Управление скоростью вращения однофазным электродвигателем.

[Shaman]

Добрались руки до антресолей куда я лет 10 тому назад закинул потроха от Вятки автомат. Хочу использовать движок для вращения гравировального шланга.
Стоит там вот такой двигатель:

Sole 20584.408

[свернуть]

С платой управления:

RV20

[свернуть]

Схему срисовал:

Двигатель подключил и он запустился. Плавный пуск и регулировка вращения есть, но сильно нагревается, до 200 градусов (и продолжает расти, но я выключил), резистор R26 (на фото правый серый). И я не могу понять почему.
Двигатель подключал согласно этой схемы:

Электроника при разборе машинки исправно работала, а после разбора хранилась в сухом помещении. В плату управления, кроме замены резистора R54 неизвестно кем, никто не лазил.
Собственно первоочередная задача понять почему он греется. Есть предположения?

[Slabovik]

Интересная штука... Там внутри 1085 есть параллельный стабилизатор. При повышении напряжения питания свыше какого-то, он начинает шунтировать цепь питания. Можно попробовать подобрать R26 на предмет чтобы на линии питания было порядка 10-12 вольт. А так да, даже даташит говорит, что

As dropping resistor dissipates noticeable power, it is necessary to reduce the ICC needs down to a minimum. Triggering pulses, if a certain number of repetitions are kept in reserve to cope with motor brush wearing at the end of its life, are the largest ICC user. Classical worst case configuration has to be considered to select dropping resistor. In addition, the parallel regulator must be always into its dynamic range, i.e., IPin 10 over 1.0 mA and VPin 10 over 3.0 V in any extreme configuration. The double filtering cell is mandatory.

[Shaman]

Благодарю. Поскольку схема питается от сети я сначала задам все возникшие у меня вопросы и только потом полезу мерить.
Вопросы:
1. Я правильно понял из приведённого вами куска даташита, что вывод 10 стабилизирует напряжение питания микросхемы и если оно превышает порог, то он включается в работу и шунтирует, а значит увеличивает ток через резистор R26 и его нагрев?
2. Чтобы проверить отрабатывает ли вывод 10, необходимо измерить напряжение на нем относительно общего вывода микросхемы и ток через резистор R4? И если напряжение равно или превышает 15V, а ток больше 1mA это плохо и нужно подбирать резистор?
3. Если С10 высохнет и пульсации возрастут, это приведёт к срабатыванию 10-го вывода?
4. Вместо подбора резистора R26 (очень уж уникальный) возможно ли вместо него поставить трансформатор с КРЕН-ой вольт на 9, оставить все фильтрующие цепи и забыть об этом нагреве?
5. Зачем там LM-ка? По идее всё должно работать и без неё? И может ли она увеличивать нагрев R26?

[Slabovik]

1. Всё так, но совершенно наоборот. Не "вывод 10 стабилизирует", а внутри микросхемы имеется стабилитрон на напряжение примерно 15,5 вольт, подключенный между выводов 9 и выводом 8, но не простой, а сделан схемой. Лучше всего для этого глянуть стр.11 даташита по ссылке ниже. Поучается, к выводу 10 подключается всего лишь балластный резистор, по-видимому, чтобы не допустить к.з. Я тут было подумал, что можно было бы вывод 10 вовсе не подключать, но увы, там зачем-то от него что-то другое питается, судля по структурной схеме стр.11

Сам даташит можно взять здесь: https://www.onsemi.com/download/data-sheet/pdf/tda1085c-d.pdf
Кстати, ссылка на перевод даташита: https://rudatasheet.ru/datasheets/tda1085/
Вот .pdf с тем же самым переводом https://klmaster.com/files/goods/543/files/a82681da9de4dd9be4ad423cb7317216dfeb48ddce37a0f69e77af8fe94b8f22.pdf

Этот мощный резисторо просто изрядно греет воздух. Вполне заменяем на другое питание. Вот чувак заменил большой R ёмкостным балластом (https://simascrap.ru/regulyator-oborotov-na-tda1085-svoimi-rukami/). Правда, предупреждаю, что R35 должен выдерживать значительной величины импульсный ток. Т.е. быть карбоновым.
Можно поставить трансформатор с кренкой, вольт на 12 - будет работать, я полагаю.

Зачем там LM-ка я не знаю. Возможно, что-то связано со слежением за нагрузкой на двигатель.

[Shaman]

Я померил:
на 9 выводе всегда 16V на 10, 12,8V. Потом падает до 8,8V и после разгона поднимается до 10,3V (регулятор скорости стоит посередине поэтому возможно вырастет до 12V).
Мдя, похоже он так и работал непонятно только как пластик вокруг от нагрева не высох. Ладно это уже лирика, буду переделывать.

Мне понравилась схема с балластом, она легко вписывается в плату пожалуй её и попробую.
Только у меня опять вопросы 

1. Почему у него стабилитрон на 24V когда схеме нужно 15V согласно даташита, зачем садить всё через R27?

2. И как он вообще получает 15V при максимальном токе в цепи 6mA (потребление микросхемы)? Даже если учесть что на диоде падает 1V всё равно на 270 Ом нет такого падения напряжения.


Попробовал нарисовать схему со стабилизатором и уткнулся:

1. Как подключить трасформатор когда схема сидит на сетевом проводе без развязки (я так автотрансформатор получу)?
2. 12V не маловато для стабилизатора в даташите указанно, что минимальное 15V?

[Slabovik]

Щас буду разносить... 

Мне очень трудно отвечать на вопросы, когда они не систематизированы, буквально свалено всё в кучу.
НУ как так? При чём тут 24 вольта на стабилитроне и 15 вольт на микросхеме? Ничего, что эти цепи разделены резистором, при этом эти 24 вольта имеются только половину периода?

Предлагаю прикинуть коня в вакууме: на выходе (катоде) вот этого VD1 когда отцепить от него всё остальное, половина периода 24 вольта (определяетя стабилитроном), а другая половина... сколько? А весь период? Вот по моим данным во второй половине там 0, поэтому среднее за весь период всяко получается 12, потому что 24*1/2+0*1/2. Прицепив конденсатор конечно меняем дело т.к. конденсатор накапливает "лишнее", но даже с ним в среднем всё-равно не 24. Далее следующие по цепи 270 Ом как раз заняты работой во второй ступени фильтрации, о чём есть прямо явное требование в даташите - и вот далее уже могучий конденсатор аж в 1000 мкф  (imho излишен т.к. даташит говорит, что сотня вполне достаточна). Вот свести всё это вместе и вопроса даже не родится. А рассматривать по отдельности - только путать, и себя и других... В конце концов моделька в микрокапе всё поставит на свои места...

В принипе, 16 вольт на 9 выводе - это предел для микросхемы, его она и стабилизирует. Не знаю, насколько подробна и качественна схема на 11 стр., но даташит однозначно говорит о внутреннем стабилизаторе питания параллельного типа. Настаиваю на опыте по увеличению этого гасящего сопротивления 5,6 кОм. 6,2~6,8 etc... При "проваливании" напряжения на выводе 10 возможно уменьшение включенного в этот вывод резистора. Правда, при любом раскладе заметный нагрев того мощного резистора там по-любому будет. (220-15)^2/2*5.6к=3,75 Вт. для 6,8кОм будет 3 Вт - снижение 20%...

Вопрос про автотрансформатор опять следствие сваливания всего сразу в кучу. Наличие гальванической связи между обмотками ещё не делает трансформатор автотрансформатором. Например, в пушпуле имеем две первичные обмотки, соединённые одним концом. Делает это соединение его автотрансформатором? По-видимому нет. Автотрансформатор получается только по способу применения - обмотки долны быть соединены определённым (!) образом, быть правильно сфазированы и нагружены. А у тебя получается, что вначале должен быть выпрямительный мост во вторичной обмотке и только потом соединение. Какой же это автотрансформатор? А если поставить один диод, как нарисовано выше, то тут получается ссзб, т.к. любые трансформаторы (что авто, что простые), категорически не любят такой тип нагрузки.

Минимальное 15 - это в каком месте? ты же сам приводишь табличку Maximum Ratings, где указано, что

Power Supply, when externally regulated, V_Pin9 - VCC 15 V

Что значит, что стабилизированное питание, подаваемое извне, всяко должно быть меньше этого значения. Будет больше - вклюсится внутренний стабилизатор микросхемы, будет обидно...
Простой стабилизатор на полевике. На выходе должно быть где-то в районе 14 вольт. На полевике конечно дофига мощности и ему нужен какой-то радиатор, но в итоге тепла меньше, чем на балластном резисторе за счёт того, что лишний ток не "сливается" а просто не потребляется.



R5 здесь просто для измерения тока...

Далее можно сделать так



Стабилизатор остаётся, мощность "гасится" конденсатором. Транзистор немного тёплый, TO-220 обходится без радиатора. Ток через гасящий конденсатор до 50 мА в пике - стабилитрон, соединённый с ним, должен держать такой ток.

[Shaman]

Спасибо за стабилизатор, попробую его прикрутить. Пока схема приобрела такой вид:


Хочу использовать Вот такое реле (https://www.chipdip.ru/product0/8030893601) с родной колодкой для него:
что позволит легко переключать обмотки на торможение, а нагрузочный резистор можно зажать в саму колодку.
Задумка такая: SW2 основной выключатель, а SW3 в нормали запитывает тормоз, а при нажатии снимает с него питание и подаёт на реле и плату управления.

Что использовать в качестве тормоза пока не знаю. т.к. не ставил экспериментов.
Вопрос, есть в таком способе подводные камни которых я не вижу?
Например попадание сетевого напряжения на вход тормозного блока.

[Slabovik]

С релюхой принцип такой.
Двигатель выключен - релюха обесточена. Своими контактами в таком состоянии она держит тормоз во включенном положении.

Как на двигталье подаётся ток - реле должно сработать, тем самым выключив торможение.

Будет проблема. Поскольку двигатель с электромагнитным возбуждением (обмотка на статоре, а не магниты), встанет вопрос, как тормозить, если двигатель отключить от питания. Простой тумблер на обесточивание уже смотрится не очень. С другой стороны, эксперименты покажут. ведь двигатель с хоть чуточку возбуждением - это таки генератор...

[Shaman]

Минимальное 15 - это в каком месте? ты же сам приводишь табличку Maximum Ratings, где указано, что

Power Supply, when externally regulated, V_Pin9 - VCC 15 V

Холивара разводить не буду т.к. у меня на руках только одна конкретная плата. Но эксперимент с резисторами показал, что её запуск происходи только при напряжении питания на 9 пине выше 15V  даже 14,88V уже нет.
Вашу схему питания собрал, использовал транзистор BD139, падение на нём пол вольта. Поставил стабилитрон D1 (ваша схема) на 16V. Заменил перемычками D2 и R20 (моя схема). Пуск стабильный, на платах ничего выше 30 градусов не греется (на холостом ходу).

Попутно выяснил зачем нужна LM-ка, с ёе помощью организован пульсирующий запуск. Включение - набор оборотов - отключение - вращение по инерции, и так по циклу несколько раз. Видимо для разгона барабана машинки сделали, чтобы не нагружать схему питания при старте и смене направления вращения. Отключил за ненадобностью.

Буду разбираться с реле.

[Slabovik]

Я и не пытался работать последней инстанцией, а только читал даташит. Мне интересны объяснения, а не констатации типа "сам дурак". А в даташите указано именно то, что я процитировал. К сожалению, даташит не особо подробный, что и вызывает и сожаление и непонятки.
Согласно него же в даташите упоминается монитор питания и условие, чтобы через пин 10 (подключение шунтового резистора) всегда тёк ток. Возможно, дело о незапуске кроется в этом - отсутствие тока через этот пин микроосхема считает недостаточным питанием. Но этого я тоже не знаю достоверно, а лишь предполагаю...