PWM実験用基板の作成 投稿者：mm 投稿日：2011/06/22(Wed) 19:52 No.195 MachでDC100Vモータをブリッジダイオードのみで動かしていたのですがFETを使いPWM制御するとなると、いろいろ問題が有りそうなので、先生に教えてもらい、ちょっと回路を作ってみました。 ついでに動画も撮ったのですが撮影では失敗です。 http://www.youtube.com/watch?v=ISjHNLWrrlk 添付：195.jpg (93KB) Re: PWM実験用基板の作成 - mm 2011/06/22(Wed) 20:02 No.196 ミニ旋盤のモータに接続しテストして見ました。 今日は暑く手も汗ばみちょっとびりびりだいぶ危険ですね。 100％4000回転のモーターを1000回転くらいまでは下げられましたが500回転以下は不安定でした。 PIDの設定も良くわからず変更すれば早く目的回転数に近ずく様にも成りましたが、速度を変更するといったん回転が上がって下がる感じです。 トライアックで回転を下げると500回転くらいでも安定はするのですが、負荷を掛けると回転が落ちるのでフィードバックをと思いましたが、私には難しそうです。 Re: PWM実験用基板の作成 - riki 2011/06/22(Wed) 22:09 No.197 mmさん今晩は。 モータのドライバですね。教えてくれた先生も適当ですね。 写真から回路を推察すれば、駆動は１象限なので速度を落とす 能力はなく、単純なチョッパですね。半田ゴテの温度制御程度 じゃないでしょうか。回転の上げ下げを制御しようとすれば 最低でも２象限（速度減もできる）は必要になりそう。 速度帰還もそれなりに欲しくなるし・・・普通のサーボってことに なっちゃいますね。 Re: PWM実験用基板の作成 - mm 2011/06/24(Fri) 09:14 No.199 rikiさん 昨日は電話有難うございました。 ２象限の私にでも出来そうなことが見つかりましたら、教えて下さい。 Re: PWM実験用基板の作成 - ノンノ 2011/06/24(Fri) 19:57 No.201 イヤー　モーター側のクランプダイオードがありますので、 ダウンチョッパのお手本ですね。 惜しむらくは電源フリーだったら、(部品の) 節約になるのではと思いました。 加工の方はさすがに手慣れたご様子、感心致しました。 高周波基板の試作に大変便利そうです。 Re: PWM実験用基板の作成 - mm 2011/06/24(Fri) 22:00 No.202 こんばんはノンノさん 当初の適当な目論見はCNCの電源やドライバー等のボックスをシンプルに小型化しようと始めたことです。 で中国より110VDCモータを購入しブリッジダイオードのみでSSRでON　OFFさせていました。 ちょっと欲を出しFETを付けて回転入力すればMachがDCサーボの様に成るかなと、素人考えで繋いで見た物の回転を下げる事が出来ず、色々絶縁しなければならない事が少し解りフォトカプラーとDCDCコンバーターを使う作戦を教えてもらいました。 惜しむらくはの電源フリーだったらだと 何か良い作戦は有りますか？ なるべく　大きい、高い、物は使いたくありません。 ご指導ください。 宜しくお願いします。 Re: PWM実験用基板の作成 - riki 2011/06/24(Fri) 23:33 No.203 ノンノさん、mmさん今晩は。 惜しむらくの電源は商用ライン側での抵抗＆ZDかなんかですか？ 上の試作基板なら行けると思います。 　mmさんの要求事項で何が難しいって「部品点数が両手指数を超えない」 ってのが一番のハードルです。。。。 　machのPWMがDuty50%で速度”零”で可逆性になればいい手があるんですがね・・・・ Re: PWM実験用基板の作成 - ノンノ 2011/06/25(Sat) 11:56 No.204 回転数制御に関しては、モーターの種類を知る必要があります。 一般はシリーズモータ（ACでも回る、負荷によって回転数が変わる） パラレルモータ（ACでも回る、負荷によって回転数が変わらない） マグネットモータ（DCでしか回らない、シリーズとパラレルの中間の特性を持つ） 電圧制御を考えますと（オープンループ） マグネットモータとしまして、有る程度電圧に比例します、電流正帰還を掛けると、負荷にほとんど左右されません。(昔のカセットモータなど) 回転数制御（クローズドループ）回転数を読み取り（検出応答性） MACHの方で（PID　結構難しい）を掛け、出力電圧を制御します。 電流正帰還がないと負荷によって引っ張られ安定しにくい。 モータードライブのFET駆動電源は秋月の「IR2155」を使うと 外附抵抗（抵抗ドロッパ）と内部ゼナーで駆動電圧を作ってくれ２回路（ハイアームローアーム-FETドライバ強力）駆動できます。 ドロッパならハイアームだけでも動作しますがコストは余り響かないので２個付け途方が楽です。駆動パルスでモーターのマグネット抜けを起こすので小さなリアクトル（コイル）を入れる方がよいです。 ここまで来ると部品数が増えるのでチョット躊躇。 IR2155は１6vくらいの電源が出ますので、これで２-OPアンプを動作させ電圧制御電流正帰還に使いますと、外部アナログ制御対応になります。 （高圧回路だけでアナログ信号に従うモータドライバ、内部簡易クローズド） MACHからのPWM信号を高速フォトカプラで平均化、アナログ変換しますと、絶縁信号結合が出来ます。（オープン制御） まだほとんど設計はしていませんので、順番に設計すると少し時間が掛かります。 追伸 今お作りの基板は直流回路を全面基板面からも−側を分離しますと 絶縁出来て触ってもピリピリしにくくなります。 下駄はノンノさんへ！ - riki 2011/06/25(Sat) 18:24 No.205 ノンノさん、今晩は。 電流帰還で正帰還っちゅーのはおいらの脳みそでは理解出来ません。 管理人さんの掲示板は「おもちゃ」ですのでIR2155など、あまりマニアックなのもどうかな？と思いますが ここはノンノさんに下駄を引き取って頂いて 「乞食のお粥」にならないよう最後までフォローお願いします。 Re: PWM実験用基板の作成 - mm 2011/06/25(Sat) 20:39 No.206 こんばんはノンノさん rikiさん rikiさんにも解らない物なんですね 私にとってはそもそも何も解ってはいないので同じです。 部品点数が少なく繋いだら何とか成る物なら是非試して見たいです。 計測器を使って調整するような物は私には無理です。 秋月で購入できる程度の部品構成だと助かります。 宜しくお願いします。 Re: PWM実験用基板の作成 - ノンノ 2011/06/25(Sat) 20:42 No.207 rikiさんこんばんは ホウシャノウと もう老いぼれてピーター状態ですから、振らないで下さい。 なんちゃって！ http://2.suk2.tok2.com/user/nonnno-protok2/img/2007-05-27-1.JPG この回路は電圧と電流のどちらかが越えたら抑制する回路ですが、 R4→p3　と　R7→p6　(マルチ抵抗網帰還でややこしく見えます) 電流検出を分流器の前(R7)から取っています。 分流器の前と後ろに新しい100Ωくらいのボリュームの １と３を繋ぎ ２を(R4)に入れますと、電流によって電圧抑制を制御、 これで電流ブースト（正帰還が）出来ます。 これを元に制御回路にします。 http://den-nekonoko.blog.so-net.ne.jp/_images/blog/_615/den-nekonoko/WS000393.JPG これは２回路使っていますが１回路で働きます。 ctとrtで発信していますが、ここを電流制御に接続しますと、 変更できるようになります。 （モウチョット考えを練ってみます） 出力は可変になります。 IR2155は http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir2153.pdf これのRTとCTに抵抗7.5k〜36kを繋ぎ　CTとGND間に1000PFを繋ぎますと 100KHz〜20KHzで発振します。フリー状態で50%位の出力です。 （ここの波形は丸ノコギリ波です） このCTに電流を流し込みますと出力は増えて、 流し出しますと出力は下がります。 丸ノコギリ波ですと直線制御には成りません。 発振回路を定電流型にしますと、三角波になりまして、 直線制御になります。（0%　100%は出来ません） 三角波回路は画像のような感じです。 (以前の流用ですので加算減算は入っていません) Re: PWM実験用基板の作成 - ノンノ 2011/06/25(Sat) 21:32 No.208 IR2155のインバータ(チョッパ)部分 ブースト電圧帰還回路とMACHからのPWM変換回路が思いつきません。 PNPトランジスタは基準電流発生、 NPNトランジスタは電流変換スイッチ。 Re: PWM実験用基板の作成 - ノンノ 2011/06/25(Sat) 22:42 No.209 こんなに増えちゃったらダメですよね。 難しいのは100vのスイッチング、駆動回路 モーター特性の補償、ブースト帰還 回転数読み取りは簡単なのに、PIDは難しい。