Керування силою електромагніту з ардуїно


11

Це попереднє запитання Керування електромагнітом за допомогою Arduino стосується лише двійкового управління (УВІМКНЕНО або ВИМКНЕНО). На моєму боці мені потрібно вибрати силу магнітного поля.

Це домашній електромагніт, мені вдалося живити його за допомогою 12 В постійного струму + 5 Ом резистором, який дає близько 2 Амп. Отримане магнітне поле досить велике. Резистор нагрівається, але це терпимо.

Тепер я хочу модулювати інтенсивність між 0 і 2 амперами від деякого зчитування датчика, тому я планую використовувати Arduino.

Чи можу я використовувати ШІМ, знаючи, що індуктивне навантаження є значним? Чи критичний вибір частоти ШІМ? Чи будуть у мене проблеми з струмами Едді в м'якому ядрі? (Я не можу використовувати ламіноване серцевину).

Отже, моє запитання: чи є ШІМ справді хорошим вибором? Якщо так, чи варто тримати резистор 5 ом? Як я можу відкалібрувати свою частоту ШІМ + альфа? Якщо ні, то що я можу зробити замість цього? Яка схема?

Спасибі


ШІМ звичайно використовується для постійного контролю інтенсивності навантажень електромагнітом, так що так, це буде працювати. Вашими проблемами будуть механізм, який ви використовуєте для перемикання великого струму, необхідного для електромагніту (багато запитань на цю адресу цього веб-сайту), індуктивного прольоту (використовуйте діод у зворотному зміщенні по всій котушці) та (можливо) забезпечення вашої частоти ШІМ не є гармонікою незалежно від частоти природного резонансу у вашої котушки.
Анніндо Гош

Двигуни постійного струму також є індукторами. Можливо, моторний щит був би зручним рішенням?
Філ Мороз

Якщо у вас осцилоскоп, ви можете легко побачити, чи насичується індуктор. Якщо це так, вам слід врахувати більш високу частоту ШІМ. Якщо частота стає достатньо високою, струм через індуктор досягне свого максимуму / мінімуму лише при 100/0-процентному робочому циклі.
джиппі

@jippie: це те, чого я не розумію. Якщо це> 50%, то під час кожного циклу час "підйому" довше, ніж "час спадання", тому струм закінчується трохи вище, ніж там, де він почався. То чому він не насичується після багатьох циклів? (Я помітив, що це не так, але я можу зрозуміти, чому)
repied2

Відповіді:


6

ШІМ - хороший вибір і пам’ятайте, що котушці потрібен диод із зворотним зв'язком через неї, щоб запобігти пошкодженню індуктора з відкритим контуром з пошкодженням матеріалів. Вам також знадобиться використовувати силовий транзистор певного типу для сполучення між ардуїно і котушкою - ардуїно не забезпечує достатньо «приводу», щоб дістатися десь поблизу 2А. Ось схема, що показує транзистор з MCU, але він має мотор замість котушки. Це не має значення - важливо, що він показує діод і спосіб приведення котушки: -

введіть тут опис зображення

Він також показує + 5 В, але це може бути + 12 В. На що слід звернути увагу: -

1) Діод потрібно оцінювати при струмі, що перевищує максимальний струм через котушку.

2) Котушка все ще потребує резистора послідовно у разі коротких замикань, але, можливо, вона зводиться до чогось типу 1 Ом, коли ви щасливіші з операціями.

3) Транзистор повинен оцінюватися для перемикання струму, тому, ймовірно, виберіть той, який може легко обробляти принаймні 3А.

4) Номінальна напруга на транзисторі повинна бути лише 20 В або вище

5) Резистор в серії з базою може бути 100 Ом - спробуйте це для початку. З лінії ВО 3В3 100 Ом буде означати базовий струм близько 30 мА, і якщо коефіцієнт ВЧ транзистора хороший при перемиканні силових навантажень (100+), це повинно бути нормально, однак, можливо, буде краще використовувати FET для цього і там є з чого вибрати.

Далі спробуйте вивести імпульс простору позначки 50:50 (квадратна хвиля) та змінити частоту і побачити, як виглядають основні втрати з прогресивно більшими частотами. Я б подумав, що 1 кГц - це хороша відправна точка, і, можливо, ви будете задоволені 10 кГц.


Дякую за повну відповідь. У мене це працює з ардуїно ШІМ 500 ГГц і MOSFET IRF520 (нагрівається, тому я спробую кращий) + відбійний діод + оптопар. Але я все ще не розумію, чому струм не наростає прогресивно (після багатьох циклів), коли коефіцієнт ШІМ> 50%, оскільки під час кожного циклу час "підйому" довше, ніж "час спадання" і струм повинен закінчитися трохи вище, ніж там, де він почався!
repied2

гаразд, я думаю, що я зрозумів це завдяки деяким симуляціям schelab.com/circuit/73nx5a/ferropwm .
repied2
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.