Actualmente estoy atascado en mi proyecto porque no estoy seguro de qué hacer con PWM en mi bomba ya que quiero ajustar la presión.
Estaré usando un Arduino para PWM. La bomba es de 60W @ 230V 50Hz y es una bomba vibratoria, tiene un diodo incorporado de modo que solo ve la mitad de la señal de CA.
Mi pregunta es ¿funcionaría este circuito? ¿Necesito agregar componentes pasivos adicionales? Creo que sí, pero no sé qué o dónde debo agregarlos.
Gracias de antemano!
El circuito es potencialmente correcto, PERO no hay certeza de que funcionará.
Si la frecuencia PWM es > > La frecuencia de la red está reduciendo efectivamente la amplitud de conducción.
La adición de resistencias en serie en la línea de CA le dará alguna indicación de cuán efectivo será.
Una alternativa sería perder algunos semiciclos.
Esto sería molesto acústicamente y la bomba PUEDE tener alguna resonancia electromecánica que requiere algunos ciclos para llegar a la presión.
Si lo "subicicló" y alimentó un depósito de tamaño adecuado para que lograra un flujo promedio alisado, lograría una reducción de la presión.
Una alternativa que funcionaría es operar la bomba continuamente en un depósito y luego modular una válvula de purga que libera la presión al ambiente. Al cambiar la tasa de sangrado, cambiaría la presión disponible. Usted puede comprar válvulas solenoides pequeñas para una variedad de propósitos y la fabricación de algo usted mismo debería ser alcanzable. Si "todo lo demás falla", los solenoides de llenado utilizados en la mayoría de las lavadoras podrían ser reutilizados para este uso. Agregue un orificio de sangrado adecuadamente pequeño en el lado de salida, o aliméntelos con un tubo flexible semi sujetado o .... Estas válvulas generalmente se activan y desactivan, pero pueden abrirse parcialmente con la alimentación de CC. Algunos tendrán bobinas de alimentación de CA, mientras que otros tendrán alimentación de CC de bajo voltaje. No olvide un diodo inverso a través de la bobina del solenoide.
AÑADIDO:
Q: > Entonces, ¿un SSR con modo de encendido aleatorio estaría bien en lugar del MOSFET?
A: Probablemente no.
Como dijo Phil y como sugerí, el problema del trabajo es más con la bomba que con el método de conducción. Lea sus comentarios sobre el funcionamiento de la bomba y vuelva a probar un resistor de serie.
PERO un SSR probablemente sea menos efectivo que su cct MOSFET porque casi siempre está basado en TRIAC y una vez que esté encendido El resto de un semiciclo. Si lo disparas al azar con una tasa de activación > > Las cantidades que obtendrá ~ = 100% encendido y si lo dispara al azar alrededor de 2Fmains (tasa de medio ciclo) obtendrán alrededor del 50% en el período promedio pero con una extensión de los períodos, lo que a su bomba le puede gustar o no. Fuego al azar en < velocidad de medio ciclo y obtendrás de 0 a 1 1/2 ciclo en cada disparo.
Una prueba fácil para comenzar es obtener varias resistencias de potencia de varios valores (o una longitud adecuada de nicrom o cable similar) (teniendo cuidado de no electrocutarse) e intente agregarlas en serie con la bomba y ver qué efecto Tiene. Esto no es un sustituto directo de su FET de PWM, pero debería dar una idea de cómo responde la bomba.
No creo que funcione, pero la razón no es eléctrica, es mecánica.
La bomba en una máquina Nespresso es un tipo de bomba de desplazamiento positivo. Este tipo de bombas son más adecuadas que las bombas centrífugas para producir el flujo de fluido de alta presión y bajo volumen necesario para hacer espresso.
A juzgar por los fuertes 60 Hz (o 50 Hz, en algunas partes del mundo), el gemido y la amplia vibración que produce mi máquina Nespresso, apuesto a que es un bomba de pistón vibratoria . Hay un pistón que encaja perfectamente dentro de un cilindro, y hay una entrada y salida conectadas a este cilindro a través de válvulas de retención. Cuando el diodo de entrada tiene polarización inversa, un resorte empuja el pistón hacia atrás y arrastra agua a través de la entrada. Cuando el ciclo de CA invierte la polaridad, el diodo se desvía hacia adelante y se energiza un solenoide que empuja el pistón para expulsar el agua de la salida a alta presión. Luego, el ciclo AC vuelve a invertir la polaridad y el ciclo se repite.
Entonces, con cada ciclo, esta bomba entrega un poco de volumen de fluido, ese volumen está determinado por el desplazamiento del pistón. La frecuencia de los ciclos está determinada por su frecuencia de CA.
En consecuencia, el volumen de agua por unidad de tiempo que entrega esta bomba es aproximadamente constante. El agua se suministrará a la presión que sea necesaria, dependiendo de la resistencia del fluido con la que la bomba debe trabajar. A menos que la resistencia sea demasiado alta, entonces el motor detendrá, romperá o reventará un sello de seguridad.
Normalmente hacemos analogías hidráulicas a los sistemas eléctricos, pero aquí haré lo inverso. Esta bomba es una fuente de corriente: el flujo es constante y la presión está determinada por la resistencia con la que tiene que trabajar para lograr ese flujo.
PWMing el motor solo lo hará incapaz de trabajar contra resistencias más altas, que requieren una fuerza mayor para mover el pistón. Esto no suena como lo que quieres.
Si su objetivo es variar la presión de salida de la bomba, entonces probablemente desee una forma de controlar la resistencia de la salida (o encontrar una bomba diferente). Para reducir la resistencia, podría agregar un bypass que desvíe parte de la salida de fluido a la entrada. Esto a su vez reducirá la presión de la salida.
Alternativamente, puede reducir el flujo de la bomba saltando ciclos. Normalmente, la bomba entrega su volumen de fluido con cada ciclo de CA. Puede reducir esto energizando el pistón cada dos ciclos. El problema que tendrá aquí es que la presión de salida fluctuará en el largo intervalo entre movimientos. Sin embargo, esto ya es un problema con la bomba Nespresso, y resolverlo probablemente es implica un tipo de bomba completamente diferente .
No puede apagar la corriente instantáneamente porque desactiva la inductancia de su motor. El circuito, como el sorteo, causará enormes picos, tal vez hasta máx. Voltaje inverso de sus diodos, fallas catastróficas pendientes.
Una resistencia (unos pocos ohmios) entre los terminales de CA de su rectificador, proporcionaría una ruta para que la corriente continúe. Esto limitará el límite inferior de su PWM, pero sospecho que no está interesado en operaciones de 0% -100% sino en 50% -100% de PWM. Un pequeño inductor entre el terminal + del rectificador y el FET limitará el pico actual a medida que encienda el FET, pero no olvide agregar un diodo de retorno.