Krótkie podsumowanie wszystkiego co na razie wiemy o silniku planetarium i
sposobach na poprawienie jego działania:
1. Schemat ideowy oryginalnego układu sterowania planetarium:
http://i.imgur.com/UeiqZfW.jpg
Interesujące są przewody 11, 12, 13, 14, 15 i 16.
11 i 12: doprowadzenie zasilania, zmostkowane, odpowiednio, z 4 i 3, czyli
stroną wtórną włącznika głównego.
11: połączony z 15, zasila terminale początkowe potencjometrów regulacji
obrotów przez selektor kierunku
12: zasila odczep centralny F uzwojenia statora silnika
13, 14: łączą odczepy końcowe F2, F1 z terminalami potencjometrów regulacji
obrotów
15: połączony z 11, zasila sczotkę A rotora silnika
16: łączy szczotkę B rotora silnika ze szczotką potencjometrów regulacji
obrotów
Potencjometry regulacji są nawinięte na wspólnym rdzeniu i mają wspólną
szczotkę która może przemieszczać się tylko po jednym z nich naraz. Na tej
samej osi zamontowany jest selektor kierunku, w praktyce to bakelitowy bęben z
przewodzącą wstawką która cały czas styka się ze środkową szczotką selektora
(przewody 11, 15), w pozycji zerowej nie styka się z żadną inną szczotką, po
zejściu z pozycji zerowej zwiera przewód 11 z początkiem jednego z dwóch
potencjometrów. Celem jest włączenie w obwód, przez przewody 13 albo 14,
jednej z dwóch połówek uzwojenia statora, F-F2 albo F-F1. Identyczną
funkcjonalność dałby zwykły, pojedyńczy potencjometr i przełącznik SPDT
łączący jego zakończenie z odpowiednią połową uzwojenia statora.
UWAGA: nie mam absolutnej pewności że faktyczne połączenia są zgodne ze
schematem, listwa zaciskowa zawierająca terminale 11-16 jest trudno dostępna,
potrzebuję lepszego oświetlenia i dostępu z drugiej strony żeby zweryfikować
zgodność.
2. Mamy do czynienia z silnikiem szeregowo-bocznikowym o nieco nietypowym
sposobie sterowania. Uproszczony schemat układu sterowania:
https://easyeda.com/normal/motor-3oOa8tPNx.png
Górny schemat to aktualny układ sterowania z pominięciem jednej z połówek
uzwojenia statora - naraz zasilana zawsze jest tylko jedna połowa, możemy więc
pozwolić sobie na takie uproszczenie. Oznaczenia terminali i numerów przewodów
odpowiadają pełnemu schematowi.
Dolny schemat przedstawia sytuację maksymalnego położenia potencjometru,
odpowiadającego maksymalnej prędkości. Rotor jest połączony szeregowo ze
statorem, zbocznikowany rezystancją 1.4kOhm.
3. Silnik ma aktualnie problem z wystartowaniem na napięciu niższym niż około
70VAC, ale gdy już zacznie się obracać, można zejść z powrotem nawet do 30VAC
i uzyskać stabilną, niewielką prędkość obrotu głowicy. Widoczne są wyraźne
różnice w działaniu na lewych i prawych obrotach, trudno powiedzieć w tym
momencie czy to kwestia różnic w parametrach połówek uzwojeń statora czy
nierównomiernego zużycia lewych i prawych powierzchni zębów w przekładniach
ślimakowych. Możliwe są też różnice w dokładnej charakterystyce
potencjometrów.
4. Prąd pobierany podczas pracy z oryginalnym układem sterowania wynosi
aktualnie 150-350mA.
5. Silnik tego typu z pewnością nie będzie działać z falownikiem, jego obroty
nie są w żaden sposób związane z częstotliwością napięcia zasilającego, mamy
więc dwie możliwości zastąpienia rezystancyjnej regulacji obrotów:
- autotransformator regulowany
- zasilanie prądem stałym z przetwonicy o regulowanym napięciu wyjściowym
W sobotę przeprowadziliśmy próby uruchomienia silnika z autotransformatorem
oraz źródłem DC, przy czym zostały wykonane na połączeniu szeregowym bez
rezystancji bocznikującej rotor.
6. Po podaniu 90VDC silnik nie zaczął się kręcić, ograniczenie prądowe
zasilacza ustawione na 100mA zadziałało i obniżyło napięcie do 35VDC. Nie
zwiększałem ograniczenia żeby nie ryzykować uszkodzeń, podejrzewam że ten
silnik, mimo że teoretycznie zalicza się do silników uniwersalnych, nigdy nie
był przewidziany do pracy z prądem stałym i nawet gdyby się uruchomił, mógłby
mieć tendencję do przegrzewania się, szczególnie w wypadku przeciążenia zbyt
dużym oporem mechanizmu.
7. Po podaniu napięcia z autotransformatora silnik nie zaczął się kręcić, ale
pobierany prąd nie przekroczył 70mA nawet dla pełnych 230VAC. Zaznaczam: test
został przeprowadzony przy szregowym połączeniu rotora i statora, *bez*
bocznikowania rotora. Jestem w tym momencie niemal pewien, że to był po
prostu zbyt mały prąd wzbudzenia na statorze żeby pokonać opór przekładni a
rolą bocznikowania rotora jest m.in. umożliwienie przepływu większego prądu
przez stator niezależnie od prądu przepływającego przez rotor.
8. W następnej kolejności - we wtorek, niestety w poniedziałek nie będę w
stanie - planuję przeprowadzić test identyczny jak wyżej ale z bocznikiem
około 1.4kOhm na rotorze, żeby wymusić wyższy prąd wzbudzenia.
9. Jeśli test zakończy się sukcesem, planuję użyć tego autotransformatora:
http://el-sklep.com/autotransformatory-regulacyjne-oiea/51-auto-oiea-1-auto…
Jego wydajność prądowa jest wciąż sporo większa niż potrzeba, ale nikt nie
produkuje mniejszych autotransformatorów regulowanych, a jest wystarczająco
mały żeby się zmieścił pod panelem. Tył osi jest odsłonięty, można ją łatwo
przedłużyć i zamocować serwo do automatycznego nastawiania.
--
Remigiusz "Enleth" Marcinkiewicz, enleth(a)enleth.com
WWW http://enleth.com
JID enleth(a)jabster.pl
