Tuulivoimalan säädin

[zeba]

Tuon tehoasteen erottaminen optoillla prossusta kuullostaa hyvältä. Näytön ja näppäinten tarpellisuus jäi vielä vähän auki.
Jarruvastuksen kytkentä isolla releellä tai kontaktorilla varmaan järkevin. Päivittelin kytkentäkaaviota näitten osalta.
Kytkentöjen toimivuudesta en ota vastuuta joten ideoita otetaan vastaan.

 

[kotte]

Kytkentöjen toimivuudesta en ota vastuuta joten ideoita otetaan vastaan.

Hieman emmityttää tuon hexfetin hilajännitteen stabiilisuus. Silloin kun mylly käy hitaasti, voi pääjännitekin olla matalahko, jolloin fetti voi jäädä puolijohtavaan tilaan ja alkaa siksi lämmetä jopa haitallisesti. Toisaalta pääjännite voi joissakin tilanteissa nousta huomattavan korkeaksi, jolloin vastusmitoituksella ei asia korjaannu.

Sinänsä tuota fettiä voisi ohjata myös akun jännitteellä tai voihan tuohon laittaa valmiin DC-DC-moduulin väliin, jos haluaa eristää hilan galvaanisesti ohjauspuolesta. Myös generaattorilta voi järjestää kondensaattorin välityksellä pumppukytkennän ja lisätä jonkin stabilointiratkaisun. Voihan tuota stabiloitua jännitettä hankkia pääjännitteestäkin,  mutta  vastus täytyy mitoittaa riittävän suureksi ja häviötehoa tulee helposti wattikaupalla.

Jos on tarvetta estää lämmitystoiminto silloin, kun mylly tuottaa liian pienen jännitteen, on tuo syytä estää suoraan kontrollerilla tai sitten  jollakin suojakytkennällä suoraan, ettei teho-fet pääse missään tilanteessa turhaan kuumenemaan toimiessaan puolijohtavassa tilassa.

 

[NdFeB]

Tuo muutaman kilohersin taajuus voisi olla selvitetyksen arvoinen juttu, eli miten paljon se käytännössä häiritsisi metelin muodossa, kun vastukset ovat varaajan sisälle asennettuina. Epäilen kyllä, että meteliä tulee olemaan häiritsevästi, päätellen siitä miten paljon moottorit vinkuvat tamukäytössä. Mielestäni kuitenkaan kuuloalueen yläpuolella olevan esim. 20kHz taajuuden käyttäminen ei vielä ole kovin ongelmallista, kunhan komponenttisijoittelu tehdään hyvän hakkurisuunnittelun mukaisesti. Lämmityssäätimen protossa ongelmia aiheuttivat huonosta protolayoutista johtuvat häiriöt, sekä prossun puutteellinen erottaminen tehoasteesta.
Kolmivaiheisella kytkennällä voitaisiin tosiaan pienentää ension suotokondensaattorin kokoa, mutta toisaalta taas vastuskytkennöistä sekä puolijohdekytkimistä tulee huomattavasti monimutkaisempia, kun niitä tarvitaan 3 yhden sijasta. Yksinkertaisuuden nimissä pitäytyisin edellen yksivaiheisen vastuskytkennän kannalla.
Tuo 3-vaiheinen hidas PWM muutaman hertsin taajuudella toki toisi sen edun, että kytkiminä voitaisiin käyttää mitä tahansa saatavilla olevia riittävän virrankeston omaavia puolijohteita. Eikä kytkennän layoutilla olisi pahemmin enää merkitystä.
Tuota FET:n hilaa ei kyllä oikeastaan voi ohjata tuolla esitetyllä kytkennällä. Käytännössä sille tarvitaan oma stabiloitu jännitelähteensä, tai sitten signaalimuuntaja, jolla sitä voidaan ohjata galvaanisesti erotetusti. Helpoin ratkaisu on mielestäni pistää pienitehoinen DC / DC muunnin esim. tälläinen http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name=102-1365-ND
Optoerotin on lisäksi kovin hidas ratkaisu FET:n hilakapasitanssin ajamiseen, mieluiten toisiopuolelle oma riittävän virransyöttökapasiteetin FET-ajuri lisäksi.

Näyttö ja muutama näppäin / potikka on ihan hyvä olla mukana. Eivät maksa paljon lisää, ja näytöstä voi seurata esim. kierroslukua ja PWM duty-cycleä. Painikkeissa on hyvä olla ainakin manuaaliajon mahdollisuus, potentiometrin kanssa laitteen testaamisen helpottamiseksi. Prossuksi vain 16F84:n tilalle joku sellainen, missä mukana sisäinen ADC, vaikkapa 16F88 jos sen pitää olla PIC.

 

[antero]

Palstalla on asiantemusta ! !

Aikoinaan mopoikäisenä rakentelin kidekoneita ja transistorit olivat juuri tulleet putkiradioiden tilalle  
Transistoreistakin rakentelin "jotain", jotka ensialkuun olivat peukalonpään kokoisia ja hetken päästä
lyijykynän vahvuisia. OC 71 .. Oc 72 nostalgisia komponentteja.
Kirjoitin aineen; Aihe oli vapaa ja "Keksintö joka muutti maailmaa" ja kirjoitin transistoreista.
Innosta hehkuen kirjoitin, Suomenkielen opettajani ihmeeksi useammankin A4 täyteen.
Ensimmäinen aineeni, joka luettiin luokan edessä ja Suomen kielen opettaja oli joutunut aineen teknisen puolen, tarkistuttamaan
Fyssan puolen opelta. Luettuaan aineen luokan edessä, hän lausui, että huolimatta "joistakin"  kirjoitusvirheistä, hän korottaa
aineen 10-, koska se oli niin innostava ja hyvin kirjoitettu.
Tätä hetkeä en ole koskaan unohtanut !

Olin asiasta tuolloin erittäin innoissani ja kaikki viikkorahani, aikani, käytin asian tutkimiseen ja kytkentöjen selvittämiseen.
Paras saavutukseni tuolloin oli saippuakoteloon rakentamani "radio", joka kuului ainoastaan, jos antenni oli;
kivellä heitetty naru ja sillä vedetty paksuhko käämilanka korkealle puuhun.
Itse ja perheeni oli otettu, kun omalla "radiolla" voitiin kuulla musiikkia ym missä vain ? ja oli muka ihmetystä herättävän pieni  

Aika ja sattumat veivät minut toiselle alalle ja nyt olen elektroniikasta ulkona kuin lumiukko.
Tämä tuulivoima, nyt eläkeiässäni ja sen kehittäminen, saattoivat minut taas asian pariin.
Suosittelen, ei ole alzhaimer ainakaan iskenyt ja kuulemma, vai miten se meni.. jos aivojaan käyttää
ei tulekaan  

Lisäys 5.5 -11  Tämä 2kw lämmityssäädin ratkaistaan kondensaattoreiila, joka edullinen ja yksinkertainen ratkaisu.

Antero

 

[kotte]

Kolmivaiheisella kytkennällä voitaisiin tosiaan pienentää ension suotokondensaattorin kokoa, mutta toisaalta taas vastuskytkennöistä sekä puolijohdekytkimistä tulee huomattavasti monimutkaisempia, kun niitä tarvitaan 3 yhden sijasta. Yksinkertaisuuden nimissä pitäytyisin edellen yksivaiheisen vastuskytkennän kannalla.

Jos teholähteenä on 3-vaihevirta ja se tasasuunnataan 6-elementtisellä diodisillalla, niin eipä tuo tasasuuntaustulos enää paljon aaltoile, vaikka kondensaattoria ei olisi lainkaan. Tasauskondensaattoria ei kuitenkaan voi jättää missään tapauksessa poiskaan (tästä kytkennästä), sillä se imee fetin katkaisuvaiheessa generaattorin induktanssin syöttämän (loistyyppisen) virran. Voi arvioida, että tuota virtaa tulee suunnilleen (generaattorin) jakson verran keskimäärin puolella tuotolla maksimista, eikä kondensaattorin jännite saa tänä aikana nousta liikaa (eli käytännössä ehkä n. neljäsosaa generaattorin nimellisjännitteestä).

Tuo huomiosi kunnon (ts. riittävästi virtaa nopeasti kytkevän) fet-driverin tarpeesta on muuten enemmän kuin paikallaan. Jollei tuollaista ole, fet kuumenee etenkin tässä katkaisuvaiheessa suotta ja jopa haitallisesti, ellei kytkentätaajuudeksi sitten valita vain hertsiluokan lukemia (ja tehodriveri kannattaa lisätä siinäkin tapauksessa).

 

[zeba]

Tuota FET:n hilaa ei kyllä oikeastaan voi ohjata tuolla esitetyllä kytkennällä. Käytännössä sille tarvitaan oma stabiloitu jännitelähteensä, tai sitten signaalimuuntaja, jolla sitä voidaan ohjata galvaanisesti erotetusti. Helpoin ratkaisu on mielestäni pistää pienitehoinen DC / DC muunnin esim. tälläinen http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name=102-1365-ND
Optoerotin on lisäksi kovin hidas ratkaisu FET:n hilakapasitanssin ajamiseen, mieluiten toisiopuolelle oma riittävän virransyöttökapasiteetin FET-ajuri lisäksi.

Näyttö ja muutama näppäin / potikka on ihan hyvä olla mukana. Eivät maksa paljon lisää, ja näytöstä voi seurata esim. kierroslukua ja PWM duty-cycleä. Painikkeissa on hyvä olla ainakin manuaaliajon mahdollisuus, potentiometrin kanssa laitteen testaamisen helpottamiseksi. Prossuksi vain 16F84:n tilalle joku sellainen, missä mukana sisäinen ADC, vaikkapa 16F88 jos sen pitää olla PIC.

Tuo DC-DC muunnin näytti pätevältä.  Olisiko kuvaa tai tarkempaa selitystä kuinka se kannattaa kytkeä prossun ja fetin välille?
Oliko jostain näytöstä kokemuksia tai tiedossa jotain tyyppiä ja hankintapaikkaa?

 

[kotte]

Tuo DC-DC muunnin näytti pätevältä.  Olisiko kuvaa tai tarkempaa selitystä kuinka se kannattaa kytkeä prossun ja fetin välille?

Esim. Partcon luettelossa on erilaisia 1W:n DC-DC-muuntimia (käyttöjännite 12V, eri lähtöjännitteitä), hinta 7:90 ALV 0% (http://www.partco.fi).
RS/YE:llä on varmaan kattavampi valikoima tai kannattaa etsiä netistä. Tuollainen 1W varmaankin riittää, kun valitsee riittävän suuren käyttöjännitepuskurikonkan (driverikaan ei ota paljoa käyttötehoa tuon opton lisäksi). Tuollaisia voi varauksin käyttää 12V akustakin (eli sietävät hieman jännitevaihtelua; tarkistin esim. Aimtecin tuotespekseistä, että noille sallitaan alle 15V:n käyttöjännite). Voihan tuolle järjestää jonkinlaisen regulaattorisuojan ylijännitettä vastaankin, jos tarpeelliseksi näkee.

Nuo siis ovat puhtaasti teholähteitä, eli eristävät tässä tapauksessa akun pwm-hakkuri-fetin ohjaimen käyttöjännitetulosta. Tuon lähtöteholla on sitten käytettävä optoeristintä ja fetin driveria (tyypillisesti jokin integroitu piiri, joka sisältää schmitt-triggerikytkennän l. positiivisesti takaisinkytketyn binärisointikiikun, riittävän järeän ja nopean päätetransistoriparin (mahdollisesti fet-tyyppisen) sekä ehkä joitakin suojadiodeja.

 

[NdFeB]

Näytöksi varmaan riittäisi joku perus 2x16 merkin LCD näyttö.. ainakin omassa säätimessä tuohon saa mahtumaan riittävästi informaatiota eli käyttötavan kierrosluvun ja duty cyclen. Nuita näyttöjä löytyy lähes jokaisesta elektroniikkaa kaupittelevasta putiikista esim. Bebekistä.

Tuo DC / DC muunnin siis olisi tarkoitus kytkeä siten, että sen 12V outputista tehdään käyttöjännite FET:n puolella olevalle fettiajurille, ja fettiajurin kytkentä sitten normaalisti kuten se olisi ilman tuota erotukseen tarkoitettu DC / DC muunninta. Fettiajurille ohjaus opton kautta.

 

[zeba]

Nonnii kiitos neuvoista, niitten pohjalta pikkasen askarreltu eteenpäin.
Näytöksi laitettu tälläinen http://fi.mouser.com/ProductDetail/Newhaven-Display/NHD-0216BZ-RN-YBW/?qs=kmv%2fWw32SUMqNraYmH1I%2fw%3d%3d
Fettiajuriksi http://fi.mouser.com/ProductDetail/Fairchild-Semiconductor/FAN3214TMX/?qs=NZ6B0IFbWwJRJTDFJVGIag%3d%3d
DC-DC muunnin on tuo NdFeB:n laittama mutta siinä se sisääntulojännitealue on aika pieni (10.8 ~ 13.2V). Kotten esittämä 15V on ehkä vähän liian vähän vielä? Tässä yksi vaihtoehto http://fi.farnell.com/xp-power/iw1212sa/converter-dc-dc-2-1i-p-1w-12v/dp/1435398.
Vai onko hyvää ideaa sille ylijännite regulaatio suojalle?
Laittakaahan viisaammat taas korjausehdotuksia kytkennöille 

 

[NdFeB]

Nyt ainakin omasta mielestä tuossa voisi olla hyvä pohja, millä lähteä työstämään.
Tuo zeba:n löytämä DC / DC muunnin olisi tosiaan siinä mielessä järkevämpi, että sitä voisi käyttää suoraan 12V akusta ilman regulaattoria, suuremman sisääntulojännitealueensa ansiosta. Toisaalta taas jos minimijännite on 10.8V, voisi syöttö akustosta onnistua suoraan 12V jänniteregun kautta, ainakin jos käytetään LDO regua, esim tälläistä. http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name=BAJ2CC0WT-ND

Jos piirin syöttämiseen käytetään suoraan 12V hakkuripoweria, pitäisi tällöin 10.8-13.2V jännitealueen toki riittää mainiosti ilman muita regulaattoreita.

 

[kotte]

Omastakin mielestäni zeba on löytänyt hyvät komponenttiehdokkaat. Tällainen referenssitoteutus kannattaa suunnitella selkeäksi ja samalla yksinkertaiseksi, mutta niin, ettei osia laiteta turhan piukoille. Soveltajat voivat sitten muokata, miten parhaaksi näkevät, jos taitoa riittää. Ekonominen puolikin vaikuttaa nyt järkevältä.

Joku kaiketi tutkii tarkkaan esim. Faichildin FAN3214TMX -piirin datalehdykän ja suunnittelee tuon virransyöttöpuolen? Eli skeemaan kannattaa lisätä ja speksata kaikki suositellut tehonsyötön suodatinkondensaattorit (lyyttien ohella nuo keraamiset) ja suunnitella pwm-kytkimen layout taiten annettujen suositusten mukaan. Sitten tuon DC-DC-muuntimen speksi kannattaa tarkastaa tätä taustaa vasten (eli, että onko kondensaattorikuorma vielä speksien mukainen vai pitäisikö keksiä jokin muu ratkaisu). Sen jälkeen tuon rakentamisen luulisi onnistuvan ohjeiden pohjalta keneltä vaan (tietenkin vielä prototyyppiä koestettaessakin voi tulla yllätyksiä vastaan, mutta ensinhän on vielä kirjoiteltava kontrollerin ohjelmatkin, ennen kuin tähän vaiheeseen päästään ...).

<edit>
Niin, kyllä tuohon PWM-piiriin sitten tarvitaan lisäksi jonkinlainen häiriönpoistosuodatin tehofetin ja lämmittimen johdon väliin. Ainakin ferriittisydänkela tai luultavasti tarvitaan T-haara, jossa kaksi kelaa "yläsakaroissa" ja kondensaattori maahan (ts. paluujohtimeen) "pysty"-haarasta. Sijoitetaan sitten mahdollisimman lähelle tehofettiä. Muuten tuo kyllä tulee aiheuttamaan sietämättömiä radiohäiriöitä. Löytyisiköhän jostakin valmista suodatinta tarkoitukseen?
</edit>

 

[antero]

Välikommentina;

Alkaisiko säädin olla kohdallaan?

Sellaisen näkököhdan lisäisin ymmärtämättä kokonaisuutta, suunnittelemanne säätimen kokonaisuudesta, että tuulivoimassa,
kun ollaan tekemisissä luonnonvoimien kanssa, jotka vaihtelevat leppeästä kesätuulesta, syksyn ja talven rajuihin myrskyihin jne.
Onko säätimessä nyt tarpeellinen määrä varmuuskerrointa ja myrskysuojaus kohdallaan ?
2kw Exmork voimalasta 3,8m siiven halkaisijalla saadaan kovalla/myrskytuulella hetkittäin reilusti yli 3kw tehoja.
Tämä tapahtuu seuraavassa tilanteessa kokemukseni ja mittaukseni mukaan(itse lataan akkuja 24V 2kw Exmorkilla 3,8m);
Kun on myrskytilanne, tuolloin suurimmat tuulennopeudet tulevat puuskissa, joka kuulostaa kuin iso jumbojetti
olisi laskeutumassa ylitsenne ja puuska pyöräyttää voimalaa hetkellisesti ylikierroksille ja peräsimen myrskysuojaus
ei ehdi toimia, kuin viiveellä ?

Miten säädin ottaa tälläisen luonnonvoiman vastaan ja suojaa itsensä ?

Tietenkin asia on niin, että jos ns Jumalan sormi, osuu paikkakunnalle ja puusto kaatuu ym, astuu mukaan kotivakuutus ja
itse olen selvittänyt asiaa oman vakuutus yhtiöni Tapiolan kanssa ja vakuuttavat tuulivoimalan ja aurinkopaneelit laitteineen, ilman erillistä
sopimusta myrskyn varalta ja myös vastuukysymysten osalta, normaalilla kotivakuutuksella.
Myrskyksi Suomessa luetaan yli 20m/s ;  http://fi.wikipedia.org/wiki/Myrsky

Exmork voimala kestää todellisen myräkänkin ja myrskysuojaus toimii, tässä kirjoitukseni myrskystä 14.10 -10,  32-34m/s;
http://ilmaisenergia.info/foorumi/index.php?topic=257.msg1287#msg1287

Jarruvastuksen kytkeytyminen ?
Mitatataanko sitä jännitteellä, taajuudella tms
Jarruvastuksen kytkeytyminen ja vapautuminen, taas tuottamaan primäärivastukseen, tämä on hyvin oleellinen kysymys, kuinka tuulivoimala
saadaan lopunperin tuottamaan koko tehollaan ja ylisuojelematta tuottoa, jolloin tuotto parhailla tuulilla jää saavuttamatta.
Voimalan täytyy antaa pitää saavuttamansa pyörintänopeus massallaan, jarruttamatta sitä(paitsi ylikierrokset), jolloin taas seuraava puuska
otetaan vastaan, valmiina tuottamaan huipputehot jne jne
Jarruvastuskin voidaan kytkeä vesivaraajaan, jos mahdollista, muussa tapauksessa lämmönlähteeksi muuhun tarkoitukseen.

Jarruvastuksen kytkeytyminen pitää olla seuraavalla periaatteella;
Säätimen pitää kestää voimalan koko tuotto ylijännitteelle saakka ja kytkeytyä ääritilanteessa, tuulenpuuskassa, jos tuulivoimalan
oma myrskysuojaus ei peräsimellä ennätä kääntää voimalaa ja tämä on hetkellinen tilanne.
Muussa tapauksessa kaikki tuotto primäärivastukseen.

Näkemissäni ja testaamissani lataussäätimissä on ollut sama perusvirhe;
Ylisuojelevat tuottoa ja parhailla tuulilla kytkevät jarrut pohjaan ja energiantuotto jää kokonaisuuudessaan mitättömäksi.
Valmistajat kun myyvät samoja voimaloita Atlantin rannoille taifuuniin ja mitoittavat systeemin sitä mukaa  
Itse olen päässyt tuoton makuun ilman minkäänlaista säädintä, luottaen Exmorkin myrskysuojaukseen,
joka on taattu 50m/s tuulille asti;

http://ilmaisenergia.info/foorumi/index.php?topic=410.msg2341#msg2341

Samalla periaatteella;
Lämmityssäädin tuottamaan KAIKKI tehot laariin, mutta tässä sovelluksessa
tarvitaan kuitenkin myrskysuojaus ääritilanteessa jarruvastuksella, kun kyseessä säätimen jännite suojaus, korkealla jännitteellä
toimivalla tuulivoimalalla ja myös vastusten suojaus korkealta ylijännitteeltä.


Antero

 

[antero]

Lisäys ed kirjoitukseeni;

Säätimeen pitää tietenkin turvarajat ja tuottorajat löytää ja nehän löytyvät, kun testataan testipöydässä ja maastossa.

Tärkein näkökohta on saada tehokäyrä kohdalleen ja oikean muotoiseksi, jolloin puhutaan vuosituotossa jo
oleelisista lukemista.
Tähän pitää säätimessä olla säätömahdollisuus.

Antero

 

[eros]

Tuossa oli syynä ihan se, että hakkurikela ja muut passiivikomponentit saatiin pidettyä jotenkin järkevän kokoisena. 100kHz on vielä niin matala taajuus, ettei se vielä itsessään radiota häiritse.. radiohäirintää sen sijaan tuntuisi tulevan melko helposti huonosti suunnitelluista / suojaamattomista piireistä. Kuten tuli huomattua lämmityssäätimen testiajoissa, kun vastuksen piuhana oli suojaamaton kaapeli

Kyllä se kytkentä tuolla taajuudella tekee hitosti kerrannaisia, ts. kytkentä 100khz taajuudella, jos nousuaika esim 1/20 f -> 2Mhz ja sitten sen kerrannaiset, helposti kymmeniä Mhz. Siirtyy jo huomattavasti energiaa ala Maxwell..

Lämmityssäätimessähän tuota ongelmaa ei sinänsä ole, vastukset eivät piittaa millaista aaltomuotoa sinne syötetään(ei periaatteessa tarvita kuristinkeloja). Siellä taajuus kannattanee valita juuri sen verran korkeaksi, ettei taajuutta voi ihmiskorvin kuulla.

Suosittelisin kääntämään ongelman toisin päin, niin matala tajuus, että ihmiskorva ei sitä havaitse.

T:Eerin

 

[eros]

Tuon tehoasteen erottaminen optoillla prossusta kuullostaa hyvältä. Näytön ja näppäinten tarpellisuus jäi vielä vähän auki.
Jarruvastuksen kytkentä isolla releellä tai kontaktorilla varmaan järkevin. Päivittelin kytkentäkaaviota näitten osalta.
Kytkentöjen toimivuudesta en ota vastuuta joten ideoita otetaan vastaan.

Näyttää ihan ok:lta, tosin fetin ohjauksen tekisin A-asteen sijaan B-luokkaan, siis push/pull (npn/pnp pari) ja +12v syöttö niille, sen ymmärtääkseni pitäisi riittää sulkemaan gate. Tällöin kytkentävirta on riittävän nopea, jotta itse kytkentätapahtuma saadaan tapahtumaan mahdollisimman ripeästi, jotta fetti ei turhaan kuumene ja rasitu..

Samoin, jarru olisi hyvä kaksitoimisena, ts. softalla ensin täysteho vastukseen, vasta kun mylly hidastunut kunnolla, niin sitten jarrurele kiinni.

pic piiriin hyvä laittaa 4Mhz kide lisäksi, tällöin on 1Mhz kellotaajuus käskyillä, pitäisi riittää vaikka mihin.

T:Eerin

 

[eros]

Jos on tarvetta estää lämmitystoiminto silloin, kun mylly tuottaa liian pienen jännitteen, on tuo syytä estää suoraan kontrollerilla tai sitten  jollakin suojakytkennällä suoraan, ettei teho-fet pääse missään tilanteessa turhaan kuumenemaan toimiessaan puolijohtavassa tilassa.

Niin tuo puolijohtava tila on jo suoraan joka kytkentähetkellä, em. kuvan vastuksilla kytkeminen keeeeestää kaaaauuan. Fetin gate ohjauksessa vastuksista tulisi päästä eroon, koska gate on "iso konkka" joka tulee täyttää ja tyhjentää ripeästi.
Kolmanneksi gate on se herkin osanen ylijännitteitä vastaan, gatelle ei olisi hyvä tuoda pääjännitettä lainkaan, koska jos se pääsee korkeaksi, niin voi korkata läpi. Vain senverran jännitettä, joka tarvitaan gate:n sulkemiseen varmasti.

T:Eerin

 

[eros]

Tuo muutaman kilohersin taajuus voisi olla selvitetyksen arvoinen juttu, eli miten paljon se käytännössä häiritsisi metelin muodossa, kun vastukset ovat varaajan sisälle asennettuina. Epäilen kyllä, että meteliä tulee olemaan häiritsevästi, päätellen siitä miten paljon moottorit vinkuvat tamukäytössä.

Epäilen, että ei tule ongelmaksi, moottoreissa on paljon käämiä liimattuna kaikukoppaan, vastuksissa ei sitä induktanssia juurikaan ole. (lanka kyllä kierteellä, mutta sen henry arvot ihan nolla).
Mitä matalammaksi kytkentä taajuus menee, sitä vähemmän tehoa siirtyy äänen yms. häiriöiden muotoon.

Mielestäni kuitenkaan kuuloalueen yläpuolella olevan esim. 20kHz taajuuden käyttäminen ei vielä ole kovin ongelmallista, kunhan komponenttisijoittelu tehdään hyvän hakkurisuunnittelun mukaisesti.

Tämäkin varmaan totta, muutama prosentti enemmän kumminkin menetetään kytkentäkomponenttien lämpönä yms. vs. esim 10hz taajuus.

Kolmivaiheisella kytkennällä voitaisiin tosiaan pienentää ension suotokondensaattorin kokoa, mutta toisaalta taas vastuskytkennöistä sekä puolijohdekytkimistä tulee huomattavasti monimutkaisempia, kun niitä tarvitaan 3 yhden sijasta.

En ymmärrä miten kolmivaiheinen vastus vs. yksivaiheinen vastus helpottaa tilannetta. Yksivaiheista vain pitää kytkeä kolme kertaa suuremmalla taajuudella vs. kolmea. Tämä tarkastelu tietty jättää tehoasiat ulkopuolelle.
Sitten tietty pitää kysyä että mitä suotokondensaattoria? Eihän kytkentään sellaista edes laiteta. Kytkennnän tarkoitus ei ole tuottaa tasaista virtaa vastukselle. Toki voihan kelan ja konkankin lisätä, mutta ohjaaminen menee pykälää kimurantimmaksi, kun pitää ottaa huomioon niiden ominaistaajuudet jne.

Yksinkertaisuuden nimissä pitäytyisin edellen yksivaiheisen vastuskytkennän kannalla.
Tuo 3-vaiheinen hidas PWM muutaman hertsin taajuudella toki toisi sen edun, että kytkiminä voitaisiin käyttää mitä tahansa saatavilla olevia riittävän virrankeston omaavia puolijohteita. Eikä kytkennän layoutilla olisi pahemmin enää merkitystä.

Jep, muutama hz paras veto, niin ääni, kuin muidenkin ongelmien takia. Kasvattaa vain tasasuuntauspuolen konkan kokoa hiukan, tietyillä ehdoilla ei tee sitäkään.

Tuota FET:n hilaa ei kyllä oikeastaan voi ohjata tuolla esitetyllä kytkennällä. Käytännössä sille tarvitaan oma stabiloitu jännitelähteensä, tai sitten signaalimuuntaja, jolla sitä voidaan ohjata galvaanisesti erotetusti. Helpoin ratkaisu on mielestäni pistää pienitehoinen DC / DC muunnin esim. tälläinen http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name=102-1365-ND

Hilalle minusta riittää se 12v akkujännite, jos ei riitä, niin 24v pitäisi ainakin riittää. Fet ajuria ehdotin jo H-sillan tapauksessa, B-luokan push/pull pari riittää tässä yksinkertaisessa tapauksessa.

Näyttö ja muutama näppäin / potikka on ihan hyvä olla mukana. Eivät maksa paljon lisää, ja näytöstä voi seurata esim. kierroslukua ja PWM duty-cycleä. Painikkeissa on hyvä olla ainakin manuaaliajon mahdollisuus, potentiometrin kanssa laitteen testaamisen helpottamiseksi. Prossuksi vain 16F84:n tilalle joku sellainen, missä mukana sisäinen ADC, vaikkapa 16F88 jos sen pitää olla PIC.

Näyttö olkoon lisävaruste, sille voi varata pari pinniä, neljälläkö ne normi halpis näytöt toimi vai miten?
Potikka on vaikea, koska analoogi osa. Napit ei ole niin hankalia, mutta ristiriidassa äkkiä irq keskeytysten kanssa, joita tarvitaan pyörimisnopeuden määritykseen. No ehkä muutaman napin saa ilman ristiriitaa ahdettua. Mutta olkoon nekin lisäosa. Esim jokin pin headeri näyttöä ja näppistä varten voi olla optiona.

Pic ei ole vaatimus, vain helppo ohjelmointilaite ja mielusti irroittamatta lutikkaa alustastaan. AD-muunnin voi olla mukana, silloin saa sen mppt säätimenkin siitä rukattua myöhemmin. Sarjaväyläkään ei ole huono asia (pc-kytkentä), mutta kun näitä lisää, niin se kiss idea alkaa himmetä nopeasti.
Toki pic koodit ovat aika hyvin siirreltäviä keskenään. Esim 16f84 -> 16f877 suht kivuton, vain alustus rekisterit pitää tarkistaa, tietty portit, jos kytkentä muuttui.

T:Eerin

 

[eros]

Aikoinaan mopoikäisenä rakentelin kidekoneita ja transistorit olivat juuri tulleet putkiradioiden tilalle  
Transistoreistakin rakentelin "jotain", jotka ensialkuun olivat peukalonpään kokoisia ja hetken päästä
lyijykynän vahvuisia. OC 71 .. Oc 72 nostalgisia komponentteja.

Paras saavutukseni tuolloin oli saippuakoteloon rakentamani "radio", joka kuului ainoastaan, jos antenni oli;
kivellä heitetty naru ja sillä vedetty paksuhko käämilanka korkealle puuhun.
Itse ja perheeni oli otettu, kun omalla "radiolla" voitiin kuulla musiikkia ym missä vain ? ja oli muka ihmetystä herättävän pieni  

Vähän samaa on osunut omalle kohdallekin "ihmetystä herättävä pieni". Tuossa radio-kidekone hommassa tosin kivuttin "super" luokkaan, kuten eräs keksintö opetti, että kannattaa vahvistaa kaikki antennista tuleva signaali (BF187 yms) ennen kuin suoritetaan se tasasuuntaus. Lisäksi tuli välitaajuus superit jne. Omat lähettimet oli myös kivoja, joskin pienitehoisia. FM puoli jäi suht vaillinaiseksi, tutustuminen erityisiin diodeihin, jonka kapsitanssi riippuu estojännitteestä jne. mutta ei sen enempää..

Aika ja sattumat veivät minut toiselle alalle ja nyt olen elektroniikasta ulkona kuin lumiukko.

En usko ihan tuohon, jos radioita on joskus väkerrellyt, niin ei tämä sen kummempaa ole. Pitää vain tietää mitä haluaa - ilmeisesti sen säätimen toiminnallisuuden pukeminen sanoiksi auttoi monia ymmärtämään mistä asiasta kiinanpoika yrittää vetää euronsa..

Huomatkaa myös, ne optiot mitä säätimeen voi lisätä varsin helposti: gti, akkulataus, mppt, rs-232..

T:Eerin

 

[eros]

Jos piirin syöttämiseen käytetään suoraan 12V hakkuripoweria, pitäisi tällöin 10.8-13.2V jännitealueen toki riittää mainiosti ilman muita regulaattoreita.

Eikö sitä fet-ohjainta voisi ajaa suoraan akusta. Sehän kesti 20v jännitettä. Eikä nyt haittaa mitään vaikka voimalan nollapiste on akun miinusnavassa. Ts. akun miinusnapa maatettu ja voimalan tähtipiste maatettu.

Jättää ylimääräiset osat pois. Jos komeuden polttaa kämmäillen, niin halvat osat ovat paras vakuutus.

Fet ajurin pintaliitos malli hiukan tekee kiusaa, jalallinen malli olisi kivempi kolvattava..
Edelleen pärjää push-pull parilla, tosin sekin maksaa liki saman kuin ohjainpiiri.

T:Eerin

 

[eros]

<edit>
Niin, kyllä tuohon PWM-piiriin sitten tarvitaan lisäksi jonkinlainen häiriönpoistosuodatin tehofetin ja lämmittimen johdon väliin. Ainakin ferriittisydänkela tai luultavasti tarvitaan T-haara, jossa kaksi kelaa "yläsakaroissa" ja kondensaattori maahan (ts. paluujohtimeen) "pysty"-haarasta. Sijoitetaan sitten mahdollisimman lähelle tehofettiä. Muuten tuo kyllä tulee aiheuttamaan sietämättömiä radiohäiriöitä. Löytyisiköhän jostakin valmista suodatinta tarkoitukseen?
</edit>

Meinaat, että 9ns kytkentäaika duunaa radiokohinaa. Saattaa olla. Vastuksen rinnalle konkka, heti fetin kylkeen kiinni ja hiukan kelaa vastuksen menojohtoihin pitäisi jättää suurtaajuudet fetin liki. Tasasuuntauskonkan siirto fetin liki myöskin minimoi ne säteilevät piirilevyliuskat, jos fetille menevä veto on pieni kela, se myöskin tehokkaasti syö häiriötä, toiseksi vähentää fetin avautumisen aikaista tehohäviötä - rajoittaa myös kytkentätaajuutta kovasti. Sekä säteilee ne syntyvät taajuudet ulos, jos on avoimena. Ts. jos häiriöitä alkaa ympäristössä esiintyä on pääteaste koteloitava verkkolevyllä..

T:Eerin