Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно.

Всем привет.

Хотел бы с вами поделиться своим "грязным" опытом, ошибках и результатом.

Рассматривать мы сегодня будем транспортер советской эпохи состоящий из двух частей. Одна часть транспортера приводится в движение асинхронным эл.двигателем с короткозамкнутым ротором мощностью 7 кВт и скоростью 950 об/мин, вторая часть с тем же асинхронником с кз ротором но 15 кВт и 970 об/мин.

Принцип работы транспортера простой. Как только на него подают продукцию, оператор нажимает и держит кнопку "Пуск". На секунды 3 срабатывает звонок типа МЗМ-1, сигнализирующем о скором запуске транспортера. По истечению 3-ех секунд запускается транспортер, оператор отпускает кнопку "Пуск"  и в дальнейшем другие операторы сортируют продукцию по нужным ячейкам. По необходимости нажимается кнопка "Стоп" для остановки транспортера и так по кругу. При этом операторы постоянно жаловались на боль в пальце, который за 12 часовую рабочую смену очень часто нажимает и держит 3 секунды кнопку "Пуск".

Общий вид:

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

Управление транспортером осуществляется с 5-ти кнопочных постов:

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

Раньше, запуск эл.двигателей осуществляли 2 магнитных пускателя 4-ой величины типа ПМА-4100. Но так как транспортер работал в повторно-кратковременном режиме, то контакты этих пускателей долго не выдерживали даже не смотря на то, что они были взяты с запасом по току.

От пускателей отказались и я собрал тиристорный привод. Опыт показал - 10 лет безотказной работы.

Общая схема:

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

Возникла вторая проблема - быстро выходили из строя реле времени (в схеме RT). Максимум пол года и всё, то включались быстрее, то включались медленнее, то не включались вообще.

Реле в последнее время применялись такие:

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

Их ремонтировали но на долго их не хватало.

В итоге решил собрать тестовое реле времени на Arduino Nano с возможностью дальнейшего расширения функционала таких как замер тока, дисплей, кнопки при помощи которых можно менять время выдержки и так далее.

Для теста использовал макетку. Высокое напряжение ни как не пересекается с низким:

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование
Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

Два нижних оптрона PC817 фиксируют отсутствие или наличие напряжения 220В, два верхних MOC3063 открывают симисторы.

Отпишусь сразу, с текущей схемой соединения PC817 Arduino будет фиксировать колебания переменной сети. Схему переделывать не стал, а просто сделал поправки в скетче при помощи millis() чтоб эти колебания не учитывались.

Немного модернизировали старую схему:

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

Принцип работы: При нажатии и отпускании кнопки пуск срабатывает звонок на 3 секунды, по истечению 3-ёх секунд звонок выключается и тут же включается пускатель КМ, который сам себя подхватывает своим контактом КМ1. Важно отметить симистор, который запускает пускатель КМ, открывается лишь на 0,15 секунд и потом закрывается. Этого времени достаточно чтобы пускатель сам себя подхватил блок контактом.

Приемущества:

Внедрив Arduino в схему транспортера после всех кнопок я ни каким образом не уменьшил безопасность при каких-либо ЧП. Даже если Arduino выйдет из строя, пробьёт симисторы - всегда есть возможность экстренно остановить транспортер нажав кнопку "Стоп" и вытащить ключ-бирку КА. Отсутствует эл.магнитное реле в схеме Arduino которое имеет механически износ. Время выдержки строго фиксировано, не больше не меньше. Имеются RC-фильтры. Дешевая ремонтопригодность. Цена сборки до 500 рублей при покупки деталей в местных радиомагазинах. Заказы с али оптом - ещё дешевле.

А теперь с какими препятствиями я связался

Arduino начала давать сбои и открывать симисторы от эл.магнитных помех - исправил керамическими конденсаторами "104". Изначально на одном из пинов Arduino не работала внутренняя подтяжка резистором - отказался от внутренней подтяжки и сделал наружную.

При написании скетча вроде бы всё предусмотрел и должно работать идеально, но на деле это далеко не так.

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

Когда я писал скетч впервые, подразумевал идеально работающих работников, которые кнопку нажали, отпустили. Но нет, ведь кто-то нажмет кнопку 2 раза, кто-то её передержит, кто-то будет нажимать прерывисто и постоянно и так далее. Это всё нужно было учитывать, так как Arduino это фиксирует и работа при неправильном написании скетча может нарушится.

Как видно скетч переделывался 7 раз, а баги и ошибки в работе выявлялись чуть ли не 2 месяца, приходилось переделывать. Сейчас все ошибки исправлены, схема отрабатывает как надо.

А теперь страшное! Как выглядит ШУ:

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

"Соплей" много не скрываю, бюджет ограничен, да и в целом это как подопытный кролик пока что. В будущем всё доведу до ума.

---

Скачать схемы с используемыми компонентами в PDF и скетч можно на ЯндексДиск.

П.с.: может что-то не идеально, но работает как надо.

Arduino & Pi

1.4K постов20.6K подписчика

Добавить пост

Правила сообщества

В нашем сообществе запрещается:

• Добавлять посты не относящиеся к тематике сообщества, либо не несущие какой-либо полезной нагрузки (флуд)

• Задавать очевидные вопросы в виде постов, не воспользовавшись перед этим поиском

• Выкладывать код прямо в посте - используйте для этого сервисы ideone.com, gist.github.com или схожие ресурсы (pastebin запрещен)

• Рассуждать на темы политики

• Нарушать установленные правила Пикабу

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
7
Автор поста оценил этот комментарий

Поддержу коллегу рукожопа (в хорошем смысле). Сам я разрабатываю частотники для электродвигателей на STM32.

раскрыть ветку (6)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Ооо, круто!

Частотники на полумастах транзисторных, или специальную старуху использовать планируется?

И сколько каналов?

я прост тоже планирую сейчас двухканальный контроллер воплотить в жизнь. Но...много  вопросов к реализации..

раскрыть ветку (5)
3
Автор поста оценил этот комментарий

Да, полумосты транзисторные и драйвера на оптронах. Во время доработок и отладок раз 5 бахнуло. Но все разы из-за внешних воздействий. Или осциллограф без гальванической развязки включали, или отвёрткой коротнули и т.п. Сама схема с токовыми защитами, с аппаратным дэд таймом показала себя весьма надёжно.

Автор поста оценил этот комментарий

Питерский умелец "скифософский" с ютуба частотник уже спаял, чтоб на токарнике точить шкивы для своего самолёта. Ох сколько "бумсов" и "бабахов" своей схемы он запечатлел на видео.

раскрыть ветку (3)
4
Автор поста оценил этот комментарий

Зато опыт получил, силовая электроника, такие спецы на дороге не валяются. На Радиокоте электронщика искали, реализовать проект блока коррекции мощности (чтобы потребление тока было синусоидальное) для импульсного блока питания на 10 кВт, зарплату предлагали 200 тыс., но народ особо не отзывался. Кто такое умеет и так нормально получает.

раскрыть ветку (2)
Автор поста оценил этот комментарий

Что-то мне подсказывает, что такая работа нашла бы свой отклик при сдельной оплате.

Автор поста оценил этот комментарий

не там искали.

Попробуйте самую популярную биржу фриланса.

Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку