DIY AC-Servo ajuri...

Kremmen · 31.10.10 - klo:00:12

Lainaus käyttäjältä: jyrki.j.koivisto - 30.10.10 - klo:22:44
Nyt on jonkin verran tullu imeskeltyä tietoa tältä saralta ja suunnitelmat on jonkin verran hahmottuneet etiäpäin... :D tai taaksepäin... :P

Ihan kunnianhimoinen hanke. Pidetään peukkuja että onnistuu. Pari kommenttia, ehkä jopa vinkkiäkin...
Sillan yläkivien ohjaamiseen voisi olla hyödyllistä tutkia valmiita ohjainpiirejä, joista yhtenä esimerkkinä vaikka IR:n 2110, monia muitakin tyyppejä löytyy. Näin välttyisi koko kelluvan jännitelähteen tai varauspumpun rakentamisen riesalta.
Haluamatta mitenkään mainostaa, mutta itsellä on ollut hyviä kokemuksia Olimexin piirilevyistä. Viimeksi teetin siellä sarjan lediajurikortteja jotka suunnittelin siskolikan mökille aurinkosähkösysteemiin. Jälki oli hyvää, kommunikaatio erinomaista ja hinta lähellä keskitasoa. Jotkut noista kiinalaisista tekee kyllä kohtuuhinnalla mutta kommunikaatio on ihan herrassa ja laatu perustuu joskus siihen että tehdään kaksi kertaa tilattu määrä ja toivotaan että asiakaas löytää riittävästi toimivia kortteja pakasta. No, on niitä ihan hyviäkin aasialaisia halpiksia.

Pääpiirikaavio olisi ihan mielenkiintoinen nähdä jos olet jo piirrellyt sellaista.

jyrki.j.koivisto · 31.10.10 - klo:01:02

Näitä erillisajureita on jonkin verran tullut aiemminkin selattua, näissäkin tuo yläpuolen hilan ajo perustuu tuohon kelluvaan kondensaattoriin (bootstrapping) ja sen varaamiseen. Jos tuota käyttää niin pitäisi kuitenkin olla vielä välissä optoerotin ja piirilevyn vedot lisääntyisi tuolla IGBT tehoastepäässä kun sielä olisi 3 kappaletta ajureita ja näille kondensaattorit ja diodit sekä optot jokaisella. Nyt nämä yläpään jännitteet tulee "kaupanpäälle" käyttöjännitettä tehdessä kuten myös tuo erotus korkeajännitteisistä komponenteista. Vaconilla ja ABB:llä näissä muuntajissa on vain toisiolla 10 kieppiä joten ei ole mitenkään työläs tehdä.

Hakkurina ajattelin käyttää lt1244 piiriä. Näitä kun on valmiina itellä pikkumoduuleina keraamisella piirilevyllä joten ei tuota hakkuriosuuttakaan tarvi kuin muuntaja ja korkeajännite FET:tti +diodit ja konkat. ABB:n taajarit ja näiden "älykkäät" vastukset käyttää näitä ja niistä ne onkin harvesteroitu.

Mitään yhtenäistä piirikaaviota en ole vielä ryhtynyt väsäämään, pitää ensin koittaa saada komponentit selville. Kaikki vinkit ovat tervetulleita, puntaroidaan niitä sitten. Pitääpä kattella huomenis tuo Olimexin piirilevypaikka.

Kremmen · 31.10.10 - klo:19:58

Lainaus käyttäjältä: jyrki.j.koivisto - 31.10.10 - klo:01:02
Näitä erillisajureita on jonkin verran tullut aiemminkin selattua, näissäkin tuo yläpuolen hilan ajo perustuu tuohon kelluvaan kondensaattoriin (bootstrapping) ja sen varaamiseen. Jos tuota käyttää niin pitäisi kuitenkin olla vielä välissä optoerotin ja piirilevyn vedot lisääntyisi tuolla IGBT tehoastepäässä kun sielä olisi 3 kappaletta ajureita ja näille kondensaattorit ja diodit sekä optot jokaisella. Nyt nämä yläpään jännitteet tulee "kaupanpäälle" käyttöjännitettä tehdessä kuten myös tuo erotus korkeajännitteisistä komponenteista. Vaconilla ja ABB:llä näissä muuntajissa on vain toisiolla 10 kieppiä joten ei ole mitenkään työläs tehdä.

Hakkurina ajattelin käyttää lt1244 piiriä. Näitä kun on valmiina itellä pikkumoduuleina keraamisella piirilevyllä joten ei tuota hakkuriosuuttakaan tarvi kuin muuntaja ja korkeajännite FET:tti +diodit ja konkat. ABB:n taajarit ja näiden "älykkäät" vastukset käyttää näitä ja niistä ne onkin harvesteroitu.

Mitään yhtenäistä piirikaaviota en ole vielä ryhtynyt väsäämään, pitää ensin koittaa saada komponentit selville. Kaikki vinkit ovat tervetulleita, puntaroidaan niitä sitten. Pitääpä kattella huomenis tuo Olimexin piirilevypaikka.

Siis ei ainakaan tuo 2110-ajuri ja sen sukulaiset tarvitse mitään optoa. IR:n drivereilla on tyypilisesti 600V jännitelujuus yläkiven hilapiirissä joten kestää kyllä kaikki enempi vähempi normaalit sovellukset, vaikka verkkojännitteeseen asti - siihen ne on suunniteltu. Henkilöturvakysymykset ovat sitten toinen juttu, riippuu enempi muusta piiristä kelpaako sellaisenaan. Ja modulaatioaste noilla tulee myös rajoitukseksi - se kelluva konkka ei pysty ylläpitämään hilaohjausta kuinka kauan tahansa. Jotain täyssillan yläkiville on kuitenkin keksittävä koska syöttöjännite ei niiden hilaohjaukseen riitä. Tuosta sanallisesta kuvauksesta en pääse kiinni onko tarjolla tarvittava jännite vai ei. Samoin tuo 1244:n käyttö ei oikein tästä aukea - sehän on PWM-modulaattori mutta en nyt pysty suoraan mieltämään miten sitä juuri tässä aiot soveltaa. Eikös modulaation pitänyt tulla mikrokontrollerista?
Kyllä piirikaavio voisi jäsentää ajatuksia - ainakin helpottaisi aiheesta keskustelua.

jyrki.j.koivisto · 31.10.10 - klo:20:41

En vieläkään ole jaksanut piirikaaviota piirrellä kun näille komponenteille pitäs melkein kaikille tehä palikat kirjastoon ja se on melkosen puuduttavaa puuhaa... Nyt voi vielä pallotella eri ajatuksilla ja systeemeillä.

Elikkästä nämä lt1244:set on valmiina moduuleina (vasemmanpuoleinen on operaatiovahvistin)

Nämä lt1244:set ottavat melko suoraan sisään tuon välipiirin jännitteen (ABB:n taajareissa tasasuunnattu 3-vaihe jännite) ja ohjaavat hakkurimuuntajaa 2SK1413 mosfetin kautta (vds 1500 volttia), jossa on käämittynä toisiolla 1 kertaa käyttöjännite (+5v), 1 kertaa alempien hilojen jännite (+-15 volttia) sekä 3 kertaa sillan yläpuolisien hilojen jännitteet (+-15 volttia), noita hiloja sitten ajetaan TLO250 piirillä joka saa ohjauksensa DSPIC:iltä. Melko normit kelluvat jännitelähteet hakkurilla toteutettuna.

Pitää alkaa piirtämään noita kaavioita niin saan itekin mielenrauhan että toimisko noi suunnitelmat oikeasti jos joku muukin niitä kattois ja pääsis kunnolla kommentoimaan. Kaikki on aivan selvää omassa pikku päässäni... ::) tai sitten ei...

Pitääpi kattoo jos tuolta sais valmiina tuon muuntajan http://www.soselectronic.com/?str=371&artnum=48855

Kremmen · 31.10.10 - klo:21:05

Niin siitä Olimexista vielä - tossa on yksi kuva siitä ledidriverista jonka siellä teetin:

jyrki.j.koivisto · 31.10.10 - klo:21:46

On kyllä hyvän näkönen levy, ite olin harkinnu tuota http://batchpcb.com/index.php/Products, mutta kun kattelin Olimexia niin taidan päätyä sen kannalle, jos tässä nyt siihen asti päästään.

Löysin korvaavan osasen TLO250 tilalle, https://www.elfa.se/elfa3~eu_en/elfa/init.do?item=75-303-14&toc=20437

Kremmen · 31.10.10 - klo:22:17

Batchpcb lienee myös toimiva. En ole sitä itse käyttänyt mutta kuulopuheiden mukaan toimii. Yhteydenpito ei kuulemma ole paljon mistään kotoisin mutta tavara kyllä tulee. Heillä on tapana tehdä ylimääräisiä kappaleita joten tuurilla saa bonuksia maksettujen lisäksi. Kannattaa muuten tiedostaa se, että Olimex laskuttaa aina vähintään yhden eurokortin eli 100x160mm mutta paneloi sen asiakkaan haluamalla tavalla. Toi ledidriveri esm. oli sovitettu niin että niitä meni tasan 12 kpl eurokortille ja Olimex sahasi ne erilleen ilman eri kustannusta. Batchpcb laskuttaa neliötuumittain miten pienen kortin vaan, mutta ei paneloi mitään joten joudut itse sahaamaan jos teet useita kappaleita. Sitten Olimexissa tykkään myös siitä, että he veloituksetta esitarkastavat gerberit ja porausfileet eivätkä lähde tekemään sutta jos joku on väärin.

Peruna · 01.11.10 - klo:17:02

Mää olen useammankin kerran tilannut tuolta batchpcb:stä. Laatu ei aina kovin kehuttavaa ole, mutta ne lähettävät sen verta monta levyä, että kyllä sieltä toimivakin löytyy.
Kyllä ne tuolta batchpcb:stäkin ihan irtileikattuna tulevat. Nehän nimenomaan laskuttavat neliötuumien mukaan eli jos tarttee 10 pikkulevyä niin sitten tilaa 10 pikkulevyä. Ei tarvitse panelointia miettiä.
Kyllähän tuolla batchpcb:lläkin jokin buginen botti ne gerberit tarkastaa. Mää olen jo useamman kerran saanut sen kaatumaan. Kerran se oli koko viikonlopun nurin kun lähetin gerberit sinne.

Kremmen · 01.11.10 - klo:17:30

Lainaus käyttäjältä: Peruna - 01.11.10 - klo:17:02
Mää olen useammankin kerran tilannut tuolta batchpcb:stä. Laatu ei aina kovin kehuttavaa ole, mutta ne lähettävät sen verta monta levyä, että kyllä sieltä toimivakin löytyy.
Kyllä ne tuolta batchpcb:stäkin ihan irtileikattuna tulevat. Nehän nimenomaan laskuttavat neliötuumien mukaan eli jos tarttee 10 pikkulevyä niin sitten tilaa 10 pikkulevyä. Ei tarvitse panelointia miettiä.

Noinhan se menee, ajattelinkin enempi jos sattuu olemaan valmiiksi paneloidut gerberit, esim juurikin Olimexin tms jäljiltä niin sitten Batchpcb:ltä ne saa yhtenä kappaleena. Mutta ei kai toi ole mikään ongelma, äkkiäkös ne gerberit generoi erikseenkin.

Lainaa
Kyllähän tuolla batchpcb:lläkin jokin buginen botti ne gerberit tarkastaa. Mää olen jo useamman kerran saanut sen kaatumaan. Kerran se oli koko viikonlopun nurin kun lähetin gerberit sinne.

Mä luulen että Olimexilla siinä on ihminen loopissa. Siellä homma menee silleen, että lähetät ensin fileet niille ja jos ne menee heillä läpi niin sitten saat tilauslomakkeen takaisin ja sen täyttämällä levyt. Eli et edes voi laittaa tilausta sisään jollei tiedostoja ole kuitattu OK. Mun mielestä ihan hyvä systeemi.

jyrki.j.koivisto · 01.11.10 - klo:17:31

Testimielessä lähettelin sille botille kans täs jokunen aika sitten gerbereitä, näytti ainakin siinä esikatselussa ymmärtäneen kuvatukset. Teettääkö SparkFun nuo piirilevynsä siellä vai jossain muualla? Yksi syy käyttää BatchPCB:tä olisi tuo soldermaskin värin valinta joksikin muuksi kuin vihreäksi, muistaakseni tämä olisi mahollista sielä. Myös piirilevy taisi saada olla minkä muotoinen tahansa (ei sisäleikkauksia kuitenkaan)

Nyt saapui dspic:it ja aloin tekemään komponentteja kirjastoon, kaikkea muuta kuin mielenkiintoista puuhaa... tuskin saan(viitsin) niitä tänään tehdä kaikkia...

Peruna · 01.11.10 - klo:19:45

Batchpcb:llä ei saa valita mitään. Vihreä JEP ja valkoinen silkkipainatus.
Gold Phoenix ne ainakin jossain vaiheessa teki, en tiede tekeekö enää, sieltä saa suoraankin melko
edullisesti jos isompia levyjä tarvitsee (en ole kyllä itse kokeillut).

jyrki.j.koivisto · 02.11.10 - klo:15:40

Nyt olisi piirrettynä tuo dspic ja IGBT silta, tuossa olisi nuo palikat jos jotakuta kiinnostaisi tarkastaa että pinnit menee oikein... omasta mielestä nuo menee oikein mutta olisin kiitollinen jos joku vielä katsois. Tuo kondensaattori on tuossa vain kun tarkistin että dspic:ille menee maa ja virta. www.anvianet.fi/dzy/AC-Servo.pdf

Saattaa olla että tuossa dspic:issä riittää sittenkin nuo pinnit, olin tästä vähän huolissani.

Vielä pitäis piirtää ACS710 virtasensori ja muuntaja sekä sille joko tuo ABB hakkurimoduuli tai jokin erilliskomponenteista kyhätty.

EDIT: Nyt ois tuo virtasensorikin piirretty, logiikka kuvatusten lisäksi näillä on myös tuo pcb:n jälki tehty muttei kovinkaan hyvin vielä tarkistettu. Hiukan päivitystä tullut tuohon schemaan, nyt siinä on tuo virranmittaus ja ylivirtasuoja piirrettynä. Voisiko toimia noinkin simppelisti? Oikeastaan tuossa siis ei ole piirrettynä muutakuin tuo ylivirran liitos picille...

Tuohon ylivirtasuojaan aattelin laittaa digitaalipotikan jännitteenjakajaan jolla saan tuon referenssijännitteen voc pinnille ja samalla ylivirrasta tulisi ohjelmoitava. Alkaa pinnit vaan tekemään tiukkaa picillä... c-portilla olisi vielä 3 pinniä i2c väylälle jolla ohjata jotain digitaalipotikkaa d-portin pinnit laitan keskeytykselle vahtimaan step/dir pulsseja.

jyrki.j.koivisto · 11.11.10 - klo:00:26

Hiukan nihkeästi etenee projekti, mutta tänään kuriiri toi ferriitit ja muuntajan rungot. Vielä on nuo virtasensorit Jenkkilässä, mutta jos nyt ensin sais tuon hakkurin kasattua... ::)

Peruna · 12.11.10 - klo:20:10

Lainaus käyttäjältä: jyrki.j.koivisto - 02.11.10 - klo:15:40

EDIT: Nyt ois tuo virtasensorikin piirretty, logiikka kuvatusten lisäksi näillä on myös tuo pcb:n jälki tehty muttei kovinkaan hyvin vielä tarkistettu. Hiukan päivitystä tullut tuohon schemaan, nyt siinä on tuo virranmittaus ja ylivirtasuoja piirrettynä. Voisiko toimia noinkin simppelisti? Oikeastaan tuossa siis ei ole piirrettynä muutakuin tuo ylivirran liitos picille...

Tuohon ylivirtasuojaan aattelin laittaa digitaalipotikan jännitteenjakajaan jolla saan tuon referenssijännitteen voc pinnille ja samalla ylivirrasta tulisi ohjelmoitava. Alkaa pinnit vaan tekemään tiukkaa picillä... c-portilla olisi vielä 3 pinniä i2c väylälle jolla ohjata jotain digitaalipotikkaa d-portin pinnit laitan keskeytykselle vahtimaan step/dir pulsseja.

Tuo virta voisi kannattaa lukea Picin A/D-muuntimella ja tehdä virtarajoitus ohjelmallisesti. Tuommoista ON/OFF-virtarajaa voi olla vaikea saada toimimaan nätisti takaisinkytkennän kanssa, kun siitä ei selviä että onko siellä oikosulku vai vain vähän ylikuormaa. Tuo FAULT-tulon käyttö sopii enemmän oikosulkusuojaksi niin että se katkaisee virran heti kun menee todella suuri virta.

Sitten tuosta keskimmäisestä haarasta pääsee virta maahan ilman että se tulee mitatuksi kertaakaan.

jyrki.j.koivisto · 13.11.10 - klo:17:37

Lainaus käyttäjältä: Peruna - 12.11.10 - klo:20:10
Tuo virta voisi kannattaa lukea Picin A/D-muuntimella ja tehdä virtarajoitus ohjelmallisesti. Tuommoista ON/OFF-virtarajaa voi olla vaikea saada toimimaan nätisti takaisinkytkennän kanssa, kun siitä ei selviä että onko siellä oikosulku vai vain vähän ylikuormaa. Tuo FAULT-tulon käyttö sopii enemmän oikosulkusuojaksi niin että se katkaisee virran heti kun menee todella suuri virta.

Sitten tuosta keskimmäisestä haarasta pääsee virta maahan ilman että se tulee mitatuksi kertaakaan.

Tuota, tuota... nimenomaan ylivirtasuojana tuo tuleekin toimimaan, en ehkä ole oikein kunnolla onnistunut suunnitelmiani kuvailemaan. Varsinainen virranmittaus tehdään tietenkin pic:in analogiamuuntimella, mutta jos halutaan tarpeeksi nopeaa ylivirtasuojaa tulee se toteuttaa hardistasolla kuten tuossa tynkäisessä schemassani.

Virtaa ei tarvitse mitata jokaisesta jalasta, hommaan riittää 2 sensoria (yhdelläkin pärjää, mutta silloin pitää mitata välivirtapiirissä kiertävä virta tiettynä ajanhetkenä joka on rippuvainen sillan tiloista) Kolmivaihevirtojen summa kun on tasan nolla, niin kolmas vaihe voidaan laskea yhteen ja vähennyslaskulla näistä kahdesta muusta, näin säästetään yksi analogiatulo ja yhden vaiheen virranmittauksessa käytetyt komponentit.