Reverse Engineering eines 'DC-51' Motorcontrollers

2021-12-05 12:42:08 By : Mr. zhenjun bei

Von Steve Bush 8. Oktober 2021

Ich habe versucht, eine kleine alte Fräsmaschine zu reparieren, die ich (und hier) gekauft habe, und brauchte einen Ersatz-Motorcontroller.

Es ist eine Clarke DCM10, eine Variante von Siegs X1, manchmal auch als "Mikromühle" bekannt. Meiner hat einen ~ 230 V 150 W gebürsteten Gleichstrommotor, der mit 240 V Wechselstrom betrieben werden muss.

Fast zufällig habe ich mich für einen AC-DC-Motorcontroller vom Typ 'DC-51' entschieden, der weit verbreitet ist und für unter £ 30 gekauft wurde. Er ist für 4 A am Ausgang ausgelegt - etwa 1 kW.

Update: Der Controller wurde endlich eingebaut

Update: Sehen Sie sich die Schaltung an und erklären Sie sie hier

Sicherheitshinweis für Personen, die nicht an das Arbeiten mit dem Stromnetz gewöhnt sind: Alle elektronischen Teile dieses DC-51-Motorcontrollers sind an das Stromnetz angeschlossen und können Sie töten - dazu gehören alle sechs freiliegenden Metallanschlüsse an der Rückseite des Kunststoffgehäuses und alles im Gehäuse.

Und jeder der folgenden Texte kann sachliche Fehler enthalten

Die maximale Leistung des DC-51 muss begrenzt werden, um den 150-W-Motor zu schützen, was bedeutet, dass, da es keine Anweisungen gibt, die Funktionsweise des Controllers verstanden wird, um die erforderlichen Einstellungen vorzunehmen.

Es folgte ein Late-Nighter (und Early-Morninger) mit der Platine, Fotos der Platine, Stiften, einem Textmarker, einem Lötkolben und einem Multimeter (hätte nicht ganz so lange gedauert, wenn der 25mΩ Strommesswiderstand ausgebaut worden wäre). früher gelötet, um Verwechslungen über die analoge Referenzschiene zu vermeiden ...).

Und ich bin ziemlich beeindruckt von der DC-51 und ihren Einrichtungen - ich habe das Gefühl, dass sie Controllern ähnelt, die in Laufbändern verwendet werden - es könnte sogar ein umfunktioniertes Laufband-Board sein (mit der Zeit werde ich versuchen, die Schaltung herauszuarbeiten und füge es dem Blog hinzu).

Diese DC-51-Platine (rechts, Kühlkörper entfernt) scheint Voreinstellungen zu haben für:

Übrigens, es könnte auch einen Grund geben, warum einige DC-51 mit unterschiedlichen maximalen Ausgangsspannungen beschrieben werden: Widerstand R8 (ein 5k6 in meinem) ist in Reihe mit dem Höchstgeschwindigkeitstrimmer und wurde nach dem Rest von Hand eingelötet Die Platine wurde maschinell gelötet. Update: Wenn sowohl Poti als auch Trimmer auf max eingestellt sind, begrenzt 5k6 die Ausgangsspannung auf 200 V.

Die Strombegrenzung ist ein Konstantstromtyp mit einer Zeitkonstante (wenn ich richtig liege) von ~ 3,2 ms, also unter einem Netzzyklus und hat keine Möglichkeit für vorübergehende Überlastungen.

Um die Stromgrenze zu kalibrieren (wenn sie auf ein Siebtel ihres Nennwertes eingestellt werden kann - Update: nur sehr zwicken), ist die Idee, einige alte Glühbirnen für eine Testladung zu finden - wenn ich nur meine nicht gebindt hätte während der großen Säuberung.

Die Kompensation der Drehzahlabweichung ist besonders willkommen, da sie in Kombination mit der Strombegrenzung bedeutet, dass der Motor immer das maximale Drehmoment innerhalb seiner Nennleistung liefern kann.

Wenn ich mich nicht irre, handelt es sich um einen Typ "Ankerwiderstandskompensation" ("IR") - den ich vor zwei Jahren noch nicht einmal gehört hatte, bevor ich für etwas anderes einen rotierenden Prüfstand bauen musste.

Nach meinem begrenzten Verständnis besteht eine Möglichkeit, dies zu kalibrieren, darin, den Motor zum Laufen zu bringen, dann die Kompensation zu erhöhen, bis der Motor um seine eingestellte Geschwindigkeit zu schwingen beginnt (um schnell-langsam-schnell-langsam-.. von selbst zu gehen) und Dann den Nachsteller zurückdrehen, bis die Oszillation aufhört und der Motor wieder mit konstanter Drehzahl läuft, dann den Nachsteller noch etwas zurückdrehen. Dieser letzte Schritt ist darauf zurückzuführen, dass sich der Motorwiderstand mit der Temperatur ändert und er beim Aufwärmen möglicherweise wieder zu schwingen beginnt. Idealerweise (nach meinem Verständnis) sollte die Einstellung bei kaltem Motor und maximaler Temperatur erfolgen und eine Einstellung gefunden werden, bei der es weder schwingt noch zu viel Drehzahl von Leerlauf zu Volllast verliert.

Abgesehen davon hat der Stromkreis zwei Thyristoren (isolierte Lasche, beschriftet mit S8025: 800V 25A) und zwei fette Dioden in einer Brücke, die einen "halbgesteuerten Gleichrichter" bilden (damit viel EMV-Emissionen), plus eine große umgekehrte Parallelschaltung Diode für den Motor. Der Transformator für die Leiterplattenmontage wird gleichgerichtet, geglättet und zenneriert, um lokale positive und negative Schienen mit einem zentralen Anschluss zu erzeugen, der mit dem positivsten Pol des Motors verbunden ist positive Motorwellenform.

Die Klemmen des Stoppschalters ('PW') an der Außenseite der Rückseite des Originalgehäuses (links) liegen auf dem gleichen ~ 230 V-Potential wie der positive Motorausgang (obwohl die grünen Zeichen daneben dies bedeuten könnten - bitte kommentieren) unten, wenn Sie das klären können).

Der DC-51 ist also selbst im Originalgehäuse nur ein Controller für Experten und nicht für Laien.

Ich habe mich gefragt, ob die LED der Platine (über '30' auf dem Foto links) etwas über den aktuellen Grenzstatus anzeigen würde, aber stattdessen scheint sie über die internen Operationsverstärker-Versorgungsschienen verdrahtet zu sein und würde sich nur vom Neon auf der Vorderseite unterscheiden Bedienfeldschalter (auf dem Foto entfernt), wenn die interne Sicherung durchgebrannt war.

Würde ich es wieder tun?

Nein, nicht, wenn ich das passende Victory Board der neuesten Generation besorgen könnte

Trotz des hohen Preises für eine neue Platine - richtig £ 107 von Arc Eurotrade, wenn sie wieder auf Lager sind - und vielleicht der Notwendigkeit, gleichzeitig ein Ersatz-Steuerpotentiometer zu kaufen (das Potentiometer / der Schalter ist bei früheren Modellen anders, und muss passend zum Board), würde ich lieber ein Sieg-Original-Ersatz kaufen, als es so zu machen, wie ich es getan habe.

Allerdings brauchen alle Werkzeugmaschinen eine ordentliche 'No-Volt-Release', und ich weiß nicht, ob man auch bei den neueren Sieg-Platinen noch eine hinzufügen müsste.

Getagged mit: Controller EinW Engineer in Wonderland Motorthyristoren

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