Čím napájet DC motor 12V/400W?

[Radim Blaťák]

Potřebuji napájet DC motor 12V/400W nějakým zdrojem, ale tak nějak netuším co na to nejlépe použít. Bohužel k motoru nejsou žádné další informace. Je to navíječ hadice u čerpací stanice.

Potřeboval bych nějaký typ na nějakého výrobce, který takové zdroje nabízí.

[Vít Rotrekl]

Treba si tohoto vlakna vsimne bracha a vzpomene si, cim jsme to napajeli. Pred nejakym casem jsme neco takoveho delali. Jen ten motor byl vetsi. Myslim ze proud motoru byl kolem 25A.

Jestli se nepletu, tak tam bylo trafo a usmerneny vystup...

[Jan Bocek]

Vhodné mohou být průmyslové zdroje CARSPA 12V/50a nebo 12V/66A.
Dokonce bych se nebal použít počítačového zdroje na příklad CORSAIR VS 650,
který dává v jedné větví 12V/50A.
Tyto zdroje jsou daleko levnější, než regulované zdroje s indikaci napětí a proudu,
kterou pro danou aplikaci stejně nepotřebujete.

[Jirka Š. Svejkovský]

Bylo by dobré vědět, jak je vyřešen rozběh motoru, spínaný zdroj se moc přetížit nedá.

[Lukáš Rotrekl]

Předpokládám, že to je naviják od Veeder root. Ex provedení.
Používali jsem 3f napájecí zdroj od Schracku s jednoduchým usměrněním, s tím, že pro regulaci rychlosti lze odepnout jednotlivé napájecí fáze. Na napětí naprázdno se to neprojeví, ale při zátěži dojde ke znatelnému zpomalení navíjení.

[Martin Kurka]

To je ďábelský motor pro napájení ze sítě. Zejména, jestli nemá nějaké chytré PWM spouštění a řízení.
Jmenovitý proud 33A znamená, že DC motor si umí vzít při záběru 12násobek proudu s prstem v nose. To je 400A!.

Pokud tam dáte spínaný zdroj, dělají se různé typy ochran. Dnes nejběžnější škytající ochrana dá třeba 3sec 120-150% proud, pak se zdroj na cca 3-5sec odmlčí a pak zase zkusí naběhnout. Například pro žárovky dobré, ale pro motor šílené. Jak DC motor cukne a dobíhá, pracuje v generátorickém režimu, jeho napětí se přičte k výstupním obvodům zdroje a většinou zdroj zruší, nebo zblbne.
Když tam dáte na výstup nulovou diodu, DC motor každě škytnutí prudce zastaví, v podstatě se zasekne. A poháněný mechanismus dostává rázy, které jej devastují.

Další možná ochrana je obdélníková charakteristika proudové pojistky, při zkratu nebo přetížení přejde zdroj do režimu proudového zdroje.
Motor pak pracuje plynule se omezeným momentem (jmenovitým). Pokud se motor točí, je to OK. Jestli se netočí, tak shoří.

Další typy laciných zdrojů s jednoškytnou ochranou zkusí 120-150% proud a pak se odstaví  a  musí se mu vypnout napájecí napětí aby se zresetoval. Takové zdroje jsou pro DC motory naprosto nevhodné.

Klasický trafozdroj s usměrňovačem je pro tento účel v podstatě ekonomicky, provozně a spolehlivostně optimální. Až na hmotnost a dnes i vyšší cenu.
Ale musí už to být při těchto proudech 3f usměrnění a 3f trafo, jinak si způsobíte obrovské problémy s rozběhovým proudem trafa. Pro napájení DC motoru z 3f usměrňovače není potřeba vyhlazovací kondenzátor.

Jenže tyto zdroje dnes už vyrábí velmi málo výrobců, u nás asi už dobíhají jen v Aximě Brno, ale nevím, jestli pro tyto proudy nemají jen typy na 24V. Mimochodem, ten zdroj musí být co nejblíže motoru, protože při úbytku 1,2V na 50A už vychází přívodní vodiče na pěkné klády. Napětím motoru 24V si ušetříte mnohé ekonomické a technické problémy. Něco můžete zachránit tím, že nebudete shánět zdroj 12V, ale 14V a s úbytkem 2x1V budete počítat jako bezproblémovým.


Použít laciný spínaný zdroj škytací lze, jedině bude-li mít motor řídící jednotku s PWM řízením rychlosti a rozběhu a PWM omezením momentu. Případně s elektronickou reverzací. V podstatě se dá použít i řídící jednotka (jednotky) pro elektokolo, nebo elektroskútr. Ale protože jsou tyto jednotky konstruovány na provoz z aku, musíte většinou přidávat elektrolyty s nízkým  ESR pro vyrovnání odběrových špiček a snížení zvlnění proudu.

Pokračování:

[Martin Kurka]

Pokračování:

Použití spínaného zdroje s obdélníkovou charakteristikou přináší proti trafozdroji  výhodu dobrého spínání motoru povelem pro rozběh zdroje, případně nastavitelnosti proudu=momentu a tím ochranou pohonu - nebo přetržení hadice).
Trafozdroj totiž neřeší ani zbla spínání a jediná šance je spínat primár trafa stykačem. Protože spínací prvek 12VDC/100A  pro indukční zátěž stojí majlant. Trafozdroj také moc neřeší přetížení, musíte si poradit tepelnou ochranou na primáru trafa a hlídáním teploty trafa.

Pro DC motory lze také použít některé nabíječe AKU v režimu zdroje proudu.

Chytřejší spínané zdroje mají zvlášť napěťové a proudové výstupní svorky, přivedením napěťových drátů ke svorkám motoru můžete udržet svorkové napětí motoru na 12V i při dlouhém a tenkém silovém přívodu. Na zdroji bude třeba 18V a dráty budou mírně topit. Ovšem je to palivo, asi Ex a vše má své meze.

Spínané zdroje pro Ex dělá například Weidmüller (viz příloha). Ale nevím, jestli i na 12V. Weidmüller má u zdrojů dobře řešené PFC, prakticky jejich rozběh je se jmenovitým proudem a mizí drahé problémy se zapínáním a jištěním.

[Lukáš Rotrekl]

Ještě se opravím:
Jen abych nemátl  3f napájecí zdroj = 3f trafo + tuším 6puls usměrňovač a kondík na vyhlazení

Jeden je na letišti v Praze, druhý v Brně, v Brně jsme dávali první, policatji si stěžovali, že to navíjí moc rychle, tak jsme došli na to odpojení napájecích fází.
Zapnutí je trošku problém, ale nebylo to nějak tragické. Přece jen je to "jenom" kolem kW.
Na spínání pak byl použit 40A motorový stykač (možná jsem volil i podle toho co je schopen spínat na DC. Je to 10let a ani o jednom jsem od té doby neslyšel.

Jen drobná odlišnost, my tam měli motor na 24V, teď se mi povedlo dohledat dokumentaci.
Trafo 400V  24V 40DC, Stykače 24V 25ADC, a pohon měl tuší 0,7HP

[Jan Bocek]

Je nějaký důvod u navíječek hadic k čerpacím stanicím používat motory na 12 V DC?
K podobným účelům navíječky hadic v průmyslu většinou používají 3f AC motory, ale viděl jsem také kompakty s převodovkou a s motory na 110 V DC. Většinou made in CCCP v military provedení.

[Lukáš Rotrekl]

Jak si jej strojní technologie dodala, tak jsem jim ho připojil a necítil jsem potřebu pátrat po tom, proč je to na MN.

[Radim Blaťák]

To je přesně ono. Co si tam dodali, to se jim musí připojit. Koupili to někde v Itálii.

Ještě mě tak napadla tato varianta, pokud je to blbost, tak mě prosím hned usměrněte do patřičných mezí :-):

jako zdroj použiji baterii, kterou bude trvale hlídat a dobíjet nějaká inteligentnější dobíječka. Na výstup dám hlídací proudové relé, které mi při sepnutí navíjení a indikaci průtoku proudu odpojí nabíječku, ať to netahá proudy při záběru i z ní.

Baterka by mi tady problémy vyeliminovala, nebo se pletu?

Možná je to úplná blbost, ale napadlo mě to jako jednoduché řešení.

[Vlado Konrád]

Tiež ma to napadlo ako prvé. Len tá nabíjačka musí byť odpojená ešte pred zapnutím motora. Inak aj krátky impulz vyradí nabíjačku z činnosti. Z hľadiska nákladov najlacnejšie riešenie. Baterka 12V/74Ah 640A cca 130Eur.

[Radim Blaťák]

No to jsem tak nějak doufal, že by zajistilo to proudové relé. Nemám totiž jak jinak z toho dostat nějaký signál, že by mělo probíhat navíjení.

Může prosím zareagovat více diskutujících? Potřeboval bych nějaké připomínky zda je to dobré, či špatné řešení :-).

[Juraj Rojko]

Nemyslím, že by se ta nabíječka musela odpojovat. Spíš bych měl starost, jak to správně odjistit.

[Fuk Tomáš]

Nemyslím, že by se ta nabíječka musela odpojovat.

Asi jak která. Už se mi stalo, že jsem startoval auto s připojenou nabíječkou, a pojistky v nabíječce letěly.

[Juraj Rojko]

Samozřejmě, musí se vybrat vhodná, ale přijde mi to jednodušší, než řešit odpojení "nevhodné". (Já mám nabíječku, kde se vysloveně píše, že při startování se může nechat připojená pro podporu vybitého akumulátoru.)

[Martin Kurka]

Řešení s akumulátorem je životaschopné, jedině když si spočítáte potřebnou kapacitu baterie a k ní vytipujete nabíječku, která mezi 2 cykly motoru dobije akumulátor.
Takže výpočet závisí na známé četnosti a době návinů  a na známém úbytku kapacity na jeden chod navíječky.
Když tento údaj neznáte, nebo se obsluha začne chovat atypicky, pak už se řešení sakumulátorem opírá o odhad a výsledek může být tristní.

Vhodných nabíječek je na trhu dostatek, na tento účel se nejvíce hodí nabíječka s konstantním proudem a omezením výstupního napětí. O olověného akumulátoru na cca 14,4V. Taková nabíječka se za provozu motoru vypínat nemusí a funkci akumulátoru pro pohyb motoru pomáhá.

Uvšem toto řešení má i značné provozní nevýhody. Kromě zmíněného nedostatečného nabití i nutnost větrání kolem AKU, pravidelnou obměnu akumulátoru, problematičtější jištění, a možnost spínání jen na stejnosměrné straně.

Obecně je to ale nejekonomičtější řešení jak stacionárně napájet 12V nebo 24V motorické zařízení určené pro mobilní auto-moto aplikace.
Teda různé navijáky lan, kompresůrky,  vrátky... Obecně mnoho lidí si myslí, jak vydělá na laciném auto-moto zařízení a pak se diví, kolik stojí a jak je drahé a technicky komplikované napájení výkonového 12V motorku ze sítě.   

[Petr Chojda]

Do akumulátoru a nabíječky bych asi nešel, jsou to starosti navíc. Na spínání xenonových výbojek u testů reflektorů do aut používáme zdroje mean well. Myslím, že řadu SPV. Je to asi srovnatelná aplikace. Při spuštění tam tečou taky obrovské proudy. Zdroj vydrží krátkodobé přetížení. Když tam bývala starší verze těchto zdrojů, měla kontrolní LED pro přetížení zdroje a ta problikla při každém spuštění světlometu (to byl zdroj 12V/40A). Rozsvěcovalo se každých 40s a ty zdroje tam vydržely léta. Navíc ty zdroje mají častokrát i trimr k regulaci výstupního napětí, takže lze nastavit třeba 10 - 14V, čímž by bylo možné si ve vašem případě i částečně přizpůsobit rychlost navíjení.

Jinak nejlevnější řešení by byl asi transformátor a usměrňovač.