Bobin hesapları (selenoid) konusunda yardıma ihtiyacım var.

[Endorfin35+]

Arkadaşlar ben bu bobin işinden hiç anlamıyorum ve ufak ufak öğrenmek istiyorum ancak neyi öğrenmem gerektiğini bile çözemiyorum. Fikir vermenizi rica ediyorum.

Elimde bir adet vibrasyon yapan selenoid bobin var. Yapı olarak hareketli demir nüve ve buna bağlı olan bir yaydan oluşmakta.

Sistemin güç kaynağı 24V 3A Ancak sürücüde yardımcı 4700uf blok var.

Bobin sürücü kart 30 Hz %10 Duty ile kare dalga sinyal gönderiyor. Bobin enerjilendiği anda yay ile uzaklaştırılmış olan demir çekirdeği merkezine doğru çekiyor. demir çekirdek merkeze ulaştığı anda sürücü akımı kesiliyor. Bu duty oranı ile ayarlanıyor. Şimdi burda şöyle bir durum var; akım kesilmez ise akım hızlıca artıyor öyleki sigorta güç kaynağı ve varsa çöküyor veya sürücü yanıyor... İlk anda akım verildiğinde demir çekirdek merkeze doğru hareket ederken akım normal seviyede oluyor ancak merkeze ulaşıp artık hareket etmediği anda akım yükseliyor. Ben bunu dönen dc motorun hareketini zorla durdurma/ durdurmaya çalışma sırasında çekilen yüksek akıma benzetiyorum. Ancak akım yükselme sebebini bilmiyorum.

Bu selenoidin aynısından yapmak istiyorum. Tornada bobin karkasının aynısını hazırladım. Orjinal bobini söktüm. Spir sayısını tespit ettim. Ancak aynı çapta tel bulamadım. Elimde 0.8 ve 0.4mm tel var bunları değerlendirmek istiyorum.

Orjinal bobin : 0.60mm ile 270 spir 1.5Ohm (ölçü aleti düşük omajı çok güzel ölçmüyor)
Benim bobinim : 0.80mm ile 180 spir 0.5Ohm geliyor.

Alternatif olarak 0.40 telde var elimde bununla spir sayısını tutturabilrim.

Şimdi bu veriler ışığında spir sayısı ve tel çaplarında ne anlamalıyım?

Düz mantık olarak ;

1. 0.8 Tel çapı büyük olduğu için dirençi daha az. O zaman 0.40 ile aynı spir sayısında omik direnç iki kat yüksek mi olur (kabaca)
2. Orjinal selneoide göre 0.8 tel ile 90 spir eksiğim var (karkasa sığmıyor) Bu bana ne kazandırır ne kaybettirir.
3. 0.40 ile 270 spir sarsam sadece akım taşıma kapasitesi yönünden mi fark olur.

Sırf omik yük olsa 24/~1 = 24A yapar. Çekirdek hareketi tamamlandığında omik yük gibi mi davranıyor. Normal bobinler de öyle mi ? Sabit akım altında ilk başta akıma zorluk gösterip sonra omik direnç gibi mi çalışyorlar. Bu ilk andaki durma teknik olarak ne deniyor? Bununla ilgili eş değer omik direnç hesabı gibi bir durum var mı?

Konudaki cahilliğimi mazur görün

 

[taydin]

Sürücü kart çok kısa sürede yanıyorsa, onun sebebi muhtemelen akım değildir. Akımın bir devreyi bozması için belli bir süre geçip ısıya sebep olması gerekiyor. Bir devre çok kısa sürede ölüyorsa orada bir aşırı voltaj durumu vardır ve bu voltaj da yarıiletkenlerin delinmesine sebep oluyordur. Mesela selenoid'de biriken enerji uygun bir snubber devre ile uzaklaştırılmıyor olabilir. Duty cycle'ı belli bir limitin üzerine artırdığında selenoid bobininde büyük bir enerji birikimi olur. Selenoid'in akımı kesildiğinde ÇOK YÜKSEK bir voltaj oluşur.

Spir sayısı ve kesit ile ilgili de genel mantık şudur: Selenoid'in üreteceği manyetik alan, ve dolayısıyla çekme gücü, hem sipir sayısına bağlı hem de bobinden geçen akıma bağlı. Spir artarsa manyetik akı da artar. Akım artarsa manyetik akı da artar.

Eğer selenoid'de 0.60 mm lik tel vardı, ama sen 0.80 mm tel sardıysan bir sorun olmaz. Spir sayısı aynı ise 0.80 mm telden aynı akımı geçirirsin olur biter. Tam olarak aynı çekme kuvvetini elde edersin. Ama diyelim 0.8 mm sarınca yeterince spir elde edemedin. O zaman akımı artırman lazım.

Aynı şekilde 0.60 mm yoktu ve onun yerine 0.4 mm sardıysan, 0.6 mm durumundaki akımı geçirmek zor olacağı için bu sefer ilave spir ile durumu dengeleyebilirsin.

 

[Endorfin35+]

İlk anda akım verildiğinde demir çekirdek merkeze doğru hareket ederken akım normal seviyede oluyor ancak merkeze ulaşıp artık hareket etmediği anda akım yükseliyor. Ben bunu dönen dc motorun hareketini zorla durdurma/ durdurmaya çalışma sırasında çekilen yüksek akıma benzetiyorum. Ancak akım yükselme sebebini bilmiyorum.

Akım yükselme sebebi derken, manyetizma anlamında ne olduğunu bilmiyorum. Çekirdek hareketini tamamladığında bobin (zaten düşük omajlı) kısa devre gibi aşırı akım çekiyor.

Duty cycle'ı belli bir limitin üzerine artırdığında selenoid bobininde büyük bir enerji birikimi olur. Selenoid'in akımı kesildiğinde ÇOK YÜKSEK bir voltaj oluşur.

Ben kendi sürücümü yaptım. Akım kesilmeden mosfet bozluyor. Kullandığım mosfet 46A/60V (peek 203A 10us). Sürücüyü tasarlarken baya araştırmıştım. Flyback olarak 45V/6A ters diyor var. Sürücü gayet serin ve güzel çalışıyor burada bir sıkıntı yok. Yazılım kontrollü duty yavaş yavaş yükseltip optimum bir değer yakalıyorum. Genelde bobinin enerjili kaldığı süre 5ms civarında.

Spir sayısı ve kesit ile ilgili de genel mantık şudur: Selenoid'in üreteceği manyetik alan, ve dolayısıyla çekme gücü, hem sipir sayısına bağlı hem de bobinden geçen akıma bağlı. Spir artarsa manyetik akı da artar. Akım artarsa manyetik akı da artar.

Voltaj sabit olduğu için spir sayısı arttıkça akım azalır dersek doğru olur mu?

Voltaj sabit olursa aşağıdaki çıkarımlar doğru mudur?

Çok az spir : yüksek akım düşük manyetik akı,
Optimum spir : uygun akım, uygun manyetik akı,
Fazla spir : düşük akım, düşük manyetik akı?



Bugun 0.40 ile uygun spirde bir karkas daha sardım. Omajı 3.2Ohm geldi. Deneme, yanılma, kıyaslama yoluna gideceğim artık... Birde peek akımı ölçek istiyorum ancak bendeki multimetreler ile mümkün değil. Eldeki imkanlar ile aklıma, bobine 0.1R gibi bir seri direnç bağlayıp üzerindeki peek gerilimi osilaskop ile öçlüp akımı hesaplamak geliyor...

 

[taydin]

Akım yükselme sebebi derken, manyetizma anlamında ne olduğunu bilmiyorum. Çekirdek hareketini tamamladığında bobin (zaten düşük omajlı) kısa devre gibi aşırı akım çekiyor.

Selenoid'de manyetik alan akımla doğru orantılı olarak artacak.

Ben kendi sürücümü yaptım. Akım kesilmeden mosfet bozluyor. Kullandığım mosfet 46A/60V (peek 203A 10us). Sürücüyü tasarlarken baya araştırmıştım. Flyback olarak 45V/6A ters diyor var. Sürücü gayet serin ve güzel çalışıyor burada bir sıkıntı yok. Yazılım kontrollü duty yavaş yavaş yükseltip optimum bir değer yakalıyorum. Genelde bobinin enerjili kaldığı süre 5ms civarında.

ON durumunda yanıyorsa sadece şu ihtimaller aklıma geliyor:

1) bir yarım veya tam köprü yapısı var ve köprünün üst ve altı aynı anda ON oluyor. Bu durumda besleme voltajı kısa devre olur ve çok yüksek akım geçer.

2) Duty cycle fazla artırılırsa, ve kullanılan selenoid'in direnci ve besleme voltajını düşündüğünde 46 A den fazla akım geçiyorsa, gene aşırı akımdan yanabilir.

Voltaj sabit olduğu için spir sayısı arttıkça akım azalır dersek doğru olur mu?

Voltaj sabit olursa aşağıdaki çıkarımlar doğru mudur?

Çok az spir : yüksek akım düşük manyetik akı,
Optimum spir : uygun akım, uygun manyetik akı,
Fazla spir : düşük akım, düşük manyetik akı?



Bugun 0.40 ile uygun spirde bir karkas daha sardım. Omajı 3.2Ohm geldi. Deneme, yanılma, kıyaslama yoluna gideceğim artık... Birde peek akımı ölçek istiyorum ancak bendeki multimetreler ile mümkün değil. Eldeki imkanlar ile aklıma, bobine 0.1R gibi bir seri direnç bağlayıp üzerindeki peek gerilimi osilaskop ile öçlüp akımı hesaplamak geliyor...

Manyetik akı ile akım ve spir arasındaki ilişki lineer (doğru orantı var). Örneğin spir sayısı iki katına çıkarsa, akım da yarıya inerse, manyetik akı aynı kalır. Ama tabi spir sayısının iki katına çıkması mutlaka akımı yarıya indirmez. O tamamen telin kesitine bağlı. 1 mm[SUP]2[/SUP] lik bir tel ile selenoid sardıysan, spir sayısını 10 katına çıkarırsın, ama direnç sadece %10 artabilir Dolayısıyla akım neredeyse aynıdır ve manyetik akıyı neredeyse 10 katına çıkarmış olursun.

 

[Endorfin35+]

2) Duty cycle fazla artırılırsa, ve kullanılan selenoid'in direnci ve besleme voltajını düşündüğünde 46 A den fazla akım geçiyorsa, gene aşırı akımdan yanabilir.

Aynen sebep bu. Ancak işi bu noktaya vardırmıyorum. Sürücü yapısı basit sadece tek mosfet var. Gate ucunda push pull 500ma transistor var. Rds 0.016 Ohm

0.4 tel ile istediğim verimi alamadım selenoidin nihayi kuvveti azaldı. Ancak 0.8 tel ile spir sayısı az olmasına rağmen gayet güzel çalıştı. Uzun süreli testi geçerse tamam bu iş. 0.1R üzerinden Akımı ölçtüm 14A amper çıktı. Omik direnç 0.5R olduğu için akımı kesmezsem 24/0,5 =48A asılmaya çalışıyor demekki.

Besleme 3A, Selenoid 14A çekiyor iyimi 4700uf sağolsun besleme çökmüyor

 

[Endorfin35+]

Grafikteki ikici sıçrama flyback yüzünden mi?

 

[taydin]

Besleme 3A, Selenoid 14A çekiyor iyimi 4700uf sağolsun besleme çökmüyor

Fazla iyi filtrelemenin zararları

Grafikteki ikici sıçrama flyback yüzünden mi?

Olabilir. İkinci bir osiloskop kanalı ile orasını da ölçüp alt alta görüntüleyebilirsin

 

[Endorfin35+]

Olabilir. İkinci bir osiloskop kanalı ile orasını da ölçüp alt alta görüntüleyebilirsin

ikinci kanalıda aynı yere bağlayacam. Sonra aynı grafiği göreceğim. Demek istediğini tam anlamadım.

 

[taydin]

ikinci kanalıda aynı yere bağlayacam. Sonra aynı grafiği göreceğim. Demek istediğini tam anlamadım.

İkinci bir osiloskop kanalı ile bobin uçlarını ölçmek gerekiyor. Ama şimdi ben de düşününce standart bir osiloskop ile bunun yapılamayacağını gördüm Ya izoleli kanalları olan osiloskop lazım ($$$$), veya diferansiyel prob, veya ikinci ayrı bir osiloskop cihazı lazım.

 

[Endorfin35+]

ikinci sıçrama 1.2 v seviyesinde. Tam anlamadım onu. Flyback olamaz. öyle olsa negatif yönde olmalıydı. Yoksa zaten negatif ama tepeden pasta dilimi gibi parçamı çıkıyor. Neyse o çentiğin içine girmeyeyim. Çıkamam sonra. Enerji kesilince çekirdek geri hareket ediyor. Mıknatıs değil ama onunda bir şekilde etkisi olabilir. Ne demişler çalışan makineyi kurcalama

 

[taydin]

O çok büyük ihtimalle clamp diyodunun devreye girişi. Akım azalmaya başlayınca bobin üzerindeki gerilim da artmaya başlar. Clamp diyodunun forward voltajına ulaşıyor, ama diyodun bunu farketmesi de biraz sürüyor, ve 1.2 V seviyesinde diyot artık clamping yapıyor.

Aslında şöyle de ölçebilirsin. Osiloskobun bir probu MOSFET drain'inde. Diğer probu da bobinin diğer ucuna. Diğer uç muhtemelen V[SUB]CC[/SUB] dir ama ben gene de bobinin V[SUB]CC[/SUB] nin üzerine voltaj bindireceğini düşünüyorum Sonra da osiloskopta yeni bir trace tanımlayıp CH1 ve CH2 farkını çizdirirsen bobin üzerindeki voltajı ölçmüş olursun.

 

[Omega]

Eski bir konuymuş ,belkide işi tamamlamışsındır ama Microchip in bu tür konular için harika parametrik search sayfaları var
PIC kullanmasan bile istediğin uygulama ile ilgili ne gibi sorunlar var nasıl çözülür dökümanlarında izah ediyor.

Hatta bildiğim kadarıyla özellikle selenoidleri kontrol etmek için PIC ler var diye hatırlıyorum.Amo o arama sayfasını bulamadım
Muhtemelen çevre birimlerini anlattığı bi dökümanda izah ediyordur.

https://www.microchip.com/ParamChartSearch/Chart.aspx?branchID=55

https://www.microchip.com/maps/Microcontroller.aspx