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[AYUDA] Variador de velocidad para motor 220V 3000W
#1
Lo mio es la mecánica, por eso os pido ayuda para hacer un variador de velocidad controlado por PWM para mi fresadora CNC.

He visto por ahí algún esquema de hasta 300W muy sencillo con un optoacoplador un condensador y un triac pero necesito saber valores del triac, del condensador, el opto etc para hacer uno de unos 3500W
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#2
Pon si quieres ese esquema, y vemos que cambiar...
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#3
Te dejo la página donde lo he encontrado http://controldevelocidaddeunmotorac.blogspot.com.es/
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#4
Me interesa el tema porque estoy haciendo una máquina que necesita controlar 3 motores de escobillas de 700W cada uno.

El sistema de control con TRIAC tiene por misión cortar cada semiciclo de corriente que le llega al motor, como puedes ver en este gráfico animado:

resim

El control por PWM es dificil, porque habría que sincronizarlo exactamente con la corriente de entrada al motor. Yo he encontrado varias soluciones:
  • un circuito muy sencillo detecta el paso por 0 de la oscilación de alimentación a 220V y dispara una interrupción en el arduino, que espera los ms que corresonda, y a continuación actúa sobre el triac (ver aqui). El circuito de esa página hay que reconfigurarlo porque está hecho para 120V y pocos vatios, pero lo importante es la idea, la explicación y el código. El circuito tiene una parte de detección (arriba) y otra de control (abajo). La de detección la tengo hecha muy simplificada, con 1 LED, 1 resistencia, 1 condensador y 1 4N25.
  • por PWM se controla la luminosidad de un LED, que actúa sobre una resistencia sensible a la luz que controla un circuito con TRIAC (ver aqui). Esto lo probé y no me convenció para buscar bajas velocidades, pero quizá no lo probé lo suficiente. Hay que proteger muy bien la LDR de la luz, porque tienen excesiva sensibilidad.
  • el arduino gestiona varias resistencias (3 o 4) que controlan el circuito del TRIAC (ver aqui)
  • un circuito dispara una interrupción en el arduino, que mediante un SSR administra semiciclos completos de corriente al motor. Este sistema no va mal, pero cuando va bajo de vueltas tremula un poco

Los componentes para 3000W se pueden sacar de esta página


suerte con ello
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#5
El año pasado en DPE nos dieron un tutorial de un control de velocidad de motor muy bueno y sin perder un ápice de fuerza. Lo busco y te lo paso porque está genial. Recuerdo que estaba sacado de un revista
No lo intentes. Hazlo o no lo hagas, pero no lo intentes.
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#6
Este triac te valdría: http://es.farnell.com/nxp/bta140-600/tri...dp/1081332 (Es de 25A, en principio uno de 16 te vale, pero mejor no pillarte los dedos)

Para el circuito, ve a la datasheet, página 7 http://www.farnell.com/datasheets/1464521.pdf

Es el circuito que yo usaría, al menos.

Ojo al calor en el triac (toca poner un buen disipador) y a la potencia en resistencia y condensador. Habría que ver si es necesaria la red snubber (La resistencia de 39 y el condensador) por que no siempre lo es, pero es un tema a mirar con cuidado...

EDIT: Lo de la datasheet página 7 me refiero a la del moc3021... y al circuito de la parte de abajo de la página (hay 2)
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#7
Thorontir escribió:...

EDIT: Lo de la datasheet página 7 me refiero a la del moc3021... y al circuito de la parte de abajo de la página (hay 2)

Yo estoy muy pez en electrónica, pero creo entender que ese esquema de la página 7 al que te refieres es como un par darlington pero de TRIACS (uno dentro del MOC3021, y el principal a la derecha)
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#8
Normalmente usas un diac para disparar el triac. Y es preferible aislar la potencia de la lógica: ahí entran los optodiacs (Como el moc3021) para "ahorrar pasos".

El "aspecto" es parecido a un par darlington, pero no tiene mucho que ver: piensa que los darlington normalmente vas a querer tener una ganancia de corriente, mientras que aquí el optodiac y el triac hacen meramente de interruptores (Simplificando el tema, vaya).
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#9
sacamantecas escribió:Los componentes para 3000W se pueden sacar de esta página

Me mola este circuito por su simplicidad pero habría que adaptarlo para la salida PWM 5v con un opto.
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#10
Perdonad mi ignorancia pero.... ¿Sería suficiente con sustituir el potenciómetro por un opto tipo MOC para poder regularlo conectándolo a una salida PWM 5v?

¿Quizás habria que cambiar el valor de la resistencia de entrada al potenciómetro?

Me ha parecido que alguno de vosotros piensa que lo voy a conectar a un Arduino y no es así lo conectaría al puerto Lpt
ya que el programa que utilizo vá por LPT pero ahí quedaría para los arduineros (me incluyo)

resim
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#11
La función del potenciómetro es regular el tiempo de carga del condensador C1 y C2, y con eso variar el tiempo que tarda el DIAC en alcanzar su tensión de conducción, para activar el TRIAC. Esto ocurre con cada semiciclo de la onda de entrada, cada 10ms.

El MOC puede sustituir a la parte izquierda del circuito, salvo el TRIAC, R3 y C3. Para controlarlo, deberías detectar el paso por 0 de la onda de entrada, y unos milisegundos después activar el MOC. Pero tu circuito necesita saber cuándo la onda pasa por 0

En alguna parte he leído que es no es nada bueno conmutar corrientes fuera del paso por 0 de la onda.

En cualquier caso, si las señales de control van desacompasadas respecto de la oscilación de la corriente el motor te hará un ruido del estilo de "guá-guá-guá" y funcionará a tirones.

suerte
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#12
Siempre puedes hacerlo en dos partes: El programa saca por el puerto lpt el pwm que necesita, y un pequeño micro (Arduino, si es lo que usas, pero para esto te vale cualquier pequeño micro de estos de 6 u 8 pines) lee ese pwm, mira el paso por 0 de la red electrica y sincroniza la señal de salida (el mismo pwm que le llega del lpt) con la señal de la red. Si, es añadir ese poco más de complejidad, pero tienes lo que quieres y a cambio, como dice sacamantecas, torturas menos al motor...
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#13
Ok, voy pillando el concepto, hay que sincronizar de alguna manera la señal pwm de entrada con la de salida por llo que la frecuencia base de entrada debería ser de 50HZ y debería de cambiar el ancho de pulso para aumentar o disminuir la velocidad.

Ahora mi pregunta es: ¿hay alguna manera de hacer esa sincronización de forma analógica sin depender de un microcontrolador?
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#14
Quizás esto pueda ser la solución http://deeea.urv.cat/public/PROPOSTES/pu...688pub.pdf mirad la página 20
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#15
Aunque tu máquina se controle con un PC, usar un microcontrolador para gestionar el motor encarece el proyecto en unos euros y te ahorra muchas comeduras de coco. Ya que veo que eres de Zgz, un arduino leonardo auténtico cuesta 18 ebros en Goya. También hay opciones mucho más baratas en la red.

Un detector de paso por 0 es muy fácil de hacer:
resim
El condensador es de 0.22 uF y la resistencia puede ser de 1K pero con 2K también funciona
La cuestión es cambiar el diodo de la derecha por un optocoplador 4N25. El optocoplador puentea un pin del arduino, y el cambio se detecta con una interrupción. Funciona de coña :mrgreen:

Una vez controlado el paso por 0 sólo hay que esperar los milisegundos que sean para actuar sobre el TRIAC, que se puede hacer con un MOC como nos ha dicho Thorontir.
He aquí un ejemplo:
resim
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#16
Igual me planteo lla posibilidad de hacerlo con un Attiny y lo integro todo en el mismo circuito.
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#17
DarkmanCNCManiac escribió:Igual me planteo lla posibilidad de hacerlo con un Attiny y lo integro todo en el mismo circuito.
¡¡qué chulo!!
no lo conocía :aplauso:
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#18
Pues mira esto y te gustará mas http://www.arduteka.com/2012/01/tutorial...n-arduino/
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#19
Aquí os dejo un boceto previo del esquema, ya os digo que mis conocimientos de electrónica son muyyyyyy limitados por lo que si le podéis hechar un vistazo os lo agradeceré. Mola

resim
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#20
Así a bote pronto, preguntas:
1) ¿Has mirado la corriente que necesita el 4N35 para disparar? La resistencia de 1k va a hacer que pasen por ahí 220V/1k = 220mA, parece demasiado... Probablemente con que pasen 10 o 20mA como mucho te valga, y así tendrás menos problemas de calor (Piensa que en la resistencia quieres la menor potencia posible...)

2) ¿Para que usas el contactor? Ya vas a tener el control del motor con el triac... ¿O es para incorporar una parada de emergencia? Si es así, ¿No deberías controlarlo directamente con un pulsador/interruptor en vez de con el micro?
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