DIY jännitelähde moottorikäytöille

[Kremmen]

Kohta on varmaan kokonaankin tehty jos vaan viikonloppuna aikaa riittää. Kävin taas hakemassa muutamia puuttuvia osia :)

[Kremmen]

Nyt on perustoteutus valmis, paria pikku detaljia vaille. Enää pitää verkojohto tukea kunnolla kotelon sisällä ja sitten tehdä kunnollinen avain laatikon kannelle - siinä on erikoisavaimelliset pikalukot nurkissa.
Regulaattori ja suojapiirit on pääosin labrattu ja toimiviksi todettu. Jatkan niitä jos kiinnostusta aiheeseen on, muuten teen ne valmiiksi jossain välissä. Heittäkää kommenttia jos tuolle on tarvetta.

[Smithy]

Tervehdys!

Hieman aihetta sivuten: olisiko kenelläkään tarkempaa tietoa hakkurijännitelähteitten toimivuudesta PICStep-ohjainten kanssa. Liikkeellä näyttää olevan monenlaista tietoa noiden hakkureiden soveltuvuudesta stepperikäyttöön. Esimerkiksi Zapp Automation näyttää kauppaavan noita Meanwellin hakkureita kohtuulliseen hintaan. Linkki: http://www.slidesandballscrews.com/pdf/s-350-spec.pdf
Olisivat houkuttelevan helppo vaihtoehto rengassydänmuuntajille.

Onko olemassa jokin erityinen syy välttää hakkureita stepperikäytössä?  ::)

[NiVa]

Tervehdys!

Hieman aihetta sivuten: olisiko kenelläkään tarkempaa tietoa hakkurijännitelähteitten toimivuudesta PICStep-ohjainten kanssa. Liikkeellä näyttää olevan monenlaista tietoa noiden hakkureiden soveltuvuudesta stepperikäyttöön. Esimerkiksi Zapp Automation näyttää kauppaavan noita Meanwellin hakkureita kohtuulliseen hintaan. Linkki: http://www.slidesandballscrews.com/pdf/s-350-spec.pdf
Olisivat houkuttelevan helppo vaihtoehto rengassydänmuuntajille.

Onko olemassa jokin erityinen syy välttää hakkureita stepperikäytössä?  ::)

Moikka!

Ei niistä yleensä haittaa ole ollut. Joskus hylkii toisiaan jos on useampi hakkuri samassa kytkennässä ja ne "näkevät" toisensa,,,,,, niinkuin sähköisesti.
Noi on täälläkin kohtuuhintaisia jos vaikka joku firma kotikylässä, joka edustaa/tilaa ELFAn tuotteita. Tässä esim. linkki,  hintoihin ALV. lisätään. https://www.elfaelektroniikka.fi/elfa3~fi_fi/elfa/init.do?query=165806&in=fam

[Smithy]

Aivan. Mielessä kävi juuri tuo useamman hakkurin muodostama ongelma. ELFA:ssa onkin tullut asioitua, kun Oulussa asustan: tilaukset hoituvat suhteellisen kätevästi suoraan heidän kauttaan. Tosin heidän valikoimistaan en tuota 350 Wattista versiota löytänyt. Toisaalta jos on pienikään mahdollisuus, että nuo eivät yhdessä toimi niin taidan tyytyä tuohon perinteiseen muuntajaratkaisuun.

[Smithy]

Osaisiko joku neuvoa seuraavan ongelman kanssa.

Tarkoituksena olisi ajaa kolmea PICStep-ohjainta - kutakin noin 5.6 Ampeerin virralla. Alun perin oli tarkoituksena käyttää hakkureita, mutta sen idean olen nyt hylännyt. Vaikuttavat liian epävarmalta ratkaisulta. Saattavat toimia hyvin tai sitten eivät. Järkevin ratkaisu lienee käyttää rengassydänmuuntajaa. Kolmea ohjainta varten joku 600-700VA (2x30V) olisi varmaan riittävä? Jännitelähteen perusrakenteen ajattelin tehdä Kremmenin jännitelähdeohjeen perusteella. Oletettavissa kai on, että huippuvirrat ovat vieläkin suuremmat tämän teholuokan powerissa. Erityisesti tuo syöksyvirran rajoitus mietityttää. Releen kestoikä ja kytkentäkyky saattavat muodostua ongelmaksi. Magnetointivirtaa joutuu todennäköisesti rajoittamaan. Siihen ajattelin soveltaa Muuntosähkö Oy:n valmista kampetta.

Mitenkä tuon syöksyvirran rajoituksen kanssa kannattaisi tehdä. Auttaisiko jos läväyttää toisen releen rinnalle? Vai muodostuvatko kytkentäaikojen erot ongelmaksi, jos samaa kuormaa kytketään monella rinnakkaisella releellä?

[Kremmen]

Osaisiko joku neuvoa seuraavan ongelman kanssa.

Tarkoituksena olisi ajaa kolmea PICStep-ohjainta - kutakin noin 5.6 Ampeerin virralla. Alun perin oli tarkoituksena käyttää hakkureita, mutta sen idean olen nyt hylännyt. Vaikuttavat liian epävarmalta ratkaisulta. Saattavat toimia hyvin tai sitten eivät. Järkevin ratkaisu lienee käyttää rengassydänmuuntajaa. Kolmea ohjainta varten joku 600-700VA (2x30V) olisi varmaan riittävä? Jännitelähteen perusrakenteen ajattelin tehdä Kremmenin jännitelähdeohjeen perusteella. Oletettavissa kai on, että huippuvirrat ovat vieläkin suuremmat tämän teholuokan powerissa. Erityisesti tuo syöksyvirran rajoitus mietityttää. Releen kestoikä ja kytkentäkyky saattavat muodostua ongelmaksi. Magnetointivirtaa joutuu todennäköisesti rajoittamaan. Siihen ajattelin soveltaa Muuntosähkö Oy:n valmista kampetta.

Mitenkä tuon syöksyvirran rajoituksen kanssa kannattaisi tehdä. Auttaisiko jos läväyttää toisen releen rinnalle? Vai muodostuvatko kytkentäaikojen erot ongelmaksi, jos samaa kuormaa kytketään monella rinnakkaisella releellä?

Muuntosähkön valmiskomponentti on varmasti hyvä muuntajan eteen.
Toki rinnakkaisten releiden veto tapahtuu marginaalisesti eri aikaan mutta enpä olisi siitä hirveän huolissani. Tässä on semmoinen onni, ettei tuo rele joudu koskaan katkaisemaan sitä syöksyvirtaa. Yleensähän releen kärki mitoitetaan maksimi katkaisukyvyn mukaan. Pienellä virralla katkaisu ei kuluta kärkiä käytännössä lainkaan joten nimellisesti vähän alimittaisetkin kärjet todennäköisesti toimivat tässä ihan hyvin. Jos laitat kaksi 15 A nimellisvirtaista kolmen vaihtokoskettimen relettä rinnan niin virrankestoa on jo 6 x 15 A = 90 A mikä varmasti riittää.

[Smithy]

Osaisiko joku muuten selventää mitenkä tuo tyristorin mitoitus pitäisi virallisesti tehdä. Muilta osin tyristorin toiminta on suhteellisen selkeä juttu, mutta tuo gate-virran suuruus ja etuvastuksen mitoittaminen on hieman hakusessa. Mitäs arvoja datasheeteistä pitäisi tuijotella?

[Peruna]

Osaisiko joku neuvoa seuraavan ongelman kanssa.

Tarkoituksena olisi ajaa kolmea PICStep-ohjainta - kutakin noin 5.6 Ampeerin virralla. Alun perin oli tarkoituksena käyttää hakkureita, mutta sen idean olen nyt hylännyt. Vaikuttavat liian epävarmalta ratkaisulta. Saattavat toimia hyvin tai sitten eivät. Järkevin ratkaisu lienee käyttää rengassydänmuuntajaa. Kolmea ohjainta varten joku 600-700VA (2x30V) olisi varmaan riittävä? Jännitelähteen perusrakenteen ajattelin tehdä Kremmenin jännitelähdeohjeen perusteella. Oletettavissa kai on, että huippuvirrat ovat vieläkin suuremmat tämän teholuokan powerissa. Erityisesti tuo syöksyvirran rajoitus mietityttää. Releen kestoikä ja kytkentäkyky saattavat muodostua ongelmaksi. Magnetointivirtaa joutuu todennäköisesti rajoittamaan. Siihen ajattelin soveltaa Muuntosähkö Oy:n valmista kampetta.

Mitenkä tuon syöksyvirran rajoituksen kanssa kannattaisi tehdä. Auttaisiko jos läväyttää toisen releen rinnalle? Vai muodostuvatko kytkentäaikojen erot ongelmaksi, jos samaa kuormaa kytketään monella rinnakkaisella releellä?

Pistää jonkun isomman 3~v kontaktorin siihen, ne ovat niin ei-hienomekaanisia että luulisi kestävän, eivätkä maksa paljoa.
Vaan eikö sitä virtaa kannattaisi rajoittaa ensiöpuolella, niin pärjäisi pienemmällä releellä?

[Smithy]

Pistää jonkun isomman 3~v kontaktorin siihen, ne ovat niin ei-hienomekaanisia että luulisi kestävän, eivätkä maksa paljoa.
Vaan eikö sitä virtaa kannattaisi rajoittaa ensiöpuolella, niin pärjäisi pienemmällä releellä?

Kontaktoreilla olisi varmaankin onnistunut hyvin. Toisaalta en löytänyt pienillä ohjausjännitteillä toimivia - tarkoituksena olisi pitää verkkojännitteiset kytkennät minimissään. Jos olen oikein käsittänyt, niin tuossa virtalähteessä pitää hallita kahta erillistä (taino eihän ne täysin erillisiä oikeastaan ole) ilmiötä, jotka molemmat aiheuttavat suuret virtapiikit: ensiöpuolen magnetointivirta ja toisiopuolen kondensaattoreiden syöksyvirta. Ilman varsinaista alan koulutusta en osaa sanoa, miten pelkkä ensiöpuolen virranrajoitus toimisi.  ;D

Lisäksi mietityttää tuon tasasuuntaussillan kesto. Asensin LTSpicen ensimmäistä kertaa tuossa yön pimeinä tunteina ja sain simuloinninkin käyntiin. Suhteellisen reilulla kuormalla (~17A) tasasuuntausdiodeille näyttäisi tulevan reiluhkot 156 Ampeerin piikit. Kestoa niillä ei kyllä ole paljoakaan. Laatikosta löytyy tuollainen http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/wte/KBPC5010W.pdf silta. Myötäsuuntaiselle huippuvirralle lupailevat kestoksi 400 Ampeeria, joskin pulssit ovat ei-syklisiä. Jatkuvan virran kestoksi on määritelty 50 A. Akateemisena arvauksena väittäisin sillan kuitenkin kestävän - osaako joku sanoa tarkemmin?

[PekkaNF]

Kontaktoreilla olisi varmaankin onnistunut hyvin. Toisaalta en löytänyt pienillä ohjausjännitteillä toimivia - tarkoituksena olisi pitää verkkojännitteiset kytkennät minimissään. Jos olen oikein käsittänyt, niin tuossa virtalähteessä pitää hallita kahta erillistä (taino eihän ne täysin erillisiä oikeastaan ole) ilmiötä, jotka molemmat aiheuttavat suuret virtapiikit: ensiöpuolen magnetointivirta ja toisiopuolen kondensaattoreiden syöksyvirta. Ilman varsinaista alan koulutusta en osaa sanoa, miten pelkkä ensiöpuolen virranrajoitus toimisi.  ;D

Aikoinaan tein sellaisen käynnistysvirran rajoittimen 240/24V20A muuntajaan että ensiön kanssa sarjassa vastus joka rajoittaa virtaa muuntajan magnetoinnin ja tasasuuntaimen jälkeisten konkkapatterin latauksen ajan. Tämän vastuksen kanssa on rinnan releen kosketin, joka on kiinni kun toision jännite on noussut. Releen käämi on kytketty toisioon konkkapatterin rinnalle.

Kytkentä on teoriassa kökkö, mutta käytännössä 24v rele veti noin 12 jännitteellä ja jännite nousi sen verran nopeasti että pito toimi hyvin. Releen hystereesi oli sellainen ettei se alkanut jahtaamaan missään normaalissa tilanteessa. Lisäksi releen eritysvastus on riittävä, jotta ensiön ja toision välillä oli riittävä erotus.

Ajattelin silloin että yleimimmät vaurioitumismoodit ovat nämä:
* Releen koskettimet hitsaa kiinni -> Ensiön sulake palaa käynnistyksessä (testattu -> sulake palaa)
* Releen koskettimet eivät sulkeudu -> Ensiön kanssa sarjassa oleva vastus kuumenee ja lopulta possahtaa (Valittu riittävän pienen tehonkeston vastus, jotta takuulla laukee sen sijaan että kuumentaa koteloa minuuttitolkulla) jolloin ensiövirta katkee ja virtalähde palaa turvalliseen tilaan eikä käynnisty.

Huomioitava ominaisuus on se että tämä "näppärä" juttu toimii vain jos PSU käynnistetään ilman merkittävää kuormaa, vaihtelevan kuorman kanssa pelaaminen tekee ensiön vastuksen mitoituksesta haastavamman. Toisekseen "power good" signaali vaatisi tämän releen vetämisen tarkastelun (kärjet) ja toision jännitteen kohoamisen tarkastelun.

Ehkä joku on labrannut vielä näppärämmän tavan?

Mulla homma toimi vuosikausia, mutta kuuntelin aina virtakytkimen kytkemisen jälkeen "pehmostartin" releen napsausta (tuli noin sekunnissa) ennekun kytkin kuumalangan päälle. Kyllä se käynnisty kuumalanka päällä, mutta ei ollut enää niin luottavainen olo....

PekkaNF

[Kremmen]

Osaisiko joku muuten selventää mitenkä tuo tyristorin mitoitus pitäisi virallisesti tehdä. Muilta osin tyristorin toiminta on suhteellisen selkeä juttu, mutta tuo gate-virran suuruus ja etuvastuksen mitoittaminen on hieman hakusessa. Mitäs arvoja datasheeteistä pitäisi tuijotella?

Siitä on jo pirusti aikaa kun tuli oikeasti pelattua tyristorien kanssa vakavammin. Muutama perusjuttu silti edelleen muistissa:
- Tyristori syttyy kun hilavirta ylittää kynnysarvon jonka voi lukea kunkin komponentin datalehdeltä (gate treshold current, Igt),
- Tyristori lukkiintuu johtavaksi kun hilavirran kulkiessa ylitetään anodi-katodivälin minimi pitovirta (latching current, Il). Tämän jälkeen hilavirtaa ei enää tarvita vaan pääpiiri johtaa kunnes pitovirtaraja alitetaan.
- Kun anodi-katodivälillä on kunnon jännite-ero, tyristorin sytyttämiseen riittää lyhyt hilavirtapulssi. Suurtehotyristorit sytytetään poikkeukseta tällä tavalla. Muistelen että isoissa IR:n ja Semikronin limpputyristoreissa oli aika kovat sytytyspulssispeksit kun liipaistavat virrat olivat kiloampeereja ja jännitteet kilovoltin luokkaa. Johtavuusrintama puolijohdekiekossa piti saada etenemään riittävän nopeasti jottei koko kiekko pala saman tien virranahtautumisen vuoksi. Mutta noissa puolijohdekiekon halkaisijakin oli luokkaa 7 cm...

Pienillä kikkareilla kuten tuossa jännitelähteessä, ei hilavirran nousunopeudella ole juurikaan väliä, kunhan nyt virtaa saa kulkemaan. Tyristori on PNPN-tyypin puolijohde jossa hila kytkeytyy laitimmaisen PN-rajapinnan yli. Johtavuustilassa siis hilan ja katodin välin jää n. 0,6 V hilajännite jonka perusteella etuvastuksen voi mitoittaa ihan Ohmin lain mukaan niin että saadaan kulkemaan selkeästi kynnysarvon ylittävä hilavirta.
Jos katsot vaikka Philipsin 2N5064 datalehteä niin sieltä löytyy:
- IGT: gate trigger current ... max 300 uA. Tarkoittaa, että tarvitaan enintään 300 uA hilavirtaa jotta tyristori syttyy.
- IL: Latching current ... max 6 mA. Eli 6 mA riittää jotta päävirtapiiri pysyy johtavana kun hilavirta poistetaan.
- IH: Holding current ... max 5 mA. Kun päävirta alittaa 5 mA ilman hilavirtaa, rupeaa tyristori sammumaan.

[Smithy]

Kiitokset Kremmenille neuvoista.

Tässä olen selaillut nettiä läpi ja silmäillyt immeisten rakentamia jännitelähteitä. Suurimmassa osassa, myöskin Kremmenin ohjeessa, käytetään ilmeisesti jonkinnäköisiä puristusliittimiä liitettäessä kaapeleita DIN-kiskomoduuleihin. Onko kyseessä ihan perus lattaliittimet (abikot), vaiko jokin tätä nimenomaista tarkoitusta varten kehitetty tyyppi.

Saatan kysellä itsestäänselvyyksiä, mutta koittakaa kestää.  ;D

[PekkaNF]

Kiitokset Kremmenille neuvoista.

Tässä olen selaillut nettiä läpi ja silmäillyt immeisten rakentamia jännitelähteitä. Suurimmassa osassa, myöskin Kremmenin ohjeessa, käytetään ilmeisesti jonkinnäköisiä puristusliittimiä liitettäessä kaapeleita DIN-kiskomoduuleihin. Onko kyseessä ihan perus lattaliittimet (abikot), vaiko jokin tätä nimenomaista tarkoitusta varten kehitetty tyyppi.

Saatan kysellä itsestäänselvyyksiä, mutta koittakaa kestää.  ;D

Siis tarkoitat ruuviliitoksen alle tulevan hienosäikesen laitejohtimen holkkia?

Abikoita käytetään vaihtelevalla menestyksellä pienjännitteellä ja autohommissa. Älä käytä niitä verkkovirtaan kytketyissä laitteissa (ainakaan ensiössä). En usko että Kremen käyttää abikoita tässä....vaikka niillekkin on paikkansa....

Päätyholkkeja pitää käyttää hienosäikeisillä kytkentäjohtimilla kun ne kiinnitetään ruuviliittimeen. Holkkeja ei käytetä yksisäikeisillä johtimilla. Holkkien puristamiseen pitäisi käyttää kunnon pihtiä jossa jousi varmistaa oikean momentin ja leuat ovat oikena muotoisia. Holkin tehtävänä on varmistaa että kaikki säikeet ovat puristuksessa ja osallistuvat liitoksessa virran siirtoon kun ruuviliitos on kiritty...ympäri leviävät säikeet voivat koskettaa osiin (POKS tai zazzzzshhh ) tai osua käpälään (ikävää jos jännitettä yli pienjännitedirketiivin) tai sitten eivät osallistu virran siirtoon ja jos mitoitus on "oikea", niin voi lähtee kuumenemaan...

Holkkeja saa sähköasennustarvikkeita myyvistä kaupoista ja niitä on jokaiselle johtimen poikkileikkauspinta-alalle erikseen sekä kahdelle johtimelle tarkoitettuja. Vaikka ei ostaisikaan vimpan päälle pihtejä, niin kannattaa opettella käyttämään oikeita holkkeja oikean kokoisille kaapeleille ja puristmaan ne oikein kiinni.

Aikoinaan sähkärit tekivät vimpan päälle oikeilla työkaluilla ja huollisesti kaappeja, mutta melkein aina lämpökamera paljasti jonkun huonon liitoksen (huonosti puristettu holkki tai väärällä momentilla ruuvattu ruuvi). Kotitarveruuviavain kuski selvii näistä yleensä oikein kun on vähän kokemusta, mutta jostain yli 3000:n liitoksen systeemin tsekkaamisesta saa joskus painajaisen, jos melkein kaikki on oikein, mutta siellä on just sopivasti pari virhettä jotka ei heti ilmoita olemassaolosta.

PekkaNF

[Smithy]

Kyllä juuri noita holkkeja tarkoitin.

Oli mielessä nuo pääteholkit, mutta en ollut täysin varma niiden soveltuvuudesta. Ensiöön en toki abikoja laittaisi. Muutamaan otteeseen olen noita abikoja joutunut ajoneuvoissa käyttämään - aika epävarmoja olivat. Aika huoletta näyttävät silti ihmiset noita kylvävän laitteisiinsa  ???

Kiitokset neuvoista, pitää napata ELFA:sta työkalut mukaan kun seuraavan kerran käyn ja opetella oikeaoppiset työmenetelmät.