请教，用可控硅控制电机的问题。

cnewer · 发表于 2010-8-18 12:00:16

我们的电机是交流电机，功率大概40w，电机是匀速的，只需要控制正转反转就行了。刚开始用的是普通的电磁继电器，但是电机一启动或停止单片机就要跑飞，跑飞到的点是对电机输出控制命令后的延时程序内，延时程序大概10ms。一开始怀疑电源问题，换了好几个电源，换成做继电保护的电源都不行。觉得可能是继电器问题，加了rc电路也不行。我们板子上有两路白炽灯调光电路，调光效果非常好，运行也一直很稳定。后来就换成用可控硅来驱动电机，运行就一直输高电平，停止就一直输低电平，没有产生复位了。我对硬件不太熟，现在的想法是换成可控硅来控制电机。不知道运行的稳定性如何（主要是怕电机的影响），电机运行的时间最多不超过两分钟，不知道可控硅要不要加散热片，加的话小散热片行不行？毕竟散热片要占不少空间。希望懂这方面的大大们指点下。谢谢！

huayuliang · 发表于 2010-8-18 16:58:39

对你的应用来说，用继电器还是可控硅区别不是很大。

使用继电器程序跑飞是触电火花导致的。触点应该做火花消除处理，并联小电容。

控制电路似乎没做隔离，最好是分开电源，光电隔离。

用可控硅确实可以避免继电器触点产生的火花。

可控硅得加散热器，不过按你的功率，可以用稍微小点的。这个可以计算。

而且你的应用最好是用过零触发来驱动。

on971 · 发表于 2010-8-19 09:58:25

首先要增强控制系统的抗干扰能力，程序，电路布局与抗干扰能力有很大的关系，尽力使系统的电磁兼容性优些。
用可控硅控制马达是可行的，可以直接输出（接个电阻）控制或通过光耦控制，如果只是用来控制马达开与关不调速的话（从你一开始就用继电器控制来判断，应该是不调速），且资源足够，可以对交流电源取样，控制时通过程序对可控硅过零触发，或使用过零光耦（这时程序不必要对交流源电取样，相关电路也不需要）。直接输出方案底板必须为热板（带电），光耦控制底板可以为冷板（不带电），可控硅用双向1A的就OK，不需要散热器（假定是220VAC）。也可以不过零控制。
控制电机正反转，情况会相对复杂一些，程序要满足停掉一个转向的输出后，待电机停定后再送出另一转向的输出。
如果抗干扰问题没有解决，企图用可控硅来避免程序跑飞是很有限的，是不可靠的，因为这样还是避免不了来自外界的干扰。

akcheng · 发表于 2010-8-19 16:48:23

学习了。。。

cnewer · 发表于 2010-8-20 17:07:47

回复【1楼】huayuliang 花生
对你的应用来说，用继电器还是可控硅区别不是很大。
使用继电器程序跑飞是触电火花导致的。触点应该做火花消除处理，并联小电容。
控制电路似乎没做隔离，最好是分开电源，光电隔离。
用可控硅确实可以避免继电器触点产生的火花。
可控硅得加散热器，不过按你的功率，可以用稍微小点的。这个可以计算。
而且你的应用最好是用过零触发来驱动。

-----------------------------------------------------------------------
回复【2楼】on971
首先要增强控制系统的抗干扰能力，程序，电路布局与抗干扰能力有很大的关系，尽力使系统的电磁兼容性优些。
用可控硅控制马达是可行的，可以直接输出（接个电阻）控制或通过光耦控制，如果只是用来控制马达开与关不调速的话（从你一开始就用继电器控制来判断，应该是不调速），且资源足够，可以对交流电源取样，控制时通过程序对可控硅过零触发，或使用过零光耦（这时程序不必要对交流源电取样，相关电路也不需要）。直接输出方案底板必须为热板（带电），光耦控制底板可以为冷板（不带电），可控硅用双向1a的就ok，不需要散热器（假定是220vac）。也可以不过零控制。
控制电机正反转，情况会相对复杂一些，程序要满足停掉一个转向的输出后，待电机停定后再送出另一转向的输出。
如果抗干扰问题没有解决，企图用可控硅来避免程序跑飞是很有限的，是不可靠的，因为这样还是避免不了来自外界的干扰。
......
-----------------------------------------------------------------------

谢谢你们的建议！

隔离是做了的，一块弱点板，一块强电板。继电器和可控硅再强电板上。用可控硅控制电机，启停程序的确不会跑飞了，但是电机有过热保护，一旦电机过热保护停止运行，单片机又会跑飞，不过日常使用是不会使电机跑到过热保护那点。现在抗干扰问题还是没有解决，我是做软件的，只能通过看门狗来尽量避免出问题，硬件的东西不太懂，对硬件还是不放心，怕使用一段时间出问题。

huayuliang · 发表于 2010-8-20 17:57:03

“隔离是做了的，一块弱点板，一块强电板”

控制电路与可控硅的驱动是光电隔离么？

两部分电路是否存在相同的地？

on971 · 发表于 2010-8-20 19:38:08

建议楼主还是要尽力提高产品对干扰的的免疫力，EMC是有标准和量化指标考量的。如果免疫力较差，什么光耦、隔离、强弱电分开，都无法抗击外来的干扰，以差模强脉冲干扰最甚。

xiaobendan · 发表于 2010-8-20 20:23:56

硬件问题

cnewer · 发表于 2010-8-20 22:00:04

回复【5楼】huayuliang 花生
“隔离是做了的，一块弱点板，一块强电板”
控制电路与可控硅的驱动是光电隔离么？
两部分电路是否存在相同的地？
-----------------------------------------------------------------------

用了光电隔离。地是分开的。现在相当郁闷，老板对硬件不上心，一味要求用软件解决。用的mcu热复位后还不能保持ram区的值。现在只能把重要的变量存入flash，复位后再读出来，但是擦写flash花的时间不少。

cnewer · 发表于 2010-8-20 22:19:49

回复【6楼】on971
建议楼主还是要尽力提高产品对干扰的的免疫力，emc是有标准和量化指标考量的。如果免疫力较差，什么光耦、隔离、强弱电分开，都无法抗击外来的干扰，以差模强脉冲干扰最甚。
-----------------------------------------------------------------------

感谢您的建议。
现在想起了一个问题，把电机分开不用单片机控制，直接插电启停不会对单片机造成影响，用单片机控制时，电机造成的干扰有哪些？

on971 · 发表于 2010-8-20 22:40:03

回复【9楼】cnewer
-----------------------------------------------------------------------

由于马达功率较小，无触点开关控制自然可以忽略电机的干扰了，如果过零触发，就零干扰了。不明白不要单片机控制怎么控制转向和停转的，难道仅转向和停转用手动不成？

JQ_Lin · 发表于 2010-8-21 02:38:55

回复【2楼】on971
控制电机正反转，情况会相对复杂一些，程序要满足停掉一个转向的输出后，待电机停定后再送出另一转向的输出。
-----------------------------------------------------------------------

“待电机停定后再送出另一转向的输出”。停定后，为什么？

on971 · 发表于 2010-8-21 09:33:52

回复【11楼】JQ_Lin
-----------------------------------------------------------------------

选用的可控硅电流富裕量不大（此例最低可以选0.6A的，上面建议用1A的），不停定反方向启动怕一来会增加电流，二来会产生制动噪音，如果不介意二，可控硅用3A的，不停定即送也是可以的。

cnewer · 发表于 2010-8-21 09:40:39

回复【10楼】on971
回复【9楼】cnewer
-----------------------------------------------------------------------
由于马达功率较小，无触点开关控制自然可以忽略电机的干扰了，如果过零触发，就零干扰了。不明白不要单片机控制怎么控制转向和停转的，难道仅转向和停转用手动不成？
-----------------------------------------------------------------------

转向控制是分开的。停转不给电就行了。

on971 · 发表于 2010-8-21 09:46:49

回复【13楼】cnewer
-----------------------------------------------------------------------

归根问底，就是要问是电子开关控制还是机械开关控制马达，如果电子开关控制，还是要设电控电路的吧。

yeutay · 发表于 2010-8-22 01:44:42

一个公司的软硬件都要健全,你们缺乏硬件能力永远做不出好東西,充其量只能仿造。******软件无法克服********
很多埸合要用继电器,而且这次你不解決掉问題永远存在。
在用继电器吋接点火花的幅射干擾: 硬件和layout问題,软件程式当机无法克服(软件无用)暫存器內容被电弧改変。
硬件改善: 減少火花电弧发生的量:接点并联火花消除器(內部R串C)。
layout改善: 減少火花电弧感应到MCU的量:儘可能降低in线之上拉或下拉电阻值甚至并联电容,in线宜短宜细并且包地及鋪地,
out线抗电弧能力较in线強,但最好比照in线作法。
# 我们作单面板,MCU有28腳IO全用其中一半当in且引线有十公分,距离继电器在3到6公分, AC240V继电器接点未接火花消除器,
单单只靠layout包地及鋪地(线寬12~20mil,間距12~20mil)就可完全克服接点火花的幅射干擾。間距12~20mil但越小更好。
# 包地:指一條GND一條信号(较差可两條信号)再一條GND。

xiaobendan · 发表于 2010-8-22 07:16:13

同意楼上，软件是无法解决的

on971 · 发表于 2010-8-22 11:23:18

程序可以解决一部分，不是完全不可以。

cnewer · 发表于 2010-8-22 13:05:24

感谢楼上几位朋友的建议，谢谢！

cnewer · 发表于 2010-9-2 11:14:06

继电器驱动电路换了，没再出现程序跑飞的问题。换成用三极管驱动继电器才好的。
下面是原图：

(原文件名:[]OBL97)DE1Q9IC{XH[D%J0.jpg)

各位大大们帮忙看下这个图哪里有问题？

cnewer · 发表于 2010-9-2 11:16:49

换成三极管驱动后，继电器吸合声音要比2003驱动的响很多。2003输入端是否正确？

on971 · 发表于 2010-9-2 11:22:28

在管阵各B极端加个合适的限流电阻吧，这样可以降低12V的电流消耗。用管阵了，真不在乎成本。

on971 · 发表于 2010-9-2 11:27:42

“换成三极管驱动后，继电器吸合声音要比2003驱动的响很多”
这个似乎没什么道理的，如果真是这样，那往往是说明响的表示继电器吸合更干脆利落，是好事不？你测一下管阵的导通管压吧，要饱和导通才对的。

cnewer · 发表于 2010-9-2 11:34:59

回复【21楼】on971
在管阵各b极端加个合适的限流电阻吧，这样可以降低12v的电流消耗。用管阵了，真不在乎成本。
-----------------------------------------------------------------------

用三极管+二极管好像是2003便宜很多，呵呵。做硬件那哥们是第一次做应用的板子，前面也没人带，所以很多东西还在慢慢学吧。回复【22楼】on971
“换成三极管驱动后，继电器吸合声音要比2003驱动的响很多”
这个似乎没什么道理的，如果真是这样，那往往是说明响的表示继电器吸合更干脆利落，是好事不？你测一下管阵的导通管压吧，要饱和导通才对的。
-----------------------------------------------------------------------

应该是好事吧，至少现在单片机不会跑飞。就三极管+二极管，也没有用rc电路。用2003的时候，各种方法都想了，就是解决不了。

on971 · 发表于 2010-9-2 11:47:35

反过来说是这样，你现在用的2003，继电器吸合声比用三极管时小，可能表明吸合不干脆，拖泥带水，不是好事，这个需要你去求证，做产品不要放过任何疑点，否则，等到用户手里才发现问题，就会变得头比地球还要大。
用分立三极管比用2003易受干扰，是没有道理的。

cnewer · 发表于 2010-9-2 12:00:39

回复【24楼】on971
-----------------------------------------------------------------------

谢谢您的建议。

on971 · 发表于 2010-9-2 12:20:30

查了一下，2003每个基极都串了2.7K电阻，所以21楼的建议不对，不必再加基极电阻了。倒是觉得RP2的下拉电阻（2K）小了点。

wxdl · 发表于 2014-3-22 20:43:42

怎么回事？？？？

请教，用可控硅控制电机的问题。

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！