Sterowanie silnikiem bramy przesuwnej

[ttmdear]

Cześć,

Jaki czas temu podjąłem się stworzenia układu do sterowania trzyfazowym silnikiem do bramy przesuwnej.

Pomyślałem, że do samego sterowania silnikiem (włączanie/wyłączanie/prawo/lewo) wykorzystam dwa przekaźniki trzyfazowe sterowane prądem stałym np. 20V. Temat sterowania przekaźnikami poruszyłem w wątku, za odpowiedź dziękuję. 

Założenia są takie (na typ etapie):

1. Sterowanie radiowe (drugi etap projektu).
2. Sterowanie za pomocą przycisków na układzie do celu serwisowych.
3. Możliwość podłączenia zewnętrznych przycisków do sterowania.
4. Możliwość podłączenia modułu wykrywania przeszkody (trzeci etap projektu).
5. Ogólnie układ powinien wystawiać wtyczki do, których podłączone zostaną przełącznik graniczne (otwarta brama, zamknięta brama).
6. Układ powinien wystawiać wtyczki do, których możliwe będzie podłączenie dwóch styczników trzyfazowych do sterowania silnikiem.
7. Układ ma działać 24h i się nie zawiesić, ewentualnie powinien móc sobie poradzić z taką sytuacją np. jakiś automatyczny reset.

W projekcie mam dwa źródła napięcia, jedno ok. 5V, które służy do zasilania układu oraz drugie ok. 12V, które jest przekazywane do przetwornicy Step-up, która podnosi je do takie aby duży styczni się załączył. Zastosowałem taką konstrukcję, aby mieć możliwość tej regulacji. Nie wiem jakie styczniki docelowo zostaną zastosowane. 

Do sterowania dużymi stycznikami wykorzystuje trzy mniejsze. Jeden, który jest odpowiedzialny za włączenie/wyłączenie prądu przetwornicy. Dwa następne są włączane w zależności od kierunku obrotu silnika. 

Zbudowałem prototyp na płytce ten po lewej stronie. Na dole jest pilot do sterowania radiowa, ale to jest drugi etap.. Ogólnie wygląda, że działa. No ale na pewno jest wiele do poprawienie. No bo jestem bardziej rzemieślnikiem niż elektrykiem i jest to moje hobby.

W drugim załączniku wrzuciłem schemat układu. Był bym wdzięczny gdyby ktoś fachowym okiem na to zerknął i zwrócił uwagę na elementy, które można poprawić. 

gate-controller.pdf

[BlackJack]

Patrząc na zdjęcie mam dla kolegi pierwszą złą wiadomość. Stycznik w tym stanie jak na zdjęciu, absolutnie nie nadaje się do użytku !! ponieważ stanowi zagrożenie dla ludzi i samego układu. Absolutnie niedopuszczalne jest, aby styki robocze, nie znajdowały się osłonięte w obudowie. Ten stycznik jest niekompletny.

Druga sprawa. Tak się nie buduje układu nawrotowego dla silnika 3 fazowego. Składa się on z 2 styczników, sprzężonych ze sobą blokadą elektryczną, oraz w razie gdyby ta zawiodła mechaniczną, która nie pozwala jednocześnie włączyć kierunku lewo i prawo. Czasami są układy dodatkowe.

[Anonim]

1.Tranzystory BC547 nie są zabezpieczone.Pomiędzy kolektor  a  Vcc musisz wstawić diodę  i to dość szybką.Istota polega na tym,ze ta dioda musi być podłączona  jak najbliżej wyprowadzeń cewki przekaźnika.

2.Tranzystor BC547  jest za słaby.Prąd kolektora to 100mA.W momencie włączania się przekaźnika płyną prądy nieustalone,które są dużo wyższe niż te podane w katalogu dla przekaźnika.Jest zagrożenie,że zostanie zniszczony tranzystor.Wstaw jakiś o większym prądzie np. Ic=0,5A.

3.Styczniki to ty musisz mieć ale nie takie jak na zdjęciu.Te możesz co najwyżej oddać na złom.

4.Na schemacie nie ma narysowanych styczników i sposobu ich podłączenia oraz zabezpieczenia.Patrz uwaga  powyżej Black jack

5.Zapamiętaj raz na zawsze,że przewód żółto-zielony jest najważniejszym przewodem bo on ratuje,życie w razie jakiegoś przebicia.

6.Brak zabezpieczeń dla obwodów DC.

7.Czy wziąłeś pod uwagę sytuację w której nie ma zasilania sieciowego a przyczyną jest awaria sieci energetycznej?Jak wtedy otworzysz lub zamkniesz.

[ttmdear]

@BlackJack 

Dzięki za odpowiedź. Naniosłem poprawki na schemat. Zastanawiam się nad tą mechaniczną blokadą. Mógłbyś podpowiedzieć. 

@szymonw

Dzięki za odpowiedź.

1. Zrobione.
2. Zmieniłem na BC338, zgodnie z notą powinn I_cmax = 800mA.
3. Wiem, wiem. Jest to stary rozebrany stycznik. Mam pozostałe elementy w szufladzie 🙂 
4. Dodałem tranzystory CN_Q4, CN_Q5, które powinny wyłączyć przeciwny stycznik do załączonego.
5. Przewód przeciwporażeniowy, zastanawiam się gdzie w układzie podłączyć. Między CN_J_OPEN_+/CN_J_CLOSE_+? Może to lamerskie pytanie, ale do tej pory nie miałem potrzeby korzystania.
6. Chodzi o zabezpieczenie przed niepoprawnym podłączeniem? 
7. Na pewno będzie można podnieść silnik. 

Umieszczam poprawiony schemat. Dajcie feedback, nie wiem czy też dobrze wykonałem te poprawki.

Chciałbym we wszystkich miejscach głównie użyć diody 1N4148. Czy w przypadku styczników wystarczy taka?

Do zewnętrznych styczników nie dorobiłem blokady na tranzystorach. Powinienem? Są jakieś moduły, które pozwalają łączyć styczniki do sterowania silnikiem?

gate-controller.pdf

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Anonim]

Dużo błędów!

1.Według przyjętych norm fazy AC oznacza się L1,L2,L3 kiedyś R,S,T -to na wejściu a na wyjściu wyłącznika nadprądowego zazwyczaj oznacza się L11,L21,L31  itp.Kostka podłączeniowa w silniku będzie najprawdopodobniej mieć oznaczenia U,V,W z jednej strony a z drugiej U1,V1,W1.Ponadto przyjęto, a na styczniku jest to zaznaczone, wejście stycznika to styki 1,3,5 a wyjście odpowiednio 2,4,6.Silnik zapewne połączony w gwiazdę co na schemacie musisz zaznaczyć.

2.Silnik ma swoje oznaczenie i w bibliotece znajdziesz symbol.

3.Stycznik ma też swoje symbole dla styków głównych jak i pobocznych i też jest w bibliotece.

4.Oznacz styczniki symbolami K1,K2 a nie L1,L2

5.Brak wyłącznika nadprądowego  3-polowego chyba,że planujesz że jeśli coś padnie to ma wywalić na słupie bezpieczniki.

6.Brak wyłącznika silnikowego popularnie zwanego termikiem (3-polowy)

7 Musisz wykorzystać styki pomocnicze styczników. Zrób  połączenie takie jak na poniższym rysunku. To połączenie gwarantuje niewłączenie jednocześnie dwóch styczników.Różnie może być bo elektronika bywa zawodna.K1 stycznik open, K2 stycznik close.Styki pomocnicze znajdziesz na styczniku. NC normal conect czyli jeśli stycznik nie jest włączony to te styki są ze sobą zwarte.Na obudowie stycznika powinien być rysunek co jest co.Jeśli nie ma weź omomierz i znajdź styki NC.

Nie wiem dlaczego ale ostatnio nikt nie chce rysować porządnie schematów.Narzędzia ,które są dostępne nieprawdopodobnie przyśpieszają pracę.A tu bylejakość,schematy są mało czytelne.Na Twoim schemacie to doskonale widać.Ten Twój schemat to nie jest rysowany pod PCB. Chyba nie po to  tworzysz  schemat by później po latach głowić się co  jest z czym połączone!? Jest takie stare powiedzenie rób powoli i dokładnie a premia Ci nie przepadnie.Tę premię odbierzesz wtedy gdy coś się wyeksploatuje,po latach,  i trzeba będzie dochodzić co, a dobry schemat bardzo Ci pomoże.Takie schematy tworzy się w ten sposób by  je czytać od lewej strony do prawej (tak przynajmniej jest w cywilizowanej Europie). Nie zapomnij o szczelnej skrzynce o klasie szczelności co najmniej IP65. Istotne jest to w jaki sposób wprowadzasz i wyprowadzasz przewody do/ze skrzynki.Tylko od dołu poprzez przepusty elektryczne.

 

Edytowano Sierpień 27, 2020 przez szymonw

[ttmdear]

Dzięki @szymonw za merytoryczną odpowiedź. Chwilę mi zajęło, aby to przeanalizować no i musiałem się dokształcić 🙂

Ad.1/2/3/4 mam nadzieję, że te najważniejsze oznaczenia dobrze poprawiłem. Części symboli nie mogłem znaleźć w Kicadzie, dlatego zrobiłem takie swoje odpowiedniki, niech na razie tak zostanie.

Ad. 5 dodałem taki wyłącznik, jest on na samym początku układu. 

Ad.6 dodałem przed samym silnikiem.

Ad.7 Dzięki za schemat, nie mogę tego jeszcze pojąc, może dlatego, że nie miałem tych styczników ze stykami pomocniczymi w ręku (no mam tylko ten swój) i nie do końca rozumiem ich działanie (rozumiem tylko koncepcję). Jak będę miał styczniki to na pewno taką blokadę elektryczną zastosuje. Jeśli chodzi o zabezpieczenie to oczywiście będzie również blokada mechaniczna.

Poprawiłem schemat, mam nadzieje, że na lepsze. Jeśli czegoś nie poprawiłem, to tylko dlatego, że może źle to zrozumiałem. @szymonw to jeśli mógłbyś to zerknij jeszcze raz.

Muszę też dodać, że sam nie realizuje tego projektu. Ja jestem odpowiedzialny za płytkę, która ma wystawiać te wszystkie wejścia/wyjścia do sterowania. Za styczniki, sterowanie silniki no i te większe napięcia jest odpowiedzialna inna osoba, która też ma jakąś wiedzę w tym temacie.

 

gate-controller.pdf

Edytowano Sierpień 31, 2020 przez ttmdear

[Anonim]

Ściągnij sobie program PCSCHEMATIC Automation20.Dostępna jest  za darmo wersja demo.Do Twoich celów zupełnie wystarczająca.

Jeszcze kilka porad.

1.Musisz sobie odpowiedzieć na czym posadowisz styczniki  i płytkę z elektroniką.Ogólnie przyjęte jest,że elementy montuje się na szynie TS35.Styczniki,wyłączniki silnikowe,wyłączniki nadprądowe przystosowane są do tego by być zamontowane na szynie TS35.Ta szyna musi być przymocowana do jakiejś płyty zazwyczaj jest to płyta wykonana z blachy ocynkowanej a ta z kolei jest zamontowana w skrzynce.Dodatkowo stosuje się złączki np. zugi ,Wago,Siemens i inne oraz korytka wykonane z niepalnego tworzywa.W tych korytkach prowadzi się przewody mocy i sygnałowe.Sposób ułożenia przewodów ma znaczenie.Takie podejście gwarantuje przejrzystość i porządek i estetykę.

2.Zastosowanie przekaźników styczników tego typu jak na schemacie ogranicza możliwości zastosowania styczników z cewką na 230V.W razie awarii stycznika spowoduje to,że będziesz musiał szukać takiego samego stycznika  z taką samą cewką.Gdybyś zastosował przekaźniki Finder ,które można wlutować w PCB  to by było zdecydowanie lepiej.Przekaźniki Finder mają tę zaletę,że napięcie pomiędzy stykami może być 400V AC a w Twoim 125V AC/220V DC.W sieci masz 230VAC.Styczniki z cewką na 230V są standardem i są powszechnie stosowane a ich wymiary są znormalizowane.

3.Na rynku jest mnóstwo styczników i należy dobrać starannie właściwy dobrej jakości.Drogi  nie oznacza dobry.Chodzi o to,że są takie styczniki,które rozlatują się w rękach a ich cena nie jest niska.Polecam  europejskie.Są styczniki z zestykami pomocniczymi i bez tych styków ale jest możliwość dołączenia modułu z zestykami pomocniczymi.

4.Zabezpieczenia tylko nie chińskie.Chińskie są tanie ale jednorazowego użytku i istnieje podejrzenie,że w ogóle nie zadziałają.

Życzę powodzenia.

[BlackJack]

Nie polecam tych styczników ze zdjęcia kolegi, to jeszcze PRLowska konstrukcja w dodatku niezbyt udana i lubiana przez zawodowych elektryków. Naużerałem się z tym dziadostwem w poprzedniej pracy.

Lepiej wybrać serię od LS (LG) mini. Fajne współczesne, miniaturowe, dostępne z cewka ekonomiczną, i mechaniczną blokadą, jak znalazł do układów nawrotowych do silników malej mocy. W ofercie są też dedykowane wyłączniki termiczne. Ceny też przystępne.

Edytowano Wrzesień 3, 2020 przez BlackJack

[Anonim]

Zgadzam się z kolegą w 100% ale moim celem było pokazanie gdzie w styczniku są styki pomocnicze a ten na moim zdjęciu był pierwszym ,który mi się wyświetlił w przeglądarce.Myślę,że w sprzedaży to tych styczników to już nie ma.Zapewne cewka w styczniku jest na 220V a w sieci mamy 230V.Niby nic bo mieści się w normie ale wskazuje na to,że jest przestarzały.

[BlackJack]

4 godziny temu, szymonw napisał:

Zgadzam się z kolegą w 100% ale moim celem było pokazanie gdzie w styczniku są styki pomocnicze a ten na moim zdjęciu był pierwszym ,który mi się wyświetlił w przeglądarce.Myślę,że w sprzedaży to tych styczników to już nie ma.Zapewne cewka w styczniku jest na 220V a w sieci mamy 230V.Niby nic bo mieści się w normie ale wskazuje na to,że jest przestarzały.

Kurcze ja się parę miesięcy temu zdziwiłem, jak znalazłem zawory pneumatyczne z lat 70, które regenerowałem z etykietą NOWE. Szukałem dokumentacji do nich, bo przy rozbiórce wysypał mi się środek i miałem do rozgryzienia, niezłe puzzle. Na szczęście okazało się że, niezbyt skomplikowane.