido no se supone que conducirá solo en el corte del PWM, digo, no está conduciendo constantemente, por lo tanto no creo que llegue a los 10W en el diodo...

Estoy errado?

saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 16 de Octubre de 2014, 14:58:00
El modelo del motor de DC es el siguiente:
Una resistencia interna en serie con una pila. La pila absorbe energía eléctrica y la convierte en energía mecánica.
Para funcionamiento continuo, la bobina no se tiene en cuenta.

(http://www.precisionmicrodrives.com/uploads/media_items/dc-motor-equivalent-circuit.690.331.r.s.png)



Las características del motor que publica el fabricante son:
   Pm = 150w
   Vn = 24v
   In = 8A
   wn = 2000 rpm
   Tn = 0.70 Nm


En funcionamiento normal, calculando con los datos del fabricante:

    Potencia eléctrica = 24v · 8A = 192w
    Potencia mecánica = 150w
    Potencia de pérdidas = 192 - 150 = 42w

    Suponiendo que la mayoría de las pérdidas se dan en la resistencia (P = 40w):
    Resistencia interna del motor = P / I^2 = 40w / 8^2 = 0.625 Ohmios


Si calculamos según tu ensayo de resistencia interna (Ri = 1.4 ohm):

    Caída de tensión en la resistencia interna = R · I = 1.4 ohm · 8A = 11.2 voltios
    Potencia aprovechada = Vemf · I = (24v - 11.2v) · 8A = 102 vatios
    De esta potencia habrá que quitar las pérdidas mecánicas. Suponiendo que sean muy pequeñas, la potencia mecánica es:

    Pm = 100 vatios



A mí tampoco me cuadra. O la resistencia del motor está mal medida o las características del motor no coinciden con las que publica el fabricante.
Puedes hacer más ensayos, si quieres, para comprobar exactamente las características del motor.
El siguiente ensayo a realizar es medir las revoluciones del eje y la corriente consumida, a una tensión fija (por ejemplo 5v) con el eje libre y con el eje un poco frenado.




En cuanto al diodo, con PWM es verdad que no está todo el tiempo activo. El peor de los casos es en el arranque, si la tensión del motor es baja el ciclo PWM será pequeño y la mayor parte del tiempo conducirá el diodo. Además en ese caso la corriente será alta. Tanto el mosfet como el diodo funcionarán bien. El diodo disipará más que un mosfet, pero poniendo un buen disipador no tendrás problemas y el circuito será más sencillo.


Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 16 de Octubre de 2014, 15:12:25
Rectifico, el fabricante da el valor de la corriente de arranque:

   Ia = 54 Amperios

De manera que la resistencia interna del motor, según el fabricante, debe ser:

   Rm = Vn / Ia = 24v / 54A = 0.44 Ohmios

Según esto:

    Potencia eléctrica nominal = 24v · 8A = 192w
    Potencia mecánica nominal = 150w
    Potencia en la resistencia interna = R * I^2 = 0.44 · 8^2 = 28.4 vatios
    Potencia mecánica perdida = 192w - 150w - 28.4w = 13.6 vatios

Esto no cuadra con el valor de resistencia que tú has medido.
Para medir mejor el valor de resistencia, lo mejor es alimentar el motor con una fuente de corriente de 1 amperio y bloquear el eje para que no se mueva.
Midiendo la caída de tensión en bornes del motor, se puede medir la resistencia interna.

Si la tensión es de 0.44 voltios, esa será la resistencia interna.
Si la tensión es de 1.40 voltios, esa es la verdadera resistencia interna (1.40 ohmios)



Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 16 de Octubre de 2014, 15:38:44
...
Para medir mejor el valor de resistencia, lo mejor es alimentar el motor con una fuente de corriente de 1 amperio y bloquear el eje para que no se mueva.
Midiendo la caída de tensión en bornes del motor, se puede medir la resistencia interna.

Si la tensión es de 0.44 voltios, esa será la resistencia interna.
Si la tensión es de 1.40 voltios, esa es la verdadera resistencia interna (1.40 ohmios)
Saludos.

Eso lo puedo medir hoy en el colegio. Pongo la fuente con el límite de corriente en 1A y pongo la tension al máximo, luego hago la prueba que me dices.
Que pasa si la escobilla esta tocando 2 delgas? no estaría midiendo la resistencia resultante de 2 bobinas?

sds.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 16 de Octubre de 2014, 18:05:37
Cuando las escobillas cortocircuitan dos delgas, se cortocircuita una de las bobinas del rotor y por lo tanto la resistencia eléctrica del inducido se hace menor. La variación depende del número de delgas. Por eso es conveniente girar el eje y tomar medidas en varias posiciones. De todas formas la variación de resistencia no debe ser grande.

En realidad la resistencia con el motor girando será un poco distinta, pero este ensayo es suficiente para estimar el comportamiento del motor.


Ten en cuenta que con esa corriente el motor intentará girar y para que la medida salga bien, hay que mantener el eje parado (bloqueado) mientras se mide.


Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 16 de Octubre de 2014, 21:44:54
Bueno, volvi a realizar las mediciones.

Midiendo R obtengo la mayoría de las veces entre 0.6 o 0.8 ohm. En alguna posicion obtengo 1 a 1.4 ohm, pero en una posicion muy justa. Igual las mediciones varían al girar el eje, estimo por la R de los carbones tambien. Ese es otor tema, la R de las escobillas hay que descontarlas...

Midiendo con eje bloqueado a 1A obtengo 0.6V y con 2A obtengo 1.2V.

Con esto creo que se puede tomar que la R es 0.6ohm y si descontamos la de las escobillas quizá estemos en 0.5 o 0.4, no?

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 16 de Octubre de 2014, 21:50:04
Hola elgarbe, iremos por parte:

Voy a agregar los capacitores, aunque no creo que los suelde de entrada ya que no es una aplicacion demasiado crítica y no creo que trabaje a una frecuencia alta.

Te recomiendo que los agreges, ya que al hacer que el circuito de control conmute de forma más rápida, lo que en realidad haces es que el circuito en general tenga más rendimiento, los mosfet calentarán menos (al permanecer menos tiempo en la zona lineal), puedes obtener frecuencias de conmutación más elevadas (al conseguir formás de onda más cuadradas), y mejor precisión en el control del PWM (al tener forma de onda más cuadrada)

Los relés los voy a revisar, los tengo en casa. Estos irían: http://www.te.com/catalog/pn/en/7-1393243-9 ? o tengo que tener contactos con In del doble de la de mi motor o más? Estoy viendo que no tengo en elemon (mi proveedor habitual) relés doble inversores con corrientes altas. Quizá deba pasar a reles simples inversores.

Los del linck los veo muy débiles para esta aplicación en particular, yo te recomendaría que la intensidad de los contactos debería ser como mínimo de la máxima intensidad que consumirá el motor en uso normal (no teniendo en cuenta el arranque), ya que tú realizarás un arranque "suave" y más allá de eso, el tiempo que permanecerá la corriente de arranque es muy corto.

Consejo para que tengas en cuenta!! puedes usar relay inversores de los usados en vehículos, son simple inversores, pero las ventajas son muchas. Soportan fácilmente 20 o 30 amperes en sus contactos (o más), los compras en cualquier electromecánica de tu ciudad/pueblo, son económicos y muy comunes....

En cuanto a las pistas las iba a dejar sin máscara para llenarlas de estaño. son pistas de 50mils. Si cambio de relés tendría más espacio para esas pistas de potencia. En la silla que viste, los relés estaban en el impreso? por que la otra opcion es colocar relés montados en una placa y cablear todo con terminales.

Puedes usar el calculador que e diseñado para sacar el ancho de pista adecuado para esas intensidades:

Calculador de pistas para PCB's (http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=13187.0)

En la silla que ví los relay estaban soldados en la PCB, pero te aseguro eran mucho más grandes que los que vos queres usar, aparte la placa por lo menos era de doble faz.

Las borneras de potencia son estas:
http://www.elemon.com.ar/elemon/CotizarRubroVisual.aspx?GrupoId=MC&RubroId=581 : BORNE 2P P/CI VERDE P=5MM 24A/250V XY129V-B-2P

Si mal no recuerdo (ya pasaron varios años) los relay no usaban borneras, las entradas y las salidas de los relay estaban cableadas con cables de unos 15/20 cm y terminales en las puntas que luego se conectaban en una bornera tipo las de baquelita para continuar hacia los motores/baterías con otro cable.

El plano de masa es lo más debil que tengo, por eso puse que tengo que trabajar en esa parte. Me gustó la idea de entrar a la placa con 2 conectores de alimentacion. De este modo, incluso puedo rutear el GND con pistas en las zonas de potencia y dejar el plano para rellenar/repartir GND de baja corriente.

En la parte de los relay no es necesario el uso de plano de masa, y de usarlo yo lo mantendría independiente de la masa del motor, o completamente ligado a la masa del motor. Sin puntos intermedios para evitar "enviar" transitorios hacia la parte de control. (Hace poco reparé un elevador tipo tijera y la masa del control la tenía completamente ligada a la masa del motor)
Este elevador no le vi el motor, pero funciona con 24V (4 baterías de ciclo profundo de 6Vcc en serie) con un cable de "alimentación" hacia el motor de 50mm2 de sección y para la red snuber usaba solo diodos rápidos en encapsulado TO3P

Para tu red snuber con que uses 2 diodos es suficiente, ahora si te la quieres asegurar, consigue algún diodo rápido en encapsulado TO220 para unos 10/15 amperes y eso será más que sificiente. Te comento que siempre es mejor usar solo uno grande que dos en paralelo, ya que como nunca son exactamente iguales tienden a trabajar desbalanceados.

Elemon tiene el SF164 que te viene al pelo. Se monta sobre disipador

Espero te halla sido de ayuda.

Un saludo.

Atte. CARLOS.



Carlos, leí varias veces los consejos y los tomo a todos. Los capacitores los colocaré, los relés serán de automovil (mi viejo, electricista del automotor, me dijo lo mismo, porque no ponia esos relés afuera de la placa y listo). Los diodos voy por los SF164 y los mosfet son los IRF3205, de lo mejor que vi en elemon.

Lo que me faltaría decidir es si mosfet+diodo los pongo en el PCB o los pongo en un disipador aparte, cerca de los relés....

Saludos y gracias!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 16 de Octubre de 2014, 23:10:51
Hola elgarbe, hombre con experiencia tu viejo...  ((:-))

1) Carlos, leí varias veces los consejos y los tomo a todos.

2) Los capacitores los colocaré, los relés serán de automovil (mi viejo, electricista del automotor, me dijo lo mismo, porque no ponia esos relés afuera de la placa y listo).

3) Los diodos voy por los SF164 y los mosfet son los IRF3205, de lo mejor que vi en elemon.

4) Lo que me faltaría decidir es si mosfet+diodo los pongo en el PCB o los pongo en un disipador aparte, cerca de los relés....

1) Muy bien, la mejor forma de encarar un proyecto es sacarse todas las dudas antes de empezar y comprender su funcionamiento, igual después seguro aparecerán más preguntas, pero la buena base ya la tienes...

2) Los capacitores diría que es obligatorio, poco costo extra y muchas ventajas a favor. Grande el viejo!! esos relay tienen zocalos cableados (compra los de cables reforzados), sueldas directamente los cables a la PCB de potencia y listo. Luego es fácil de montarlos externamente. Para filtrar un poco las espúreas del PWM puedes pasar todos los cables que manejan potencia por dentro de un toroide de ferrita. Ten en cuenta de mantener estos cables lo más lejos posible de la parte de control.

3) Diodos y mosfet me pareces correctos, por eso te los e recomendado!! Verás, los mosfet van a calentar un poco, no mucho, pero calentarán por esa razón van si o sí en disipador, en cambio los diodos te diría que sin disipador no entibiarán (en uso normal), pero como van cerca del mosfet, y un montaje atornillado es más fuerte mecánicamente, aparte el disipador ya lo tenemos, pues colócalo pegado al mosfet y listo, pero la prioridad la tiene el mosfet.

4) En mi caso yo diseñaría un PCB donde el disipador se "atornillara o soldara" a esta PCB y luego los mosfet y diodos al disipador, de manera que todo quedara en un solo conjunto. Luego sueldo los zócalos de los relay directamente a la PCB quedando todo en un solo módulo fácil de montar y estéticamente más profesional. Por supuesto esto va en un gusto personal y no tanto funcional.
Para que tengas una idea, los disipadores calculo que no deben de ser muy grandes, por darte un ejemplo, y si todo el conjunto esta montado en un lugar ventilado (no en una caja cerrada) con un disipador (uno por canal) del tamaño de los usados en fuentes de PC sería más que suficiente para mantener fríos los componentes. Por supuesto esto varía mucho con el lugar donde todo el conjunto estaría montado.

Por ahí leí (creo que lo comento Picuino) de sensar la corriente de cada motor, y pensándolo, me parece buena idea y no tanto por lo que el comenta, si no, por el hecho de que si por algún motivo el motor se bloquea, este pasaría a consumir mucho más de la corriente nominal y por consecuencia, podría quemarse, pero si esta corriente está "controlada" por el micro, pues este la limitaría por medio del PWM y se evitaría el deterioro. Una idea que tiro, nada más.  ;-)

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 16 de Octubre de 2014, 23:39:57
Por ahí leí (creo que lo comento Picuino) de sensar la corriente de cada motor, y pensándolo, me parece buena idea y no tanto por lo que el comenta, si no, por el hecho de que si por algún motivo el motor se bloquea, este pasaría a consumir mucho más de la corriente nominal y por consecuencia, podría quemarse, pero si esta corriente está "controlada" por el micro, pues este la limitaría por medio del PWM y se evitaría el deterioro. Una idea que tiro, nada más.  ;-)

Control de corriente y realimentacion de velocidad para que las dos ruedas giren a la misma velocidad queda para el año que viene, nos quedan 5 semanas para la exposicion y son 9 los proyectos que estamos llevando adelante.... no llegamos. Este año me conformo con que terminen la mecánica (montaje de mtores, reduccion, etc) y podamos hacerla andar con el puente H...
Recuerden que estos proyectos son con fines didacticos, con los alumnos del colegio, no hay nada comercial y para produccion.

Saludos y gracias!!!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 17 de Octubre de 2014, 00:34:00
Picuino:

En este caso veo casi imprescindible añadir un sensor de corriente o un sensor de la tensión interna del motor para poder limitar la corriente por medio de la electrónica.

Si la silla se maniobra con frecuencia con ciclos de arranque frecuentes o si tiene que trabajar durante mucho tiempo a corriente nominal, creo que se va a quemar el motor.

Con corriente nominal, el rotor del motor ya está disipando 140 vatios. Este tipo de motores deben pararse después de un tiempo funcionando para que no se quemen. La mayor parte del calor se genera en el rotor interior, que disipa con dificultad.

Si se calcula la potencia disipada con la corriente de arranque, son 400 vatios. Eso es suficiente para quemar el devanado en pocos segundos.

Me parece perfecto controlar la corriente, pero por el sencillo caso de que el motor, en esta aplicación, se puede llegar a bloquear, en esta condición si que la corriente se elevaría y el motor se quemaría. Y ante la hipotética condición de que halla muchos arranques y paradas de manera repetitiva. Ya en este último punto dudo de la situación porque de hecho, la silla debe poseer un "arranque suave".

Con corriente nominal!! No se de donde sacaron que disipa 140W? Te aseguro que disipa mucho menos de 100W. De todas maneras ese tipo de motor puede estar funcionando durante horas sin parar ni quemarse mientras la corriente no supere la nominal. De hecho, en los climatic de los camiones saben estar a corriente máxima por muy largos periodos de tiempo sin ningún tipo de problemas. Al extremo de que lo único que les sucede es cada varios años tener que cambiarles los rodamientos

En cuanto al tema del diodo:
Un diodo SF164 conduciendo 10 amperios va a disipar 10 vatios. Esa potencia necesita un buen disipador.

Un mosfet NTD4906NAT4G (http://www.mouser.es/ProductDetail/ON-Semiconductor/NTD4906NAT4G/?qs=sGAEpiMZZMshyDBzk1%2fWi1USkadJG3QVRk7aQpF%2fpQY%3d) cuesta sólo 0.44 Eur en Mouser, aguanta hasta 54 amperios y tiene una resistencia de 5.5 miliohm.
Conduciendo 10 amperios sólo va a consumir 0.5 vatios y no necesitará disipador.

En estos casos es mejor plantearse sustituir el diodo por un mosfet. La electrónica es un poco más compleja, pero ahorras espacio y la placa no necesita tanta disipación.

Un saludo.

Un diodo SF164 en esa aplicación puede llegar a conducir los 10A, pero por periodos muy cortos de tiempo (hablamos de useg) por cada ciclo OFF del PWM por lo que en el peor de los casos disipa una terrible potencia de 1W y hablando muy locamente 1.5W. No calienta ni estando sin disipador. E visto con esa corriente y en esa posición diodos de encapsulado plastico que ni entibian, es casi imperceptible su elevación de temperatura.

Un mosfet  NTD4906NAT4G tal como mencionas y cualquier mosfet. En esa aplicación, conduciendo 10A en un ciclo PWM y sin disipador, te aseguro que no dura ni 10 segundos antes de que explote.
Acordate que el mosfet no es perfecto en su conmutación ON/OFF y antes de llegar a los estados extremos, pasan por su zona lineal, este paso te aseguro que hace estragos con las perdidas de potencia y como este paso lo hace por lo menos 40000 veces por segundo, si no le pones disipador te aseguro que esos 10A en 2 o 3  segundos tienen listo el mosfet para hacer huevos fritos  ;-) :D
El mosfet NECESITA disipador.
Mas halla de lo anterior!! Recomendar un mosfet para 30V y en encapsulado D-pak?! Si a ese mosfet lo quemas con solo enchufar el cargador para recuperar las baterías...

Sin animos de ofender a nadie, por supuesto.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 17 de Octubre de 2014, 00:55:26
elgarbe

Control de corriente y realimentacion de velocidad para que las dos ruedas giren a la misma velocidad queda para el año que viene, nos quedan 5 semanas para la exposicion y son 9 los proyectos que estamos llevando adelante.... no llegamos. Este año me conformo con que terminen la mecánica (montaje de mtores, reduccion, etc) y podamos hacerla andar con el puente H...
Recuerden que estos proyectos son con fines didacticos, con los alumnos del colegio, no hay nada comercial y para produccion.

Me parece una maravilla lo que hacen y haces con los pibes. Me gustaría hacer llegar a vos y todos los chicos mis felicitaciones!!! Es bueno ponerse parámetros realistas. Aparte quedan tareas pendientes para los chicos del año próximo ya que ellos de seguro les gustará participar.

No descartes la posibilidad de producir una silla de bajo costo, seria bueno para la escuela, para los chicos y para la gente que lo necesita. Sabes cuanto cuesta una silla de ruedas de ese tipo (doble motor)? Me parece que no... te comento que no conseguís ninguna nueva por menos de 50000 pesos  :5]  :5]  :5]... Como hace para comprar una silla de esas una persona con capacidades limitadas? imposible...

FELICITACIONES a todos!!!

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 17 de Octubre de 2014, 04:03:50
Bueno, volvi a realizar las mediciones.

Midiendo R obtengo la mayoría de las veces entre 0.6 o 0.8 ohm. En alguna posicion obtengo 1 a 1.4 ohm, pero en una posicion muy justa. Igual las mediciones varían al girar el eje, estimo por la R de los carbones tambien. Ese es otor tema, la R de las escobillas hay que descontarlas...

Midiendo con eje bloqueado a 1A obtengo 0.6V y con 2A obtengo 1.2V.

Con esto creo que se puede tomar que la R es 0.6ohm y si descontamos la de las escobillas quizá estemos en 0.5 o 0.4, no?

Saludos!

Probablemente la resistencia extra se debe a los cables o pinzas de cocodrilo. Ten en cuenta que en el montaje final tienes que añadir a la resistencia del motor, la resistencia de los cables, bornes, pistas, transistores, etc.

Eso es una buena noticia y una mala noticia.

La parte buena: el motor tiene buen rendimiento y se calienta relativamente poco. Es un buen motor.

La parte mala o difícil: El motor tiene una corriente de arranque de más de 50 amperios. Eso es suficiente para quemar la mayoría de los componentes.

Necesitas medir o la corriente del motor o la tensión interna (método back-emf)

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 17 de Octubre de 2014, 04:24:00
Un diodo SF164 en esa aplicación puede llegar a conducir los 10A, pero por periodos muy cortos de tiempo (hablamos de useg) por cada ciclo OFF del PWM por lo que en el peor de los casos disipa una terrible potencia de 1W y hablando muy locamente 1.5W. No calienta ni estando sin disipador. E visto con esa corriente y en esa posición diodos de encapsulado plastico que ni entibian, es casi imperceptible su elevación de temperatura.

Un mosfet  NTD4906NAT4G tal como mencionas y cualquier mosfet. En esa aplicación, conduciendo 10A en un ciclo PWM y sin disipador, te aseguro que no dura ni 10 segundos antes de que explote.
Acordate que el mosfet no es perfecto en su conmutación ON/OFF y antes de llegar a los estados extremos, pasan por su zona lineal, este paso te aseguro que hace estragos con las perdidas de potencia y como este paso lo hace por lo menos 40000 veces por segundo, si no le pones disipador te aseguro que esos 10A en 2 o 3  segundos tienen listo el mosfet para hacer huevos fritos  ;-) :D
El mosfet NECESITA disipador.
Mas halla de lo anterior!! Recomendar un mosfet para 30V y en encapsulado D-pak?! Si a ese mosfet lo quemas con solo enchufar el cargador para recuperar las baterías...

Sin animos de ofender a nadie, por supuesto.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Carlos, en este tema, como en todo, los resultados dependen de los parámetros.
Comentas que el mosfet se calienta en las conmutaciones. Es cierto, pero ¿cuánto se calientan?. Depende de la frecuencia, de la corriente, de la velocidad de conmutación, de la tensión, etc.
Si no hay datos concretos no se puede decir cuántos grados se calienta el mosfet.

Lo que sí te puedo decir es que hay muchas aplicaciones donde se utilizan esos transistores con grandes corrientes, sin que apenas se calienten. Los diodos, en general, tienen mayor caída de tensión que los mosfet y por eso en grandes corrientes tienden a calentarse más.

Los ESC (controles de velocidad para motores brushless de radiocontrol) manejan sin dificultad 30 amperios.
Un ESC de ese tipo apenas se calienta al manejar 10 amperios, que es el caso de este motor.
Los transistores que incorpora este tipo de placas son en ocasiones más pequeños aún que el que yo he recomendado.

Esta es una placa ESC por el lado de los transistores:
(http://static.rcgroups.net/forums/attachments/4/1/8/2/4/5/a6001855-51-XXD%20HW30A%2030A%20ESC%20%20FETS%20IMG_20130805_144117.jpg?d=1375730453)

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 17 de Octubre de 2014, 13:29:32
...
Los ESC (controles de velocidad para motores brushless de radiocontrol) manejan sin dificultad 30 amperios.
Un ESC de ese tipo apenas se calienta al manejar 10 amperios, que es el caso de este motor.
Los transistores que incorpora este tipo de placas son en ocasiones más pequeños aún que el que yo he recomendado.

Esta es una placa ESC por el lado de los transistores:
(http://static.rcgroups.net/forums/attachments/4/1/8/2/4/5/a6001855-51-XXD%20HW30A%2030A%20ESC%20%20FETS%20IMG_20130805_144117.jpg?d=1375730453)

Saludos.

Mi hobby es el aeromodelismo y uso muchos de esos ESC. Tené en cuenta que a esa foto le falta el disipador, todos los Esc llevan disipador y deben ser instalados de modo tal que el aire que la hélice mueve fuerze la refrigeracion del mismo.

Todo sabemos que los mosfet en encapsulados SMD se usan y mucho, pero como dijiste antes, hay que ver en que condiciones y calculando la potencia disipada. Seguramente debe haber algún mosfet en DPAK que sirva para este motor, pero me exigiría usar PCB en FR4 doble faz con vias y PTH para sacar el calor hacia atrás en los mosfet. Tengo un ESC para reparar y para desoldar un mosfet tengo que calentar todo el PCB muchísimo, ya que debajo del mosfet esta lleno de vias que conducen el calor...

Otra cosa importante que he visto mucho en mis productos es comparar la resistencia térmica (juntura - case) de distintos componentes. He visto transistores en DPAK que pueden disipar mas potencia que transistores TO-220 y esto es gracias que la R untura-case es muchísimo más baja. Pero son casos exepcionales.

En esta aplicacion no creo que sean necesarios muchos cálculos, fuimos tirando datos y validando mediciones y el mosfet no ha cambiado nunca. Lo que si tengo que decir es que, si esta circuito fuese para una silla comercial, entonces verificaría los componentes y haría más cálculos. En este caso, con verificaciones basadas en experiencia de otros ciruitos y algunos cálculos básicos me parece que es suficiente.

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 17 de Octubre de 2014, 13:56:36
Es cierto que estos ESC utilizan disipador. Se fabrican así para que se pueda aprovechar al máximo el mosfet.
Por ejemplo un ESC de 30 amperios trabajando a 30 amperios, necesita disipador. Sin embargo ese mismo ESC trabajando a 10 amperios, disipará 9 veces menos y no le hará falta el disipador porque los transistores apenas se calentarán.
Un mosfet que apenas se calienta no necesita tener baja resistencia térmica.

Como dije antes, todo depende de los parámetros con los que trabajes.
En cualquier caso, el mosfet en encapsulado DPAK lo puse como ejemplo, se puede utilizar cualquier otro encapsulado.



Las vías en el PCB se colocan por dos razones:
Una de ellas es la que has comentado, para disipar mejor el calor.
La otra razón es la que comentaba en otro post Carlos. Para conducir 30 amperios hace falta mucha pista de cobre y muchas vías para que puedan transmitir toda la corriente sin quemarse.


La experiencia sirve para los montajes que ya se han hecho con antelación.
Si tienes el esquema de un proyecto similar para un motor de 10A nominal, 24 voltios, con 50A de corriente de pico, lo más fácil es copiarlo.
Si no tienes un montaje similar y quieres traspasar los componentes de otro montaje sin hacer cálculos, te arriesgas a que no valgan.

Las fórmulas para calcular el calentamiento de los mosfet son 2 y son sencillas.

Saludos.


Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 17 de Octubre de 2014, 14:02:16
No consigo encontrar en el hilo el mosfet que estás usando.

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 17 de Octubre de 2014, 14:12:43
He encontrado en otro hilo al que haces referencia un esquema con el mosfet IRF3205.

Este mosfet está bastante bien, no me extraña que no te dé problemas:

   Id   = 80 Amperios
   Vds = 55V
   Rds = 8 m Ohm

   El tiempo de conmutación es menor de 100ns

   Rjc = 0.75 ºC/W    junction-case
   Rja = 60   ºC/W    junction-ambient

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 17 de Octubre de 2014, 14:13:52

Carlos, leí varias veces los consejos y los tomo a todos. Los capacitores los colocaré, los relés serán de automovil (mi viejo, electricista del automotor, me dijo lo mismo, porque no ponia esos relés afuera de la placa y listo). Los diodos voy por los SF164 y los mosfet son los IRF3205, de lo mejor que vi en elemon.

Lo que me faltaría decidir es si mosfet+diodo los pongo en el PCB o los pongo en un disipador aparte, cerca de los relés....

Saludos y gracias!

estaba medio escondido  :oops:

sds!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 17 de Octubre de 2014, 22:34:10
Hola Picuino, recomendé esos mosfet, precisamente porque los uso en mucha cantidad y los conozco bien, en las ya mencionadas plaquetas de los climatic y en amplificadores de audio-car.

En estos últimos realmente van, en algunos casos muy exigidos. Todos estos amplificadores trabajan (el inversor) con frecuencias de conmutación rondando los 40 KHz, en algunos casos tienen corrientes de consumo "normales" de más de 100A (para sonidos medio y agudos) y corrientes picos de 400A o 500A (cuando se produce un golpe de bajos) y si bien no es solo un mosfet el encargado de controlar toda esa corriente, nunca e visto que sean más de 16 en total. Controlando cada uno intensidades de más de 60A en algunos casos.

elgarbe, el circuito driver de los mosfet que te e pasado es el usado en estas potencias (en las más viejitas) que funciona muy bien, con unas pequeñas reformas para adaptarlo a tus necesidades, y es un poco más sencillo de implementar que el de las potencias más nuevas. Funciona perfectamente con frecuencias de hasta 50KHz y diría que más, pero a mayor frecuencia las perdidas ya pasan a ser muy importantes. Es por todo lo anterior que te e recomendado ese circuito.

Un saludo a todos.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 18 de Octubre de 2014, 05:14:03
Charly:
Es un mosfet que se ajusta muy bien al motor.
Con 8 amperios nominales, apenas se calentará y por otra parte es capaz de entregar sin problemas los 54 amperios de corriente de arranque.
Además los conoces y sabes que tienen buen rendimiento.


elgarbe:
Para controlar corriente tienes dos métodos. El más sencillo para tí creo que será medir directamente la corriente con una resistencia baja (pueden valer las mismas pistas del circuito impreso) y amplificar la señal con un amplificador diferencial.

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 18 de Octubre de 2014, 10:47:44
...
elgarbe:
Para controlar corriente tienes dos métodos. El más sencillo para tí creo que será medir directamente la corriente con una resistencia baja (pueden valer las mismas pistas del circuito impreso) y amplificar la señal con un amplificador diferencial.

Saludos.

Para la corriente use y me gusto mucho el INA219 http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=42261.msg351778#msg351778

Los amplificadores diferenciales y medir con el ADC y el ruido y la presicion, etc no son (TAMPOCO) mi fuerte...

El shunt vi unos muy pero muy lindos en digikey, cuando pueda hacer un pedido me voy a traer un par para este tipo de aplicaciones.

La otra que se me ocurre sería poner un shunt tipo alambre y no esperar medir la corriente con presicion, sino medir que la ccorriente superó un límite, si la corriente límite es muy alto podría usar hasta un sensor hall: http://www.servisystem.com.ar/foro/viewtopic.php?f=25&t=138&start=10#p1008

sea como sea, con que pase la exposicion sin quemar nada, por este año, me conformo!

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 18 de Octubre de 2014, 11:39:19
Bueno, con ese circuito puedes medir corriente muchísimo mejor.

Te recomiendo que midas la corriente en analógico. Así podrás controlar el motor.
El otro método es demasiado basto para esta aplicación.

Ahora necesitas un shunt de 10 amperios y 0.01 ohmios.

Una pista de 4mm de ancho y 40mm de largo y 35um de espesor tiene una resistencia aproximada de 5miliohms y te podría servir de shunt.

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 19 de Octubre de 2014, 12:06:24
Bueno, hemos tenido que tomar una desicion radical para ir cerrando el proyecto, la mecánica ya casi esta lista y vamos a tener que empezar con las pruebas eléctricas a 3 semana de la expo...

Decidimos sacar los mosfet, diodo U F R y relés fuera de la PCB. Sino, no terminaba mas el diseño y no podia empezar con la construccion. Montaremos todo en una placa plana de aluminio, de 5mm de espesor y unos 100x200mm, estará al aire libre, por lo que no tendría que calentar.

Tengamos en cuenta que la silla la vamos a mostrar en una superficie bien lisa, tendrá muchos arranques y paradas, pero no haremos mas que un par de metros en cada direccion...

Agregamos los capacitores. En smd tengo 220pF, 47nF y 100nF. Estimo que arrancaremos probando con 220pF. Esta semana si hacemos compra en elemon, voy a pedirme unos de 1nF y 10nF que nunca tengo en SMD....

Beuno, el esquemático queda así entonces:

(https://farm4.staticflickr.com/3936/15387655167_4e88f3f6f2_z.jpg) (https://flic.kr/p/prKKMr)

y el PCB

(https://farm4.staticflickr.com/3933/15573666605_ddc5015371_z.jpg) (https://flic.kr/p/pJc7vc)

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 19 de Octubre de 2014, 15:40:49
Las pistas parecen un poco finas.

http://circuitcalculator.com/wordpress/2006/01/31/pcb-trace-width-calculator

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 19 de Octubre de 2014, 16:30:08
PCB Toolkit
http://www.saturnpcb.com/pcb_toolkit.htm

Es de lo mejor para hacer una PCB, tiene para calcular todo lo necesario, y encima, ES GRATIS xD
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 19 de Octubre de 2014, 16:30:56
Coincido con que "parecen", pero fijate:

(https://farm6.staticflickr.com/5610/15390110487_52f2e5a3aa_z.jpg) (https://flic.kr/p/prYkEx)

y mis pistas son de 20mils... configuré bien los parámetros?

Lo que sí tenia ganas de hacer es aumentar la pista de +12V ya que va recorriendo toda la placa, llevarla a 25 o 30mils

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 19 de Octubre de 2014, 18:27:09
En la casilla de corriente has puesto 1.5 amperios.
20 mils es estrecho para 8 Amperios.

Un saludo.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MerLiNz en 19 de Octubre de 2014, 18:45:18
Al tener un plano cerca ayuda a disipar mas potencia, sin embargo como dice picuino se queda corto. Para 8A constantes necesitas una buena pista, tienes 2 opciones, pedir una pcb fabricada con 2oz de cobre en vez de 1oz y asi con unos 70mils tendrias, o bien dejar las pistas sin mascara soldante y estañarlas como se suele hacer en circuitos de potencia.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 19 de Octubre de 2014, 18:51:41
O soldar un cable de cobre de 1mm de diámetro sobre la pista.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 19 de Octubre de 2014, 19:45:54
En la casilla de corriente has puesto 1.5 amperios.
20 mils es estrecho para 8 Amperios.

Un saludo.

Pero en esa placa no hay 8A. Fijate el post que dice que saque reles, mosfet y diodo afuera. La corriente mas alta que circula es la de activacion de los mosfet, serán 700mA? puedo pasar a 30mils para poder mandarle hasta 1A a los gate... no?

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 19 de Octubre de 2014, 23:27:50
Hola elgarbe, esas pistas están más que bien, la corriente de gate de los mosfet es de un pico máximo de 120mA, y es la corriente más grande que lleva toda esa placa, con excepción de los 12V que será el doble, igual si las hicisteis para 600mA no habrá problemas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 20 de Octubre de 2014, 08:32:50
Pero en esa placa no hay 8A. Fijate el post que dice que saque reles, mosfet y diodo afuera. La corriente mas alta que circula es la de activacion de los mosfet, serán 700mA? puedo pasar a 30mils para poder mandarle hasta 1A a los gate... no?

Es verdad, creí que los mosfet se conectaban externamente mediante cables y que la corriente seguía pasando por la placa.

En este caso no hay problema con las pistas.

Un saludo.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 20 de Octubre de 2014, 15:27:19
Bueno, elemon no tiene stock del SF164 por lo que voy a pasar al MUR1620CT, es un doble diodo ultra fast (60ns max) en TO-220, los voy a tener que poner en paralelo para asegurar más de 10A.

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 20 de Octubre de 2014, 22:12:47
Hola elgarbe, es lo mismo para este caso, yo tengo usando un MUR1620 en una fuente swiching que tira 20A y todavía esta funcionando  :?

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 22 de Octubre de 2014, 20:31:00
2 cosas, fui a comprar los relés, simple inversor 30A -> $50!!!! fui a 3 casas de repuestos en ramallo y cuestan eso....

segundo, me interesa esa fuente SW, es diseño tuyo o una comprada?

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 24 de Octubre de 2014, 09:31:28
Hola elgarbe, de hecho es una simple fuente de PC que la e reformado para que tenga control de tensión y de corriente y que sirva para laboratorio o mesa de trabajo.

E reformado una que entrega 1-16V hasta 20A y otra de 1-30V hasta 10A, esta última ya tiene una reforma más drástica ya que bobiné el secundario para que pueda llegar a esta tensión.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 23 de Noviembre de 2014, 15:50:42
Buenas, el martes y miércoles a las 18:00 es, finalmente, la expo en la escuela y ya tenemos casi todo terminado. Faltaron muchos detalles en varios proyectos, pero por lo menos ya quedaron "exponibles".

En el caso de la silla, faltó tiempo para todo lo que es comando, algún joistick o algo similar. Tampoco quise poner en gastos a la escuela con las baterías, asi que estamos usando un trafo que tenía por ahí dando vueltas, traquilos, es gigante, potencia es lo que le sobra...

Las placas quedaron divididas en 3, si bien esto no es la mejor presentacion, nos permitió ir avanzando mientras conseguíamos los materiales y podíamos ir probando cada etapa. La primer placa es una placa "universal" para todos los proyectos, es una placa con un 18F4550 y todos conectores IDC10. La segunda placa posee los drive de los mosfet y los bjt de activacion de los relés. La tercer placa es la de potenia, con los mosfet, los diodos y los relés.

Adjunto fotos:

(https://farm8.staticflickr.com/7469/15675150049_19240b7b16_c.jpg) (https://flic.kr/p/pTaeZK)

(https://farm8.staticflickr.com/7547/15860521752_df1079b01f_c.jpg) (https://flic.kr/p/qaxjxA)

(https://farm8.staticflickr.com/7544/15860516892_a1aeb202e3_c.jpg) (https://flic.kr/p/qaxi6N)

(https://farm8.staticflickr.com/7560/15238866174_79579f9ce2_c.jpg) (https://flic.kr/p/pdBaZY)

Hoy estuve aomodando un poco el código del uC, configurando rampas de aceleracion para el arranque de los motores y creando las funiones de avance, retroceso, etc.
Para el comando usaremos una placa con pulsadores y conector IDC10 compatible con la placa del uC....

El martes a la mañana vamos a conectar todo en la silla y si no hay problemas terminaré de subir los proyectos en altium y demás fotos del montaje.
Por cierto, a la silla la prove con una salida del trafo de 9V AC y le costaba arrancar. Luego la prove con otra salida de 13V y ahí arrancaba sin problemas y la velocidad era adecuada. Los motores son de 24V. Estimo que buscaré una salida de 17-20V y que el PWM se encargue del resto.
Los motores son de iman permanente y carbones. No hay forma de variar la velocidad sin perder torque, verdad?

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 23 de Noviembre de 2014, 17:20:51
Bueno, un videito con las pruebas sobre un pequeño motor:


Es oscilloscopio esta en el Drain del mosfet

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 23 de Noviembre de 2014, 20:53:54
Hola elgarbe, me parece o la señal de salida esta un poco desprolija, o sea, me parece que no debería hacer ese escalón!! O algo se me escapa y estoy equivocado?

De todas maneras y para futuro un consejo: Los driver de los mosfet y los transistores de los relay van lo más cerca posible de lo que comandan, esto para evitar interferencias mayores, siempre es mejor que los tramos largos los haga la señal de menor potencia. Por supuesto así como está por ahora funcionará.

Igual todo a quedado muy lindo. FELICIDADES!!

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. Comenta que tal a ido al finalizar la feria...

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: tapi8 en 26 de Noviembre de 2014, 08:04:44
Citar
No hay forma de variar la velocidad sin perder torque, verdad?

Creo que no, en estos motores de corriente continua no, variando mediante PWM la V que se le mete se le varia la velocidad y la potencia. Es posible que variando la frecuencia del PWM, con una frecuencia mas alta puede que se consiga algo, pero...De todos modos los motores electricos en general a bajas RPMs suelen tener torque muy alto, pierden torque (par) a medida que suben las RPMs. Fijate en la curva del Nissan Leaf, coche electrico mas vendido, es un motor BLDC de 80KW, que te pongo abajo, hasta 2800RPM tiene el par maximo, a medida que sube de vueltas el PAR baja, y compensa la potencia con mas RPMs y mas consumo de corriente.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 26 de Noviembre de 2014, 10:38:23
Los motores de corriente continua de imanes permanentes son bastante sencillos.

   El torque es proporcional a la corriente.
   La velocidad es proporcional a la tensión interna.

Ambos se pueden modificar por separado, igual que en una fuente de alimentación en la que puedes regular la tensión y la corriente.


Si lo que quieres es aumentar el torque más allá del máximo que puede dar el motor, no tienes más remedio que añadir una reductora mecánica.

Saludos.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 26 de Noviembre de 2014, 11:53:05
Ambos se pueden modificar por separado, igual que en una fuente de alimentación en la que puedes regular la tensión y la corriente.

No me queda claro esto... estas seguro? podrías profundizar?

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 26 de Noviembre de 2014, 12:10:57
Hay mucho que profundizar.  El tema da para un libro.
Pero seguramente a tí ahora te interesan sólo una o dos cosas. Si tienes dudas concretas te las respondo.

Para profundizar en general sobre el tema, te remito a la literatura correspondiente:
http://www.freelibros.org/electronica/maquinas-electricas-5ta-edicion-jesus-fraile-mora.html

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 26 de Noviembre de 2014, 13:05:45
Hay mucho que profundizar.  El tema da para un libro.
Pero seguramente a tí ahora te interesan sólo una o dos cosas. Si tienes dudas concretas te las respondo.

Para profundizar en general sobre el tema, te remito a la literatura correspondiente:
http://www.freelibros.org/electronica/maquinas-electricas-5ta-edicion-jesus-fraile-mora.html

Saludos.

me refería a poder variar la tension y la corriente en el rotor de forma independiente... me suena a que no se puede, por eso te consultaba a que te referías.

saludos
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 26 de Noviembre de 2014, 13:16:05
La tensión y la corriente no son independientes. Pero se pueden modificar por separado, como en una fuente de alimentación de laboratorio.

Los motores son de iman permanente y carbones. No hay forma de variar la velocidad sin perder torque, verdad?

Sí se puede variar la velocidad sin perder torque. La velocidad depende de la tensión y el torque de la corriente.

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 26 de Noviembre de 2014, 14:09:23
La tensión y la corriente no son independientes. Pero se pueden modificar por separado, como en una fuente de alimentación de laboratorio.

Los motores son de iman permanente y carbones. No hay forma de variar la velocidad sin perder torque, verdad?

Sí se puede variar la velocidad sin perder torque. La velocidad depende de la tensión y el torque de la corriente.

Saludos.

me parece que estoy dormido...

Yo para variar la velocidad tengo que variar la tension, pero como no quiero perder toque tengo que dejar la corriente constante, verdad?
Como sería eso con un circuito práctico? o con bloques? porque no termino de darme cuenta...

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: MGLSOFT en 26 de Noviembre de 2014, 14:52:24
Yo tambien quiero leer como se hace !!  :lol: :lol: :lol:
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: tapi8 en 26 de Noviembre de 2014, 15:10:24
Citar
Yo tambien quiero leer como se hace !! 

Y yo tambien.

Citar
Si lo que quieres es aumentar el torque más allá del máximo que puede dar el motor, no tienes más remedio que añadir una reductora mecánica.

En esto si que estoy de acuerdo.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 26 de Noviembre de 2014, 16:33:13
A ver, a ver, que nos estamos liando y empiezo a no comprender tampoco yo cual es el problema.

Vamos con un ejemplo que siempre es más claro.

Imagina que quieres mover la silla. El torque no lo controlas tú, lo controla la silla. Dependiendo del rozamiento, la pendiente, la carga que lleve encima, la aceleración, etc... la silla va a ofrecer una resistencia al movimiento del motor.
Esa resistencia al movimiento de la silla igual al torque que debe suministrar el motor. Hasta aquí tú no controlas nada, lo controla la silla.

Ahora tú si que controlas la tensión del motor. Cuanta más tensión le des al motor, más rápido va a ir la silla.
La corriente del motor no se controla, depende del torque y eso lo controla la silla.


Ahora, para complicar un poco las cosas, viene la cuestión de la aceleración. Si aceleras rápido la silla, es necesario empujar la silla con más fuerza y por lo tanto el motor tendrá que entregar más torque y consumirá más corriente.
Llega un momento que no se puede acelerar más deprisa porque quemas el motor. Aquí es donde se debe controlar (más bien limitar) el torque y por lo tanto la corriente del motor, para que este no se queme.


Insisto en que lo mejor es estudiar un caso concreto y dudas concretas. Con ejemplos y casos particulares (con números, cifras y valores) se entienden mejor las cosas.


Un saludo.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 26 de Noviembre de 2014, 16:36:35
Yo para variar la velocidad tengo que variar la tension, pero como no quiero perder toque tengo que dejar la corriente constante, verdad?

No se a que te refieres con "perder torque". ¿Es que la silla se para?

No deberías perder torque. Si el motor deja de dar torque debe ser por algún problema.

De la corriente sólo debes preocuparte para limitarla y que no llegue a quemar el motor o el circuito.


Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 26 de Noviembre de 2014, 16:57:38
Ok, entiendo, mi pregunta era mas bien general, no el caso puntual de la silla.
El caso es que sea cual sea la aplicacion, si queremos bajar la velocidad del motor necesariamente caerá el TORQUE MAXIMO que puede suministrar el motor. Digo, si el motor es de 2000 RPM 24V y un Tn de 10Nm, si lo alimento con 12V  (o con un PWM de 24V pero con duty en 50%) conseguiré mas o menos 1000PRM, pero el torque máximo que podré sacarle es menor a 10Nm. A eso me refería con la pregunta...
no?

saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 26 de Noviembre de 2014, 17:43:29
Así es mucho más fácil.

La respuesta es no, el torque se mantiene. Siempre podrás sacarle 10Nm.

Sólo hay una excepción. Algunos motores para velocidades bajas refrigeran mal, de manera que no puedes mantener el torque de 10Nm mucho tiempo porque el motor se calentaría demasiado.

Un saludo.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Picuino en 27 de Noviembre de 2014, 05:28:53
 Si tienes problemas en el arranque desde cero, recuerda que la velocidad depende de la tensión interna del motor, no de la tensión externa de alimentación.

La diferencia entre ambas es la caída de tensión en las escobillas y en la resistencia de inducido.

Por ejemplo, si tú alimentas al motor con 3 voltios, la tensión interna puede ser de sólo 1 voltio debido a las caídas de tensión. Por esta razón el motor parece comportarse más lento de lo que uno espera a velocidades cercanas a cero.

Un saludo.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 27 de Noviembre de 2014, 08:29:39
mmm... aun no veo la forma de bajar a la mitad las RPM y sacarle a la vez el torque máximo al motor... De todos modos, comento que este tema ya es de otro proyecto. En la silla de ruedas estamos sobrados. Los motores son de 24V y alimentándolos con 12V la silla arranca sin problemas.
Finalmente ayer cerró la expo y pudimos mostrar un poco el funcionamiento. Faltó un poco en la parte de mando, pero pudimos ponerla en marcha, despues subo fotos!

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 28 de Noviembre de 2014, 01:18:41
Hola elgarbe, todos tus problemas de torque, precisión de control y demás se irán cuando realices un control del motor con realimentación.

De la manera que esta funcionando el circuito, si bien este "sabe" lo que tú deseas que realice, no tiene manera de "controlar" lo que el realmente está haciendo. Y es por esto que parece que te falta torque.

Cuando realices una realimentación en RPM en el control del motor, este "sabrá" lo que esta haciendo, entonces cuando el motor necesite más torque (aunque esté funcionando a bajas RPM) el controlador enviará más tensión aumentando el torque sin sobrepasar las RPM a que le estás indicando que funcione. Por consiguiente, el motor siempre funcionará a las RPM indicadas, ya sea necesite más o menos torque, por supuesto hasta el límite de potencia que este puede entregar y a partir de este momento decrementarán las RPM.

Picuino, tienes un pequeño error de concepto, el torque "necesario" para mover la silla por supuesto lo dicta esta (peso, fricción, inercia, condiciones del suelo, etc.), pero aunque la silla esté soldada al piso, el motor sigue igual teniendo torque, el torque no depende de si el eje del motor se mueve o no, aunque el eje no se mueva puede estar presente el torque.
La "velocidad" a la que quieres mover dicha silla dictará la potencia que necesitarás que el motor entregue y esta potencia si depende del torque y de las RPM que levantará el motor.
Por lo tanto, la que depende de si la silla se mueve o no es la potencia, si la silla no se mueve no tienes potencia, pero el torque puede estar presente, y si la silla se mueve tienes ambos, el torque y la potencia.

Y no ha manera alguna de variar independientemente tensión de la corriente que circulan por un motor de este tipo, ya que como tu dices, el conjunto "escobillas, colector y bobinado" funcionan como una carga que se puede resumir a resistiva (por lo menos a cero RPM) donde sus valores no varían.

O controlas la tensión o controlas la corriente, pero la variable no controlada será directamente proporcional a la variable controlada y a las RPM del motor cuando este esté en funcionamiento.

Por supuesto puedes poner límites para ambas variable para evitar el daño del motor.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 28 de Noviembre de 2014, 09:39:45
Hola elgarbe, todos tus problemas de torque, precisión de control y demás se irán cuando realices un control del motor con realimentación.

De la manera que esta funcionando el circuito, si bien este "sabe" lo que tú deseas que realice, no tiene manera de "controlar" lo que el realmente está haciendo. Y es por esto que parece que te falta torque.

Carlos, como andas!
La silla funciona bien, le sobra potencia a los motores. Alimentando los mismos con 12V la silla arranca sin problemas, siendo los motores de 24V. El tema surgio de una charla con mi socio para usar un motoreductor en otra aplicacion y se me planteó la duda si al bajar las RPM con un PWM el torque iba a caer o no.

Cuando realices una realimentación en RPM en el control del motor, este "sabrá" lo que esta haciendo, entonces cuando el motor necesite más torque (aunque esté funcionando a bajas RPM) el controlador enviará más tensión aumentando el torque sin sobrepasar las RPM a que le estás indicando que funcione. Por consiguiente, el motor siempre funcionará a las RPM indicadas, ya sea necesite más o menos torque, por supuesto hasta el límite de potencia que este puede entregar y a partir de este momento decrementarán las RPM.

Me da bronca no tener presente todos esos conceptos, que di y supe años atras cuando estudié ingeniería. Son cosas que al al recibirce, si no se utilizan se empiezan a escapar...


En fin, la silla quedo mas o menos funcionando, quedó pendiente la parte de comando, una cajita con pulsadores o algo como para comandarla. Pero por lo menos los pibes pudieron exponer su trabajo. El año que viene quizá retome con el grupo que venga y tratemos de terminarla... aunque viendo los nuevos grupos de chicos que van pasando año a año la verdad es que no sé hasta cuando se podrán plantear proyectos.... es terrible como ha caido el nivel educativo!

Saludos y gracias!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 28 de Noviembre de 2014, 22:58:24
Hola elgarbe, por acá todo bien y por allá? Lamentablemente el cerebro tiende a "olvidar" los temas que no usa frecuentemente, pero la vida es así y hay que aguantar  :D  ;-)

En sí, los motores de corriente continua tienen un par bastante parejo desde cero RPM hasta su máximo, todo dependerá de la aplicación en cual lo desees usar, pero claro, variar la velocidad de un motor de continua sin carga alguna por supuesto no es lo mismo que hacerlo cuando tiene una carga, por lo tanto y dependiendo de la aplicación por ahí tendrás que implementarle una protección por sobre corriente ya que estos motores tienden a elevar un poco la intensidad consumida cuando funcionan a bajas RPM y por supuesto, también baja la "calidad" de la refrigeración de los mismos.

Espero te sea de ayuda, si no es así, pues vuelve a preguntar y trataremos de responderte.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: tapi8 en 30 de Noviembre de 2014, 07:13:12
Citar
El año que viene quizá retome con el grupo que venga y tratemos de terminarla... aunque viendo los nuevos grupos de chicos que van pasando año a año la verdad es que no sé hasta cuando se podrán plantear proyectos.... es terrible como ha caido el nivel educativo!

Buenas Elgarbe, yo para futuros proyectos te aconsejaria pasarte a los motores trifasicos o BLDC (tambien trifasicos), te dara un poco mas de trabajo la electronica de control, pero a cambio tendras mas potencia con el mismo consumo, tendras PAR y potencia independientes hasta cierto punto, un giro mas "redondo", mas silenciosos, etc. Todas las marcas de coches electricos comerciales usan este tipo de motores, asi como en aeromodelismo, las lavadoras de nueva generacion, y en general en todas las aplicacines donde se requiere potencia y poder variar velocidad.

Mientras en un motor DC, supongamos de 24V/480W la potencia es:

W=V*I, I=480/24=20A

En un trifasico seria:

W=raiz de 3*V*I*cos de fi, I=W/1.73*24*0.9=480/37.36=12.84A

Fijate consigues la misma potencia con 12.84A que con 20A, le he puesto un cos de fi de 0.9 los hay incluso mejores. Ademas el torque depende de la V y por tanto de la W que le suministres, mientras que la velocidad dependera de la frecuencia de la onda senoidal (puede valer trapezoidal o incluso cuadrada en pequeñas potencias) que le suministres, aunque aqui V y f deben guardar tambien una proporcion.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 30 de Noviembre de 2014, 11:36:52
Hola tapi8....

Buenas Elgarbe, yo para futuros proyectos te aconsejaria pasarte a los motores trifasicos o BLDC (tambien trifasicos), te dara un poco mas de trabajo la electronica de control, pero a cambio tendras mas potencia con el mismo consumo, tendras PAR y potencia independientes hasta cierto punto, un giro mas "redondo", mas silenciosos, etc. Todas las marcas de coches electricos comerciales usan este tipo de motores, asi como en aeromodelismo, las lavadoras de nueva generacion, y en general en todas las aplicacines donde se requiere potencia y poder variar velocidad.

Si bien estos motores tienen sus ventajas, pues la electrónica de control le dará mucho más trabajo y sobre todo mucho más costo que la de un motor normal. Acuerdate que acá se está usando en una sillas de rueda
La potencia extra que ganan estos motores no es tanto más que los de los DC comúnes como para justificar su gran costo extra en la parte controladora.
Nunca tendrás par y potencia independientes ya que la potencia es una relación directa del PAR y las RPM. Es como querer decir que tendrás tensión e intensidad independientes en la ley de ohms..
No se lo que quieres indicar con un giro más redondo. Pero lo de más silencioso eso depende, si lo que usas es un BLDC de rotor interno pues deberás tener una parte de control muy sofisticada, que realmente entregue al motor una onda senoidal y no una cuasi-senoidal, pues de lo contrario será bastante más ruidoso que un motor DC standard (a menos que trabajes en alta frecuencia encareciendo costos y aumentando las perdidas). Y como sabrás y salvo en aeromodelismo, los BLDC de rotor externo son bastantes difíciles de usar.
Este tipo de motores se usa en automóviles por el bajo mantenimiento (por no decir nulo) y un pequeño rendimiento extra que tiene de ventaja con los DC comunes... Lavarropas solo lo usa una marca LG, el resto de las marcas sigue con lo tradicional. Y en aeromodelismo es usado por la capacidad que poseen para poder sobre-alimentarlos en comparación a su peso (a cambio de un gran sobre calentamiento y una perdida importante de rendimiento) pero como los vuelos son cortos en duración esto no tiene gran importancia.

Mientras en un motor DC, supongamos de 24V/480W la potencia es:

W=V*I, I=480/24=20A

En un trifasico seria:

W=raiz de 3*V*I*cos de fi, I=W/1.73*24*0.9=480/37.36=12.84A

Pero acuérdate que que en un DC común solo tienes una fase y en un trifásico tienes tres, por lo tanto en un DC común tienes 1x20A y en el BLDC tienes 3x12.84A. Que en definitiva y siguiendo tú lógica tienes mayores perdidas en el trifásico por culpa del coseno fi

Fijate consigues la misma potencia con 12.84A que con 20A, le he puesto un cos de fi de 0.9 los hay incluso mejores. Ademas el torque depende de la V y por tanto de la W que le suministres, mientras que la velocidad dependera de la frecuencia de la onda senoidal (puede valer trapezoidal o incluso cuadrada en pequeñas potencias) que le suministres, aunque aqui V y f deben guardar tambien una proporcion.

Hilando fino tienes ventajas entre un BLDC y un DC común, pero para un aficionado en realidad son más desventajas que beneficios, la complejidad y costo muy superior en la parte controladora hacen desechar el uso de este tipo de motores, ya que las únicas ventajas que poseen en relación a un DC común es un mejor control de las RPM y un leve incremento en la potencia obtenida.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 30 de Noviembre de 2014, 18:07:05
Aparte de las mencionadas, no me inclinaría por un BLDC ya que en argentina no conozco y dudo que exista importador de esos motores. Mucho menos fabricante, con lo que directamente no los podría utilizar para un proyecto "serio".
En esta silla que es demostrativa y para que los pibes aprendan algo, "le cabe" cualquier cosa, lo que consiga y pueda hacer andar es útil, ya sea motor de AC, DC, BLDC o lo que sea. En este proyecto no hay análisis de viabilidad técnica ni económica... Por ejemplo, el año pasado, con el grupo anterior de pibes intentamos haerla andar con motores de limpia-parabrizas usados y de no ser porque el grupo no tenía buenas habilididades con la mecánica y no pudimos hacer un buen acople mecánico, huviese funcionado...

Me quedó dando vueltas en la cabeza la sugerencia de Carlos de pensar en un proyecto real, de construccion de sillas, pero en la escuela... Tengo como par un profesor que tiene muchísimos conocimientos de mecánica y se podría encargar de los fierros, pero el problema que veo es que los chicos vienen, año a año, con menos ganas, entusiasmo, conocimientos, etc. la educacion secundaria esta tan en decadencia que no sé si podríamos juntar 4 o 5 entusiastas para trabajar en un proyecto de este tipo....

En fin, por este año me quedo con haber podido montar los motores y construido una muy buena transmision (piñon, corona, adena) y un primer avance en la electrónica... El año que viene, en funcion del grupo que me toque veremos como seguimos... yo por lo pronto voy a ver si hago algunos avances con la realimentacion de velocidad, pero con una prioridad muy baja, ya que tengo cientos de proyectos personales para desarrollar en estas vacaciones!!!!

Por ahora gracias a todos los que participaron y me ayudaron en esta primer aproximacion! en especial a Carlos y Piccuino!

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: tapi8 en 01 de Diciembre de 2014, 07:04:43
Citar
Si bien estos motores tienen sus ventajas, pues la electrónica de control le dará mucho más trabajo y sobre todo mucho más costo que la de un motor normal. Acuerdate que acá se está usando en una sillas de rueda
La potencia extra que ganan estos motores no es tanto más que los de los DC comúnes como para justificar su gran costo extra en la parte controladora.

Es cierto que la electronica es mas compleja, pero no mucho mas cara, ya que en la parte del hardware son dos mosfet mas, en vez de un puente H con 4 mosfet se necesita un puente trifasico con 6, y un driver IR2110 mas, al precio actual de los mosfet 2$ mas (1$ cada mosfet para potencias pequeñas) y 2 o 3$ del IR2110. De hecho se usan cada vez mas porque la electronica es cada vez mas barata y los motores trifasicos en igualdad de potencia son mas baratos que el resto, tienen menos mantenimiento (no llevan escobillas), son mas silenciosos, y consumen menos por lo que aumentan la autonomia. Otra cosa es el software que si es mas complejo, bastante mas.

Citar
Lavarropas solo lo usa una marca LG, el resto de las marcas sigue con lo tradicional.

Hasta ahora si lo usaba solo LG, pero tanto Bosch como Siemens ya estan anunciando sus nuevas lavadoras supersilenciosas, que ahorran energia y con 10 años de garantia, te dejo un fragmento de Siemens donde lo explica:

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Nunca ha existido una lavadora como la nueva lavadora iQdrive™ de Siemens


Siemens presenta las nuevas lavadoras iQdrive™ que proporcionan las máximas prestaciones con la mejor eficiencia energética.

Eficiente como nunca.
Nunca antes los ciclos de lavado y los movimientos del tambor han sido controlados de una forma tan precisa, para conseguir la limpieza más efectiva y el cuidado más delicado de la colada. El sistema iQdrive™ consigue que el consumo de energía sea aún menor que el de las lavadoras actuales, tan solo 0,13 kWh/kg. De esta forma, las nuevas lavadoras de 8 kg son un 30% más eficientes que las de clasificación energética A (0,19 kWh/kg).

Duradera como nunca.
El nuevo motor iQdrive™ con tecnología Brushless, sin escobillas, no tiene ningún tipo de rozamiento, por lo que es más robusto y evita pérdidas de calor. De esta forma, la vida útil de las nuevas lavadoras iQdrive™ de 8 kg se alarga, ofreciendo total fiabilidad sea cual sea la frecuencia de uso.

Silenciosa como nunca.
Incluso con las máximas revoluciones de centrifugado, las lavadoras iQdrive™ de Siemens permanecen en un agradable silencio. Gracias a la combinación de la alta precisión de los sensores de estabilización - un sistema automático que equilibra la máquina - del nuevo diseño antiVibration de los paneles laterales y, por encima de todo, del motor iQdrive,™ las nuevas lavadoras son aún más silenciosas.

Completa como nunca.
Una perfecta combinación de múltiples innovaciones, como un sofisticado sistema de sensores, una electrónica de control de alta precisión, un diseño exclusivo del tambor varioSoft™ y el revolucionario motor iQdrive,™ hacen de estas lavadoras las más completas del mundo. Además, en cada ciclo de lavado, los movimientos del tambor y las temperaturas son controladas de forma óptima para conseguir el mejor cuidado de la colada.

Flexible como nunca.
Las nuevas lavadoras de 8 kg se adaptan totalmente a cualquier necesidad. Al incorporar la tecnología varioPerfect facilitan la elección entre un ahorro de tiempo o de energía y agua. Además, gracias al sistema antimanchas automático, el ciclo de lavado se ajusta a cada tipo de prenda, cuidándola al máximo. De esta forma, se consigue una colada perfectamente limpia en cada lavado.

Para más información: Teléfono de Atención al Usuario: 902 11 88 21 o visitando la página web: www.siemens-ed.com

Citar
Aparte de las mencionadas, no me inclinaría por un BLDC ya que en argentina no conozco y dudo que exista importador de esos motores. Mucho menos fabricante, con lo que directamente no los podría utilizar para un proyecto "serio".

Un trifasico asincrono normal te vale de sobra, en automoviles se usan los BLDC porque pesan algo menos y en potencias grandes se nota, pero en potencias pequeñas el ahorro de peso no es tan importante.

Citar
Me quedó dando vueltas en la cabeza la sugerencia de Carlos de pensar en un proyecto real, de construccion de sillas, pero en la escuela... Tengo como par un profesor que tiene muchísimos conocimientos de mecánica y se podría encargar de los fierros, pero el problema que veo es que los chicos vienen, año a año, con menos ganas, entusiasmo, conocimientos, etc. la educacion secundaria esta tan en decadencia que no sé si podríamos juntar 4 o 5 entusiastas para trabajar en un proyecto de este tipo....

Yo hace un par de años tambien iba a hacer una moto electrica aqui en España con un profesor de FP (formacion profesional) y algunos alumnos, pero los alumnos no quisieron meterse a hacerla, eran de rama mecanica y les parecio muy complicado esto de la electronica  :5] :lol: :lol: :lol:

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: cicloide2 en 14 de Diciembre de 2014, 13:18:07
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El año que viene quizá retome con el grupo que venga y tratemos de terminarla... aunque viendo los nuevos grupos de chicos que van pasando año a año la verdad es que no sé hasta cuando se podrán plantear proyectos.... es terrible como ha caido el nivel educativo!

Buenas Elgarbe, yo para futuros proyectos te aconsejaria pasarte a los motores trifasicos o BLDC (tambien trifasicos), te dara un poco mas de trabajo la electronica de control, pero a cambio tendras mas potencia con el mismo consumo, tendras PAR y potencia independientes hasta cierto punto, un giro mas "redondo", mas silenciosos, etc. Todas las marcas de coches electricos comerciales usan este tipo de motores, asi como en aeromodelismo, las lavadoras de nueva generacion, y en general en todas las aplicacines donde se requiere potencia y poder variar velocidad.

Mientras en un motor DC, supongamos de 24V/480W la potencia es:

W=V*I, I=480/24=20A

En un trifasico seria:

W=raiz de 3*V*I*cos de fi, I=W/1.73*24*0.9=480/37.36=12.84A

Fijate consigues la misma potencia con 12.84A que con 20A, le he puesto un cos de fi de 0.9 los hay incluso mejores. Ademas el torque depende de la V y por tanto de la W que le suministres, mientras que la velocidad dependera de la frecuencia de la onda senoidal (puede valer trapezoidal o incluso cuadrada en pequeñas potencias) que le suministres, aunque aqui V y f deben guardar tambien una proporcion.

Hola tapi8, interesante tus cálculos  incluso sería posible utilizar gate drivers mas eficientes y en encapsulados mas pequeños, pero donde se consiguen éstos motores en Argentina (en China si pero acá, donde?).

Saludos y gracias ((:-)).
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: cicloide2 en 14 de Diciembre de 2014, 13:47:32
Aparte de las mencionadas, no me inclinaría por un BLDC ya que en argentina no conozco y dudo que exista importador de esos motores. Mucho menos fabricante, con lo que directamente no los podría utilizar para un proyecto "serio".
En esta silla que es demostrativa y para que los pibes aprendan algo, "le cabe" cualquier cosa, lo que consiga y pueda hacer andar es útil, ya sea motor de AC, DC, BLDC o lo que sea. En este proyecto no hay análisis de viabilidad técnica ni económica... Por ejemplo, el año pasado, con el grupo anterior de pibes intentamos haerla andar con motores de limpia-parabrizas usados y de no ser porque el grupo no tenía buenas habilididades con la mecánica y no pudimos hacer un buen acople mecánico, huviese funcionado...

Me quedó dando vueltas en la cabeza la sugerencia de Carlos de pensar en un proyecto real, de construccion de sillas, pero en la escuela... Tengo como par un profesor que tiene muchísimos conocimientos de mecánica y se podría encargar de los fierros, pero el problema que veo es que los chicos vienen, año a año, con menos ganas, entusiasmo, conocimientos, etc. la educacion secundaria esta tan en decadencia que no sé si podríamos juntar 4 o 5 entusiastas para trabajar en un proyecto de este tipo....

En fin, por este año me quedo con haber podido montar los motores y construido una muy buena transmision (piñon, corona, adena) y un primer avance en la electrónica... El año que viene, en funcion del grupo que me toque veremos como seguimos... yo por lo pronto voy a ver si hago algunos avances con la realimentacion de velocidad, pero con una prioridad muy baja, ya que tengo cientos de proyectos personales para desarrollar en estas vacaciones!!!!

Por ahora gracias a todos los que participaron y me ayudaron en esta primer aproximacion! en especial a Carlos y Piccuino!

Saludos!

Hola elgarbe como andas, no sabia que colaborabas con los chicos de escuelas técnicas, bien ahí!, saliendo un un poquitin del tema y arrimandomé a tus comentarios sobre el poco entuciasmo de los chicos y chicas y el nivel de educación, bueno creo que la motivación la debe transmitir el educador (realmente no hay algo tan lindo de ver para un educador que el grupo se enganche en las propuestas, el educador debe buscar las mil y una formas de enganchar a los chicos ) es una edad complicada y mas con todo lo que ellos tienen a nivel tecnológico a la alcance, no sabes si los favorece o no. Donde yo trabajo mi empleador colabora con diseño industrial de la UBA (con fines de lucro) si vieras los planos te caes muerto, mal acotados o sobre acotados y muchas veces tienen tantas cotas que no sirven para nada (ojo, los proyectos son fabulosos, ablando de cuarto año para arriba) pero al no pensar como se podría hacer la pieza no acotan las referencias correctas, y muchas veces mi jefe no solo tiene que redibujar todo para que pasen las piezas a producción si no que debe acesorarlos. Saludos amigo , por cierto nunca respondistes por la insoladora a led ( igual me quede con tantas dudas que quedó a un lado ), saludos y que andes bien  ;-) 
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: tapi8 en 17 de Diciembre de 2014, 06:48:38
Citar
Hola tapi8, interesante tus cálculos  incluso sería posible utilizar gate drivers mas eficientes y en encapsulados mas pequeños, pero donde se consiguen éstos motores en Argentina (en China si pero acá, donde?).

Pues en Argentina no lo se, yo soy de España, supongo que te refieres a los BLDC, pero estan muy extendidos, de todas maneras como le dije a Elgarbe en potencias pequeñas los trifasicos convencionales van casi igual de bien, lo unico que dicen que en potencias grandes los BLDC pesan algo menos y claro los coches electricos llevan motores grandes: Nissan Leaf 80KW, Tesla Model-S 310KW, en estas potencias si se notara la diferencia de peso. Los motores trifasicos llevan bobinados en el rotor y los BLDC llevan imanes, los BLDC son mas caros porque esos imanes estan hechos de "tierras raras" que son escasas y caras.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: cicloide2 en 27 de Diciembre de 2014, 19:56:10
Citar
Hola tapi8, interesante tus cálculos  incluso sería posible utilizar gate drivers mas eficientes y en encapsulados mas pequeños, pero donde se consiguen éstos motores en Argentina (en China si pero acá, donde?).

Pues en Argentina no lo se, yo soy de España, supongo que te refieres a los BLDC, pero estan muy extendidos, de todas maneras como le dije a Elgarbe en potencias pequeñas los trifasicos convencionales van casi igual de bien, lo unico que dicen que en potencias grandes los BLDC pesan algo menos y claro los coches electricos llevan motores grandes: Nissan Leaf 80KW, Tesla Model-S 310KW, en estas potencias si se notara la diferencia de peso. Los motores trifasicos llevan bobinados en el rotor y los BLDC llevan imanes, los BLDC son mas caros porque esos imanes estan hechos de "tierras raras" que son escasas y caras.

Tapi8 antes que nada Fliz Navidad prospero año nuevo :-/ :-/ :-/ :-/ :-/ :-/ :-/ :-/ :-/ :-/ :-/ :-).

Ahora al tema ,si por acá no se fabrican se importan de China, y por ahora vehículos pequeños bicicletas, motos pequeñas.

Saludos. ;-) 

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: cristian_elect en 08 de Enero de 2015, 01:24:29
Yo hice un control de un motor de dirección de 48V dc de 180W para un montacargas, cuando giras el timón sin el motor es muy duro, con el motor activado con su controlador el timón es suave según la velocidad que giras el timón su fuerza varia y jira ambos lados por eso usa puente H. Primero di señal PWM a 2 mosfet tanto el mosfet parte positivo y de tierra el torque era débil a bajas velocidades después di PWM al mosfet que esta al positivo y que está conectado a tierra una señal de control de 10V constante y como resultado me dio un torque mayor.
El único problema que tuve es él cuando el montacargas frena, porque al frenar la rueda de tracción donde está el timón se gira solo con fuerza trata de ponerse derecho y pierde su posición  así que lo endurecí la dirección con el mismo circuito puente H debido que el motor es de imán permanente y este funciona como un dinamo y que a corto circuitarlo se pone duro al girarlo y esto adsorbía el golpe del frenado. Pero la corriente es muy alta  en el frenado y los mosfet a la semana se quemaron, puse un control de corriente y ya no se queman los mosfet, pero la adsorción del golpe de frenado en la dirección era un poco menor pero su funcionamiento quedo bien.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 22 de Marzo de 2015, 19:42:23
Bueno, un nuevo año lectivo comenzó y aquí estamos otra vez, retomando este proyecto con otro grupo.
El año pasado llegamos a hacer toda la mecánica y unas pocas pruebas de la electrónica. Ya este año vamos a comprar las baterías y terminar la parte electrónica.
Como micro estamos usando un 4550, que posee 2 salidas PWM y la tecnica sugerida por Carlos para la inversion de marcha.

La primer consulta que tengo es si saben donde puedo conseguir un joystick para comandar la silla. Si es con 4 pulsadores sirve, lo ideal sería analógico, aunque no estoy seguro que es lo que se suele utilizar en sillas reales.

El segundo consejo que busco es como pensar en la logica de programacion en el micro. Yo por ahora tengo estas rutinas:

Código: [Seleccionar]
/* Configuracion de Rampa de aceleracion para arranar los motores
 * PASOS_ARRANQUE: CUANTOS incrementos hay del DC entre 0 y DC_FINAL_ARRANQUE
 * TIEMPO_ARRANQUE: milisegundos que tarda el DC en ir de 0 a DC_FINAL_ARRANQUE
 * DC_FINAL_ARRANQUE: Es el DC con el cual se alanza la velocidad final de arranque
 * DC_INCREMENTO_PASOS: En cuánto se incrementa el DC en cada paso. Usado para los for(;;)
 * RETARDO_PASOS_ARRANQUE: Tiempo muerto entre cada inremento de DC */
#define PASOS_ARRANQUE      20
#define TIEMPO_ARRANQUE     4000
#define DC_FINAL_ARRANQUE   900
#define DC_INCREMENTO_PASOS DC_FINAL_ARRANQUE/PASOS_ARRANQUE
#define RETARDO_PASOS_ARRANQUE  TIEMPO_ARRANQUE/PASOS_ARRANQUE

void adelante(void){
    uint16_t i;
    //Pongo en 0 el DC de los dos motores
    set_dc_pwm1(0);
    set_dc_pwm2(0);
    K12D = 1;           // Motor Derecha en CW
    K12I = 1;           // Motor Izquierda en CW
    MyMsDelay(150);     // Retardo para asegurar la conmutaion de los Reles
    //Incremento el DC de acuerdo a la rampa de aceleracion
    for(i=0;i < DC_FINAL_ARRANQUE; i+=DC_INCREMENTO_PASOS){
        set_dc_pwm1(i);
        set_dc_pwm2(i);
        MyMsDelay(RETARDO_PASOS_ARRANQUE);
    }
    //Al salir de la rutina el motor esta funcionando a la velocidad DC_FINAL_ARRANQUE
}

void atras(void){
    uint16_t i;
    //Pongo en 0 el DC de los dos motores
    set_dc_pwm1(0);
    set_dc_pwm2(0);
    K12D = 0;           // Motor Derecha en CCW
    K12I = 0;           // Motor Izquierda en CCW
    MyMsDelay(150);     // Retardo para asegurar la conmutaion de los Reles
    //Incremento el DC de acuerdo a la rampa de aceleracion
    for(i=0;i < DC_FINAL_ARRANQUE; i+=DC_INCREMENTO_PASOS){
        set_dc_pwm1(i);
        set_dc_pwm2(i);
        MyMsDelay(RETARDO_PASOS_ARRANQUE);
    }
    //Al salir de la rutina el motor esta funcionando a la velocidad DC_FINAL_ARRANQUE
}

void parar(void){
    //Pongo en 0 el DC de los dos motores
    set_dc_pwm1(0);
    set_dc_pwm2(0);
}

El problema que le veo a esto es que la rámpa de aceleracion hace que la silla no responda hasta que termine la rutina y al finalizar ésta la silla queda en marcha. No alcanzo a ver como hacer para que la rampa se ejecute mientras que se mantenga pulsado ADELANTE. No creo que sea tan complicado, pero me sería util alguna sugerencia de como hacerlo bien...

Por ahora con eso me sirve para avanzar.

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: KILLERJC en 22 de Marzo de 2015, 20:06:21
Podrias poner un break; ante una condicion..

Dentro del for() , le pones un if (xxx = 1) velocidad=0; break;

asi sale antes del for, y para mi deberias de controlar cada motor por separado. y no una fucnion de "adelante", ademas deberias tener en cuenta el estado de los PWM antes de entrar de nuevo a la funcion..

Ejemplo la silla va a 5Km/h y suelta la palanca y la presiona de nuevo. de golpe pones los PWM a 0 ...  o una velocidad super baja. Creo que se notaria un empujoncito.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 22 de Marzo de 2015, 20:16:51
Podrias poner un break; ante una condicion..

Dentro del for() , le pones un if (xxx = 1) velocidad=0; break;

asi sale antes del for, y para mi deberias de controlar cada motor por separado. y no una fucnion de "adelante", ademas deberias tener en cuenta el estado de los PWM antes de entrar de nuevo a la funcion..

Ejemplo la silla va a 5Km/h y suelta la palanca y la presiona de nuevo. de golpe pones los PWM a 0 ...  o una velocidad super baja. Creo que se notaria un empujoncito.

Claro, esas cuestiones son las que me gustaría ayuden a pensar. No me habia dado cuenta de eso...
Por que no te gusta la funcion adelante? como haría para ir hacia adelante controlando los motores por separado?

sds!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 22 de Marzo de 2015, 20:37:52
quizás algo así?

Código: [Seleccionar]
void main(void){
    uint16_t i=0;
    uint8_t movimiento_actual=0;    //0:Detenido, 1:Adelante, 2:Atras
    uint8_t paso_rampa_acel=0;      //Indica en que paso de la rampa estamos

    conf_puertos();
    conf_pwm();
    K12D = 0;
    K12I = 0;
    while(1){
        while(P_ADE){       // Mientras pulsemos el pulsador ADELANTE
            LED_ADE=1;
            if(movimiento_actual <> 1){
                // Pongo en 0 el DC de los dos motores. Debería configurar de alguna forma
                // una Rampa de Desaceleracion.
                set_dc_pwm1(0);
                set_dc_pwm2(0);
                K12D = 1;           // Motor Derecha en CW
                K12I = 1;           // Motor Izquierda en CW
                MyMsDelay(150);     // Retardo para asegurar la conmutaion de los Reles 
                paso_rampa_acel=1;  // Comienzo de la rampa de aceleracion
            }
            movimiento_actual=1;    // Estamos yendo hacia adelante
            //Incremento el DC de acuerdo a la rampa de aceleracion
            if(paso_rampa_acel<(DC_FINAL_ARRANQUE/DC_INCREMENTO_PASOS)){
                set_dc_pwm1(paso_rampa_acel*DC_INCREMENTO_PASOS);
                set_dc_pwm2(paso_rampa_acel*DC_INCREMENTO_PASOS);
                MyMsDelay(RETARDO_PASOS_ARRANQUE);
                paso_rampa_acel++;
            }
        }
    }
}

y agregaría distintos while para cada pulsador... como lo ven? o tendré que pensarlo con interrupciones?

sds.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: KILLERJC en 23 de Marzo de 2015, 01:23:18
Citar
Por que no te gusta la funcion adelante? como haría para ir hacia adelante controlando los motores por separado?

Es que pense lo siguiente... movimientos basicos:

izquierda , derecha, adelante , atras

mezcla de estos

adelante y luego a la izquierda , adelante y luego a la derecha etc.

Si controlas los 2 motores, adelante serian los 2 a la misma velocidad.
e izquierda seria frenar un poco el de la izquierda ( cuando esta en movimiento ) , si esta quieto ( deberia ser ir hacia atras el de la izquierda y adelante el de la derecha )
No veo como podes obtener una salida asi con esa funcion.

Si mantenes un registro global de ambos PWM y haces un switch case de todos los casos

Código: C
  1. switch (joystick)
  2.         case adelante:
  3.                 if (!moviendose_adelante) frenar();
  4.                 acelerar();
  5.                 break;
  6.         case atras:
  7.                 if (!moviendose_atras) frenar();
  8.                 acelerar_atras();
  9.                 break;
  10.         case izquierda:
  11.                 if (moviendose_adelante || moviendose_atras)
  12.                 {
  13.                         frenar()
  14.                         if (moviendose_adelante)
  15.                         {
  16.                                 disminuyo_PWM_der();
  17.                                 disminuyo_PWM_izq_dif(20); //Hasta cierto punto , siempre PWM der > PWM izq ( pero no lo freno )
  18.                         }
  19.                         else
  20.                         {
  21.                                 disminuyo_PWM_izq()
  22.                                 disminuyo_PWM_der_dif(20);
  23.                         }
  24.                 }
  25.                 else
  26.                 {
  27.                         acelerar_izq_atras();
  28.                         acelerar_der_adelante();
  29.                 }
  30.                 break;
  31.         case derecha
  32.                 if (moviendose_adelante || moviendose_atras)
  33.                 {
  34.                         frenar()
  35.                         if (moviendose_adelante)
  36.                         {
  37.                                 disminuyo_PWM_der(); //Hasta cierto punto
  38.                         }
  39.                         else
  40.                         {
  41.                                 disminuyo_PWM_izq();
  42.                         }
  43.                 }
  44.                 else
  45.                 {
  46.                         acelerar_der_atras();
  47.                         acelerar_izq_adelante();
  48.                 }
  49.         default:
  50.                 frenar();


me faltan los de adelante-derecha y demas

Pero las funciones
Simplemente producen el incremento de 1 solo escalon:

acelerar();

supoente que estas con PWM en 0 de ambos, lo sube a 5 la primera ves que entra, a 10 luego y asi consecutivamente.

freno();

Hace lo inverso a acelerar.

disminuyo_PWM_izq()
disminuyo_PWM_der_dif(20);

Esto que hice ahi fue querer hacer: disminuye en X cantidad el PWM de la izquierda y el de la derecha tambien pero con una diferencia de 20 en sus PWM.
Si no se presiona nada pasa al default que va frenando todo.

Es lo que se me ocurrio para hacerlo :)
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 23 de Marzo de 2015, 11:52:50
Entiendo la idea.

Tengo funcionando la parte de ir hacia adelante, frenar e ir hacia atras casi perfecto con este código:

Código: [Seleccionar]
    while(1){
        while(P_ADE){       // Mientras pulsemos el pulsador ADELANTE
            LED_ADE=1;
            if(movimiento_actual != 1){
                // Pongo en 0 el DC de los dos motores. Debería configurar de alguna forma
                // una Rampa de Desaceleracion.
                set_dc_pwm1(0);
                set_dc_pwm2(0);
                K12D = 1;           // Motor Derecha en CW
                K12I = 1;           // Motor Izquierda en CW
                MyMsDelay(150);     // Retardo para asegurar la conmutaion de los Reles 
                paso_rampa_acel=1;  // Comienzo de la rampa de aceleracion
            }
            movimiento_actual=1;    // Estamos yendo hacia adelante
            //Incremento el DC de acuerdo a la rampa de aceleracion
            if(paso_rampa_acel < PASOS_ARRANQUE){
                set_dc_pwm1(paso_rampa_acel*DC_INCREMENTO_PASOS);
                set_dc_pwm2(paso_rampa_acel*DC_INCREMENTO_PASOS);
                MyMsDelay(RETARDO_PASOS_ARRANQUE);
                paso_rampa_acel++;
            }
        }
        while(P_ATR){       // Mientras pulsemos el pulsador ATRAS
            LED_ATR=1;
            if(movimiento_actual != 2){
                // Pongo en 0 el DC de los dos motores. Debería configurar de alguna forma
                // una Rampa de Desaceleracion.
                set_dc_pwm1(0);
                set_dc_pwm2(0);
                K12D = 0;           // Motor Derecha en CW
                K12I = 0;           // Motor Izquierda en CW
                MyMsDelay(150);     // Retardo para asegurar la conmutaion de los Reles
                paso_rampa_acel=1;  // Comienzo de la rampa de aceleracion
            }
            movimiento_actual=2;    // Estamos yendo hacia adelante
            //Incremento el DC de acuerdo a la rampa de aceleracion
            if(paso_rampa_acel < PASOS_ARRANQUE){
                set_dc_pwm1(paso_rampa_acel*DC_INCREMENTO_PASOS);
                set_dc_pwm2(paso_rampa_acel*DC_INCREMENTO_PASOS);
                MyMsDelay(RETARDO_PASOS_ARRANQUE);
                paso_rampa_acel++;
            }
        }
        while(!P_ATR && !P_ADE){        // Mientras no pulsemos ningun pulsador
            LED_ATR=0;
            LED_ADE=0;
            movimiento_actual=0;        // Estamos deteniendo la marcha
            //Incremento el DC de acuerdo a la rampa de aceleracion
            if(paso_rampa_acel != 0){
                paso_rampa_acel--;
                set_dc_pwm1(paso_rampa_acel*DC_INCREMENTO_PASOS);
                set_dc_pwm2(paso_rampa_acel*DC_INCREMENTO_PASOS);
                MyMsDelay(RETARDO_PASOS_ARRANQUE);
            }
        }
    }

Mientras se pulse adelante se queda en un lazo acelerando hasta el Duty Cycle maximo configurado (vel maxima). Al principio del lazo verifico si estabamos moviendo hacia adelante. Si estamos en otra direccion debemos poner el DC a 0 para poder acomodar los Relés. y luego acelerar.
Cuando no se pulsa ninguno empieza a desacelerar.
Voy a hacer alguna enumeraciones y acomodar el codigo para hacerlo mas legible y programar los giros... creo que va tomando forma!

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 23 de Marzo de 2015, 13:39:46
Bueno, acomodé mejor el código y ahora ya no tengo saltos en el PWM. Si voy hacia adelante, acelera con rampa. Si suelto el pulsador empieza a desacelerar. Si vuelvo a presionar, sigue acelerando por donde iba. El unico salto en el PWM se hace al cambiar de direccion. Si venía frenando y quiero cambiar de sentido (debo conmutar los reles) entonces sí mando los PWM a 0 de una para poder conmutar los reles.

Un video:


y el código:

Código: [Seleccionar]

#define _XTAL_FREQ 48000000
/*Includes globales*/
#include <xc.h>
#include "configuracion_de_fuses.h"
#include "configuracion_hard.h"
#include <stdint.h>

/* Definiciones del Programa */

/* Configuracion de Rampa de aceleracion para arranar los motores
 * PASOS_ARRANQUE: CUANTOS incrementos hay del DC entre 0 y DC_FINAL_ARRANQUE
 * TIEMPO_ARRANQUE: milisegundos que tarda el DC en ir de 0 a DC_FINAL_ARRANQUE
 * DC_FINAL_ARRANQUE: Es el DC con el cual se alanza la velocidad final de arranque
 * DC_INCREMENTO_PASOS: En cuánto se incrementa el DC en cada paso. Usado para los for(;;)
 * RETARDO_PASOS_ARRANQUE: Tiempo muerto entre cada inremento de DC */
#define PASOS_ARRANQUE      20
#define TIEMPO_ARRANQUE     4000
#define DC_FINAL_ARRANQUE   900
#define DC_INCREMENTO_PASOS DC_FINAL_ARRANQUE/PASOS_ARRANQUE
#define RETARDO_PASOS_ARRANQUE  TIEMPO_ARRANQUE/PASOS_ARRANQUE

typedef enum _sentido{
    DETENIDO = 0,
    ADELANTE = 1,
    ATRAS    = 2,
    DERECHA  = 3,
    IZQUIERDA= 4
} sentido;



/*declaración de funciones*/
void MyMsDelay(int ms);
void conf_puertos(void);
void set_dc_pwm1(uint16_t duty);
void set_dc_pwm2(uint16_t duty);
void conf_pwm(void);
void adelante(void);
void atras(void);
void parar(void);

/*****Programa principal******/

void main(void){
    uint16_t i=0;
    sentido mov_actual = DETENIDO;  // Almacena el movimiento actual de la silla
    uint8_t paso_rampa_acel=0;      //Indica en que paso de la rampa estamos

    conf_puertos();
    conf_pwm();
    K12D = 0;
    K12I = 0;
    while(1){
        while(P_ADE){       // Mientras pulsemos el pulsador ADELANTE
            LED_ADE=1;
            if(mov_actual != ADELANTE){
                // Si el movimiento no era ir hacia adelante pongo en 0 el DC
                // de los dos motores para conmutar los relés
                set_dc_pwm1(0);
                set_dc_pwm2(0);
                K12D = 1;           // Motor Derecha en CW
                K12I = 1;           // Motor Izquierda en CW
                MyMsDelay(150);     // Retardo para asegurar la conmutaion de los Reles 
                paso_rampa_acel=1;  // Comienzo de la rampa de aceleracion
            }
            mov_actual = ADELANTE;    // Estamos yendo hacia adelante
            //Incremento el DC de acuerdo a la rampa de aceleracion
            if(paso_rampa_acel < PASOS_ARRANQUE){
                set_dc_pwm1(paso_rampa_acel*DC_INCREMENTO_PASOS);
                set_dc_pwm2(paso_rampa_acel*DC_INCREMENTO_PASOS);
                MyMsDelay(RETARDO_PASOS_ARRANQUE);
                paso_rampa_acel++;
            }
        }
        while(P_ATR){       // Mientras pulsemos el pulsador ATRAS
            LED_ATR=1;
            if(mov_actual != ATRAS){
                // Si el movimiento no era ir hacia atras pongo en 0 el DC
                // de los dos motores para conmutar los relés
                set_dc_pwm1(0);
                set_dc_pwm2(0);
                K12D = 0;           // Motor Derecha en CCW
                K12I = 0;           // Motor Izquierda en CCW
                MyMsDelay(150);     // Retardo para asegurar la conmutaion de los Reles
                paso_rampa_acel=1;  // Comienzo de la rampa de aceleracion
            }
            mov_actual = ATRAS;     // Estamos yendo hacia atras
            //Incremento el DC de acuerdo a la rampa de aceleracion
            if(paso_rampa_acel < PASOS_ARRANQUE){
                set_dc_pwm1(paso_rampa_acel*DC_INCREMENTO_PASOS);
                set_dc_pwm2(paso_rampa_acel*DC_INCREMENTO_PASOS);
                MyMsDelay(RETARDO_PASOS_ARRANQUE);
                paso_rampa_acel++;
            }
        }
        // Mientras no pulsemos ningun pulsador ni estemos detenidos
        while(!P_ATR && !P_ADE && mov_actual != DETENIDO){       
            LED_ATR=0;
            LED_ADE=0;
            // Decremento el DC de acuerdo a la rampa de aceleracion
            if(paso_rampa_acel != 0){   // No actualizo el estado de marcha de la silla
                paso_rampa_acel--;
                set_dc_pwm1(paso_rampa_acel*DC_INCREMENTO_PASOS);
                set_dc_pwm2(paso_rampa_acel*DC_INCREMENTO_PASOS);
                MyMsDelay(RETARDO_PASOS_ARRANQUE);
            }else{
                mov_actual = DETENIDO;        // Estamos Detenidos, actualizo el estado
            }
        }
    }
}

solo restan los giros y creo que estaría en condiciones de probarlo sobre la silla!!!

sds.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 24 de Marzo de 2015, 12:31:15
Hola elgarbe, muy bueno lo tuyo, estaré atento a tus avances, que hasta ahora me parecen muy buenos, felicitaciones!!!

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. las sillas profesionales no usan pulsador, usan potenciómetros configurados tipo joystick, de esta manera es posible controlar la velocidad de la rampa y esta no tiene que ser fija, comentario a forma de ampliación de proyecto  ;-)

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 24 de Marzo de 2015, 13:49:58
Carlos, gracias!

Este año, por suerte, me toco un grupo bastante entusiasmado con este tema así que podremos finalizarlo. Obtuve la aprovacion del director para comprar las baterías y el joystick.
En cuanto a los controles vi esto:
http://mla-s1-p.mlstatic.com/silla-de-ruedas-motorizada-electrica-a-bateria-plegable-21014-MLA20202954086_112014-O.jpg
de esta silla:
http://articulo.mercadolibre.com.ar/MLA-544239222-silla-de-ruedas-motorizada-electrica-a-bateria-plegable-_JM
y pensé que los pulsadores de liebre y tortuga eran las 2 posibles velocidades y el joystick era solo on/off... ahora me entra la duda, quiza sean velocidad alta y baja, pero igual con joystick analógico... En nuestro caso, estimo que tendremos que conformarnos con on/off y 2 velocidades máximas estimo...

Tenes idea donde puedo conmprar los joystick?

las baterías estaba entre uno de estos dos modelos:

http://articulo.mercadolibre.com.ar/MLA-549362149-bateria-de-gel-de-12v-20-ah-press-_JM
http://articulo.mercadolibre.com.ar/MLA-549362143-bateria-de-gel-de-12v-17-ah-press-_JM

distri electro me queda cerca de donde suelo andar en capital...

o tambien, un poco más caras:
http://www.portableydigital.com.ar/tienda/baterias-varias/electrolito-absorbido/bateria-para-vehiculos-electricos-12v-22ah

Sds!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Diego E. en 24 de Marzo de 2015, 17:02:41
Hola elgarbe, me puedes decir por favor a que frecuencia estas trabajando el PWM ?.

Saludos
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 24 de Marzo de 2015, 18:08:48
Aun no lo he probado bien en los motores, pero esta configurado a 3KHz mas o menos. Es algo que tengo que probar.

Saludos
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Diego E. en 24 de Marzo de 2015, 18:51:17
Gracias, es que estoy desarrollando un PWM para un motor y he probado entre 1 y 4 Khz pero aparece un molesto pitido.

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 24 de Marzo de 2015, 19:01:50
Hola elgarbe, no quiero hablar de gusto, pero me parece haber visto esos joystick en Electrónica Laser en Rosario.

Con respecto a las baterías cualquiera de ambas sería apta, eso sí, creo que vas a necesitar por lo menos 2 para una sola silla.

Diego E., es lógico que te aparezca ese zumbido, para que desaparezca (al oído humado) debes de usar frecuencia superiores a los 20 KHz, de lo contrario, si no puedes usar frecuencia tan altas, pues debes de implementar un filtro LC muy bien calculado para filtrar la frecuencia específica de tu PWM.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 24 de Marzo de 2015, 19:57:17
Hola elgarbe, no quiero hablar de gusto, pero me parece haber visto esos joystick en Electrónica Laser en Rosario.

Con respecto a las baterías cualquiera de ambas sería apta, eso sí, creo que vas a necesitar por lo menos 2 para una sola silla.

Diego E., es lógico que te aparezca ese zumbido, para que desaparezca (al oído humado) debes de usar frecuencia superiores a los 20 KHz, de lo contrario, si no puedes usar frecuencia tan altas, pues debes de implementar un filtro LC muy bien calculado para filtrar la frecuencia específica de tu PWM.

Un saludo.

Atte. CARLOS.



Ok, voy a llamar mañana.
Las baterías serán dos, efectivamente. He elegido motores de 24V para manejar menos corriente.


sds.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 24 de Marzo de 2015, 20:48:22
He elegido motores de 24V para manejar menos corriente.

Pero chispas más potentes  :D  :D  :D

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 24 de Marzo de 2015, 21:48:14
jaja, tengo por costumbre (no se si mala o buena) balancear un poco la relacion Tension Corriente hacia el lado de aumentar la Tension. Si bien la potencia disipada por los diversos semiconductores del circuito será la misma, es mas facil manejar tensiones un poco mas grande a corrientes mas grandes. Entre 12V 16A por motor y 24V 8A, creo que es mas facil manejar 24V 8A, porque 24V es una tension sencilla y casi lo mismo que 12V en lo que al diseño se refiere. En cammbio pasar de 16A a 8A me parece un cambio significativo ya que las pistas son mucho mas chicas, los relés pueden ser mas chicos. Por supuesto que hay un limite. No usaría en este caso 48V por que se encarecería por el lado de las baterías y quizás sea un poco mas voluminoso, pero seguramente será mucho mas facil de manejar un sistema de 48V y 4A...

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 24 de Marzo de 2015, 23:15:53
Hola elgarbe, en cierto grado claro que tienes razón, tensiones elevadas tampoco son fáciles de manejar, por supuesto 24V no es nada elevado, pero si ya pasáramos de, por ejemplo 400V, por más que ganemos en bajar la corriente, pues sería mucho más fácil manejar la corriente y no la tensión.

En este caso estoy completamente de acuerdo contigo, aparte, ninguna de las sillas que conozco trabajan con 12V, por algo debe de ser?! Verdad?  ;-)

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. Por lo general, la potencia disipada por los distintos componentes disminuye con la corriente (más en este caso), por lo que un mismo circuito, funcionado en 24V debería de ser más eficiente.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: cicloide2 en 28 de Marzo de 2015, 15:07:26
Hola elgarbe, muy bueno lo tuyo, estaré atento a tus avances, que hasta ahora me parecen muy buenos, felicitaciones!!!

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. las sillas profesionales no usan pulsador, usan potenciómetros configurados tipo joystick, de esta manera es posible controlar la velocidad de la rampa y esta no tiene que ser fija, comentario a forma de ampliación de proyecto  ;-)



Hola Chaly29, hoy ni siquiera usan potes.,  el modulo joistick, fue mejorando y lo que están logrando de obtener es eliminar las piesas rosantes(por decirlo de alguna manera), hoy un controlador chino utiliza sensores magneticos o efecto hall, por lo tanto no hay contacto entre transmisor y receptor (hablo de el modulo joistick, solamente), y así eliminaron los ya obsoletos potenciómetros, el único inconveniente que estos son mucho mas sensibles a interferencias electromagneticas, por lo tanto hay que tomar los recaudos pertinentes a la hora del desarrollo, recuerden que una silla de este tipo (motorizada) seria algo fatal si el usuario perdiera el control del equipo.



salu2 ;-).
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: cicloide2 en 28 de Marzo de 2015, 15:13:18
Aun no lo he probado bien en los motores, pero esta configurado a 3KHz mas o menos. Es algo que tengo que probar.

Saludos

El garbe es muy baja esa frecuencia lo aconsejable, o lo que eh visto en sillas comerciales de 20 a 33 Khz, hablando de motores de 24VCC que logran una autonomía de 6k/h. 300W por motor.

Saludos.
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 28 de Marzo de 2015, 21:47:22
Hola cicloide2, por supuesto hay mejores opciones que los simples potenciómetros, pero esta es la fase inicial de un proyecto, realizado por estudiantes y sin saber si llegará al mercado. Aparte estamos en Argentina, un país donde importar algo es muy costoso y complicado, y donde conseguir algo como lo que mencionas no es nada sencillo, casi rondando lo imposible, ya conseguir el que usa potenciómetros es complicado.

Por lo tanto y teniendo en cuenta todo lo anterior, pues se opta por lo que se tiene o se puede llegar a tener.

Con respecto a lo de la frecuencia del PWM, pues esa frecuencia baja, lo único que tiene de desventaja es que puede llegar a escucharse el zumbido en los motores, y por eso el uso de frecuencias altas, pero por lo demás incluso te puedo llegar a decir que tiene beneficios, ya que una frecuencia más alta produce mayores perdidas de potencia en el sector de los mosfet.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: elgarbe en 28 de Marzo de 2015, 22:25:16
Con respecto a lo de la frecuencia del PWM, pues esa frecuencia baja, lo único que tiene de desventaja es que puede llegar a escucharse el zumbido en los motores, y por eso el uso de frecuencias altas, pero por lo demás incluso te puedo llegar a decir que tiene beneficios, ya que una frecuencia más alta produce mayores perdidas de potencia en el sector de los mosfet.

Es por eso que arranco con una frecuencia baja, para no exigir a los drive de los mosfet. Si algo falla, se calienta o no funciona, no va a ser por una alta frecuencia del PWM. A medida que vallamos consiguiendo que funcione iremos aumentando la frecuancia para evitar el zumbido (si es que aparece)...

Saludos!
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Chaly29 en 28 de Marzo de 2015, 23:31:32
Es por eso que arranco con una frecuencia baja, para no exigir a los drive de los mosfet. Si algo falla, se calienta o no funciona, no va a ser por una alta frecuencia del PWM. A medida que vallamos consiguiendo que funcione iremos aumentando la frecuancia para evitar el zumbido (si es que aparece)...

Saludos!

Hola elgarbe, si estas usando el driver que yo te e pasado, pues te aseguro que aunque vallas a alta frecuencia no estarían exigidos. Por supuesto que a la frecuencia actual val "regulando".
El calentamiento a alta frecuencia es un poco superior a una baja frecuencia, pero te aseguro que si algo fallara, te darías cuenta que no es por la frecuencia del PWM.  :D sobre todo cuando el circuito empieza a parecerse a la pirotecnia   :mrgreen:
Si ya as usado el circuito con el motor y este no a zumbado, pues es muy probable que nunca lo valla a hacer. De todas maneras y tal como tu comentas, puedes hacer las pruebas necesarias a bajas frecuencia y una ves todo listo, elevar estas hasta lo que parezca correcto.

Más allá de lo anterior, e desarrollado un circuito de driver para los mosfet que posee una velocidad de conmutación algo superior al que yo te e pasado (sobre todo usando varios mosfet en paralelo), por lo que conseguimos un mejor rendimientos de los transistores y menor calentamiento de los mismos, si llegaras a necesitarlo pues solo tienes que pedirlo. No lo posteo directamente porque por el momento prefiero tenerlo en "reserva".

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: cicloide2 en 30 de Marzo de 2015, 22:59:15
Hola cicloide2, por supuesto hay mejores opciones que los simples potenciómetros, pero esta es la fase inicial de un proyecto, realizado por estudiantes y sin saber si llegará al mercado. Aparte estamos en Argentina, un país donde importar algo es muy costoso y complicado, y donde conseguir algo como lo que mencionas no es nada sencillo, casi rondando lo imposible, ya conseguir el que usa potenciómetros es complicado.

Por lo tanto y teniendo en cuenta todo lo anterior, pues se opta por lo que se tiene o se puede llegar a tener.

Con respecto a lo de la frecuencia del PWM, pues esa frecuencia baja, lo único que tiene de desventaja es que puede llegar a escucharse el zumbido en los motores, y por eso el uso de frecuencias altas, pero por lo demás incluso te puedo llegar a decir que tiene beneficios, ya que una frecuencia más alta produce mayores perdidas de potencia en el sector de los mosfet.

Un saludo.

Atte. CARLOS.



Hola Carlos, yo hablo desde la experiencia, lo de las importaciones te entiendo soy y vivo en Bs As Argentina. Pero lo que comento es porque alguna vez me ah tocado reparar algún que otro control de un usuario y te puedo asegurar que ellos son los mas sufridos (los mas afectados cuando les decis que su silla electrónica no tiene arreglo, pues no hay repuestos en el país).

Las frecuencias las medí, no son al azar, estaria bueno que existiera un modelo tipo GNU (como Linux), o Arduino de libre acceso para cualquier persona con esta  necesidad.

Por cierto los gatedrive IR2110, cero ruido de zumbidos, nada de filtros pasabajo, ni optoacopladores; hablando de marcas Dynamic utiliza MCU 8051 manofactura philips, el software una belleza (con indicador de de estado de baterias mediante barra de led´s el cual también se usa como indicador de fallas, freno cortado o desenchufado al igual que los motores, ya que si no están conectados la silla no arranca) indicador de palanca fuera de centro (esto como medida de seguridad, en caso que cuando la enciendas la silla no arranque)y mil cosas mas , en fin lo voy  seguir me interesa el tema estaria bueno como dije que exista algo de libre acceso o económico hecho en el país. o para cualquier que lo necesite en el mundo.

Saludos muchachos ((:-)).

Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: cicloide2 en 30 de Marzo de 2015, 23:08:38
Si tienes problemas en el arranque desde cero, recuerda que la velocidad depende de la tensión interna del motor, no de la tensión externa de alimentación.

La diferencia entre ambas es la caída de tensión en las escobillas y en la resistencia de inducido.

Por ejemplo, si tú alimentas al motor con 3 voltios, la tensión interna puede ser de sólo 1 voltio debido a las caídas de tensión. Por esta razón el motor parece comportarse más lento de lo que uno espera a velocidades cercanas a cero.

Un saludo.

Un concejo que daría al diseñador es tener a mano los motores que se piensan usar y partir de ahi en adelante. Todo lo que comenta Picuino es correcto, y teniendo los motores seria de probar y ajustar, hasta dar en la tecla. si es posible montados en la silla y con el peso promedio sobre ella, de ésta manera se darán cuenta que un duty cycle de 0 es inútil para vencer el par de arranque con la carga, sobre los motores.

Saludos. :-)
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: cicloide2 en 30 de Marzo de 2015, 23:32:40
elgarbe

Control de corriente y realimentacion de velocidad para que las dos ruedas giren a la misma velocidad queda para el año que viene, nos quedan 5 semanas para la exposicion y son 9 los proyectos que estamos llevando adelante.... no llegamos. Este año me conformo con que terminen la mecánica (montaje de mtores, reduccion, etc) y podamos hacerla andar con el puente H...
Recuerden que estos proyectos son con fines didacticos, con los alumnos del colegio, no hay nada comercial y para produccion.

Me parece una maravilla lo que hacen y haces con los pibes. Me gustaría hacer llegar a vos y todos los chicos mis felicitaciones!!! Es bueno ponerse parámetros realistas. Aparte quedan tareas pendientes para los chicos del año próximo ya que ellos de seguro les gustará participar.

No descartes la posibilidad de producir una silla de bajo costo, seria bueno para la escuela, para los chicos y para la gente que lo necesita. Sabes cuanto cuesta una silla de ruedas de ese tipo (doble motor)? Me parece que no... te comento que no conseguís ninguna nueva por menos de 50000 pesos  :5]  :5]  :5]... Como hace para comprar una silla de esas una persona con capacidades limitadas? imposible...

FELICITACIONES a todos!!!

Un saludo.

Atte. CARLOS.




Comparto ((:-))
Título: Re: Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: cicloide2 en 30 de Marzo de 2015, 23:38:20
Hola elgarbe, con el diodo que te e recomendado es suficiente (dos en paralelos por cada motor) normalmente se utiliza un diodo de una intensidad tal que sea igual o mayor que la máxima consumida por el motor.

Los zener para la función que te están recomendando no son de utilidad (podes hacer de cuenta que ni siquiera están) ya que son extremadamente lentos.
Para limitar los transitorios se deben usar diodos tipo transzorb, estos si soportan las potencias de los transitorios y tienen la velocidad suficiente, el problema es que todavía son muy difíciles de conseguir en Argentina. Usa los que te recomendé que no tendrás problemas, ya los tengo más que probados...
En los climatic de los camiones, se usan diodos rápidos para esa función, tal como el que te recomendé y usan uno solo ya que esos motores consumen aproximadamente unos 4A en 24Vcc y unos 7A en 12Vcc. Y de esas placas arreglo cantidades por año y nunca tienen ese diodo quemado  8)  ni los problemas son por culpa de ese diodo.

Para acelerar la conmutación, puedes agregar los capacitores de los cuales hablas, deben estar en paralelo a las resistencias R2, R3, R12 y R13, con un valor de 1nF debería ser más que suficiente, de última está en probarlos si tienes un osciloscopio.

Por más dudas me consultas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda: Esos relay que estas usando en el diseño, pues los veo muy chicos para trabajar con 10 u 11 (250W) amperios en 24Vcc. a mi forma de ver las cosas, o se te sueldan o se estropean muy rápidamente. Igual será cuestión de probar.
Otro consejo!! a engrosar las pistas que conducen la corriente del motor, pues esa placa parecerá estufa a cuarzo :D
Los mosfet necesitarán disipador
Esos conectores los veo medio débiles para los 10A y ni hablar de 20A que es lo que puede llegar a soportar el conector de entrada de alimentación de los motores
Fíjate que la masa del mosfet 2 "M2" es muy deficiente, tiene un recorrido muy largo para llegar hasta el conector de alimentación y pistas muy finas. Es siempre mejor usar dos conectores independientes de alimentación, uno por motor. Aunque después se unan en la batería




Puedo aconsejar? si piensan utilizar relay porque no utilizar los que utilizan los camiones? hay de hasta 70 Amper, testeados para uso continuo, eso si colocar corta chispas en contactos máximo  poliester 10microfaradios/100v, si los conseguís; los relay en casa de repuestos automotriz.estoy seguro que si los capa. hasta antes del impedimento de importaciones se conseguían. :-/
Título: Re:Puente H con Mosfet y Relé - Silla de ruedas eléctrica
Publicado por: Jessenia en 22 de Mayo de 2016, 05:10:40
Hola una consulta necesito un Jostick para una silla eléctrica como lo puedo hacer soy de chile.