Tự chế xe điện chở hàng trong xưởng cần giúp!!!

[KnowMore]

Mình rất ủng hộ các bác thiết kế sản xuất và khuyến khích dùng hàng trong nước, sẵn sàng giúp đỡ, hợp tác nếu có thể. Nhưng cũng muốn nhắc các bác là với những thiết bị như này thì An Toàn là điều quan trọng số 1. Các bác thử hình dung sẽ như thế nào nếu đạp ga rồi mới gạt tiến lùi, hoặc chuyển tiến lùi không nhả ga, hoặc linh kiện công suất bị chết thông (FET hoặc IGBT)? Bên cạnh phần công suất thì phần điều khiển, bảo vệ cũng rất quan trọng.

Vừa rồi mình có sửa một chiếc xe nâng điện, tải trọng 1.8 tấn, bị hỏng tiến lùi. Sửa hết lỗi rồi mà làm mọi cách nó cũng không đóng phần công suất nên mình đành thiết kế bộ điều khiển riêng (cho tiến lùi).

Phần công suất của xe này dùng IGBT để điều chỉnh tốc độ (nguyên bản dùng BJT - mình suy từ mạch lái công suất), chọn chiều tiến-lùi bằng khởi động từ. Cầu chì nối tiếp phần công suất động cơ ghi 96V/275A.

Mạch lái công suất mình dùng TC4427A ở điện áp 13V5, vào chung, ra 2 kênh ra 2 IGBT riêng (mỗi con 400A/600V). Cái khó là diode nhụt nó dùng diode thường (mã 20M45, mình tìm tài liệu không thấy) nên mình không biết lái nhanh tốt hay lái chậm tốt, lại đang vội.
Chạy không tải ổn (kênh bánh nên để thử - cái này các bác sửa xe phải nhớ nhé), chạy có tải cũng ổn (mình với thằng bạn lái xe ra đường và leo dốc), chuyển cho khách hàng gần 2 tuần chạy cũng ok (hôm trước khách có báo hỏng, xuống thì thấy cháy cuộn hút khởi động từ - đã thay). Về cơ bản mình thấy dùng module IGBT cỡ cục gạch với mấy con diode cỡ chai Lavie thì đơn giản .

Phần điều khiển mình dùng PIC16F1503, vào là biến trở và công tắc hành trình chân ga, ra là PWM và Relay cho phép đóng khởi tiến/lùi. Vì tín hiệu cần gạt tiến lùi không đưa về mạch này nên lập trình cũng hơi phức tạp.
Phần xử lý làm những việc sau: điều khiển PWM ra theo tín hiệu biến trở đưa về, nhận tín hiệu công tắc hành trình chân ga để đề phòng trường hợp biến trở hỏng, khi gạt tiến lùi phải nhả ga về 0 rồi tăng thì mới có xung PWM ra, xung PWM tăng từ 20%-100%, bảo vệ sai điện áp acquy (quá thấp hoặc quá cao), bảo vệ sai điện áp lái công suất (quá thấp hoặc quá cao), bảo vệ lỗi thông IGBT (phải nhả khởi tiến lùi trong trường hợp này, nếu không động cơ sẽ chạy max-speed).
Mạch này làm gấp và không có tín hiệu cần gạt tiến lùi đưa về nên còn nhiều chỗ mình chưa ưng ý.

Các bác muốn làm xe thì mình có những góp ý thế này:
- Trước tiên là có 1 khung xe. Phải có cái này thì mới kiểm tra phần điện và động cơ được. Khi chưa có phần điện thì có thể kiểm tra khung xe bằng động cơ... đẩy tay . Khung xe thì các bác có thể làm hoặc mua lại 1 khung xe cũ.
- Bộ acquy và mạch sạc acquy. Một cơ số cầu chì để lắp và thay.
- Cơ cấu để xử lý với tình huống khẩn cấp. Trên xe mình vừa sửa thì là phanh tay và khóa điện, cần nữa thì rút giắc acquy.
- Nghe có vẻ vô lý, nhưng mình khuyên các bạn có bộ điều khiển trước. Có thể chưa có đầy đủ tính năng như khi hoàn thiện, nhưng nó sẽ giúp công việc an toàn hơn và đỡ tốn kém khi thử nghiệm công suất.
- Thiết kế và thử nghiệm bộ công suất. Ở đây quan trọng nhất là bộ điều chỉnh dòng (PWM). Nhớ rằng với linh kiện bán dẫn, khi chết thường là bị dẫn thông.

Riêng về phần công suất động cơ mình có ý kiến thế này:
- Module IGBT cỡ cục gạch khó chết nhất và dễ dùng (không biết có module FET cỡ đó không :-/), bộ FET ghép song song cho hiệu quả cao nhất.
- Chú ý bộ diode nhụt xung (nối song song động cơ và ngược lên + acquy). Thiếu cái này thì IGBT 600V cũng khó sống.
- Các linh kiện là loại 100V trở lên.
- Và tất nhiên, với phần công suất thì tản nhiệt là quan trọng.

Chúc các bác thành công!

[Echip]

Các bác thử hình dung sẽ như thế nào nếu đạp ga rồi mới gạt tiến lùi, hoặc chuyển tiến lùi không nhả ga, hoặc linh kiện công suất bị chết thông (FET hoặc IGBT)?

Cảm ơn tất cả những ý kiến đóng góp của mọi người, để an toàn cho phần chân ga và cần gạt tiến - lùi thì mình nghĩ sẽ thiết kế bộ phận cơ khí giống như cái công tắc của máy khoan cầm tay, khi chưa nhả hết ga ra thì không thể chuyển tiến lùi được (cái này hoạt động bằng cơ chắc mình làm được). Còn về phần lk công suất chết thông thì mình không rành về điện tử lắm, không biết có cách nào khắc phục cái này không? Cái này rất quan trọng, thử tưởng tượng nếu xe đang chạy chậm, trước xe có người đứng gần, đột nhiên phần công suất dẫn thông, vận tốc xe là Max, nếu ko phản ứng kịp thì điều gì sẽ xảy ra cho người đó. Mong các Bác cho ý kiến .

[vungtau88]

@ KnowMore

TC4427A bác mua ờ cửa hàng nào vậy ? hay là phài ship về ?

[Echchum]

Cảm ơn tất cả những ý kiến đóng góp của mọi người, để an toàn cho phần chân ga và cần gạt tiến - lùi thì mình nghĩ sẽ thiết kế bộ phận cơ khí giống như cái công tắc của máy khoan cầm tay, khi chưa nhả hết ga ra thì không thể chuyển tiến lùi được (cái này hoạt động bằng cơ chắc mình làm được). Còn về phần lk công suất chết thông thì mình không rành về điện tử lắm, không biết có cách nào khắc phục cái này không? Cái này rất quan trọng, thử tưởng tượng nếu xe đang chạy chậm, trước xe có người đứng gần, đột nhiên phần công suất dẫn thông, vận tốc xe là Max, nếu ko phản ứng kịp thì điều gì sẽ xảy ra cho người đó. Mong các Bác cho ý kiến .

Fet chết thông giống như trạng thái congtactor bị dính tiếp điêểm vậy, do vậy các xe đều phải thiết kế một con role (to giống một chú rơ le đề của oto) để khi bật chìa khóa , các yếu tố an toàn xác định con role này mới đóng điện xuống mạch động lực motor. Phía sau role này thường còn có một cảm biến dòng để ngắt role , để an toàn hơn bác nên lắp một nút Emergence ( dừng khẩn cấp) khi có sự cố về điện ko an toàn xảy ra

[Echchum]

bạn ơi mình có tí thắc mắc,theo như bạn nói về cái mạch điều khiển cầu H bạn chụp không lẽ con ir2110 lái trans, rồi trans lái fet??? khó hiểu quá vì ir2110 là con lái fet mà, vả lại ko lẽ qua transitor mình lại thiết kế lại nguyên bộ boostrap rườm rà cho fet sao???

Cái mạch nó tương đối phức tạp, bạn chờ mình chút thời gian rảnh mình nghiên cứu sẽ trả lời vậy, vì một con ir khó lái ...tới 36 chú fets mà

[Odette]

Cảm ơn tất cả những ý kiến đóng góp của mọi người, để an toàn cho phần chân ga và cần gạt tiến - lùi thì mình nghĩ sẽ thiết kế bộ phận cơ khí giống như cái công tắc của máy khoan cầm tay, khi chưa nhả hết ga ra thì không thể chuyển tiến lùi được (cái này hoạt động bằng cơ chắc mình làm được). Còn về phần lk công suất chết thông thì mình không rành về điện tử lắm, không biết có cách nào khắc phục cái này không? Cái này rất quan trọng, thử tưởng tượng nếu xe đang chạy chậm, trước xe có người đứng gần, đột nhiên phần công suất dẫn thông, vận tốc xe là Max, nếu ko phản ứng kịp thì điều gì sẽ xảy ra cho người đó. Mong các Bác cho ý kiến .

Mình làm công suất đã 1 thời gian kha khá nên có chút đôi điều chia sẻ, Fet chết sẽ thông cả 3 chân G D S với nhau (ko bao giờ có chuyện chỉ phần công suất D S thông nhau), vì thế có thể tạm yên tâm là fet chết thì phần điện động lực sẽ đánh banh phần mạch đều khiển trước khi nó kịp ra lệnh chạy Max speed, trong trường hợp đó người bị thương trước tiên là người điều khiển xe chứ ko phải người xung quanh, nhưng cẩn tắc vô ưu có thể làm như sau : PWM điều tốc thì ko ai PWM ra 100% nguồn cả vì thế làm cái cầu phân thế đưa điện áp hồi tiếp từ motor qua cầu diode về kiểm tra và đặt ngưỡng mong muốn là có thể kiểm soát được, mà cũng từ cái điện áp hồi tiếp này nếu rành về điện tử bạn có thể dùng nó quy định cho cái công tắc tiến lùi hoạt động (theo kiểu áp hồi tiếp =0 mới cho đảo chiều motor).

[KnowMore]

@ KnowMore

TC4427A bác mua ờ cửa hàng nào vậy ? hay là phài ship về ?

Con này mình xin thằng em. Các bác có nhu cầu linh kiện của Microchip thì liên hệ R&P, đặt hàng 1 con cũng nhận (đây là chính sách bán lẻ của Microchip).

[KnowMore]

Mình làm công suất đã 1 thời gian kha khá nên có chút đôi điều chia sẻ, Fet chết sẽ thông cả 3 chân G D S với nhau (ko bao giờ có chuyện chỉ phần công suất D S thông nhau), vì thế có thể tạm yên tâm là fet chết thì phần điện động lực sẽ đánh banh phần mạch đều khiển trước khi nó kịp ra lệnh chạy Max speed, trong trường hợp đó người bị thương trước tiên là người điều khiển xe chứ ko phải người xung quanh, nhưng cẩn tắc vô ưu có thể làm như sau : PWM điều tốc thì ko ai PWM ra 100% nguồn cả vì thế làm cái cầu phân thế đưa điện áp hồi tiếp từ motor qua cầu diode về kiểm tra và đặt ngưỡng mong muốn là có thể kiểm soát được, mà cũng từ cái điện áp hồi tiếp này nếu rành về điện tử bạn có thể dùng nó quy định cho cái công tắc tiến lùi hoạt động (theo kiểu áp hồi tiếp =0 mới cho đảo chiều motor).

Mình hơi nghi ngờ về kinh nghiệm làm công suất của bạn.

FET chết không chắc sẽ thông cả 3 chân G D S, thậm chí không phải mọi lỗi chết FET đều là chết thông (có cả chết hở cực).

Khi FET chết thông G D S có dẫn đến hỏng mạch điều khiển không phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Nếu cứ có lỗi FET mà chết mạch điều khiển thì... là việc rất đáng buồn

Khi D-S của FET đã thông thì phần điều khiển FET không hề còn ý nghĩa. Khi đó phải bảo vệ bằng một thiết bị đóng cắt khác.

Các tín hiệu chân ga, công tắc chân ga, cần gạt tiến lùi... đều đưa về 1 bộ xử lý, kể cả tín hiệu phát hiện lỗi linh kiện công suất. Thường người ta không dùng cơ cấu này giới hạn cơ cấu kia vì nó phức tạp.

[Odette]

Mình hơi nghi ngờ về kinh nghiệm làm công suất của bạn.

FET chết không chắc sẽ thông cả 3 chân G D S, thậm chí không phải mọi lỗi chết FET đều là chết thông (có cả chết hở cực).

Khi FET chết thông G D S có dẫn đến hỏng mạch điều khiển không phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Nếu cứ có lỗi FET mà chết mạch điều khiển thì... là việc rất đáng buồn

Khi D-S của FET đã thông thì phần điều khiển FET không hề còn ý nghĩa. Khi đó phải bảo vệ bằng một thiết bị đóng cắt khác.

Các tín hiệu chân ga, công tắc chân ga, cần gạt tiến lùi... đều đưa về 1 bộ xử lý, kể cả tín hiệu phát hiện lỗi linh kiện công suất. Thường người ta không dùng cơ cấu này giới hạn cơ cấu kia vì nó phức tạp.

Rất cám ơn bạn đã quan tâm đến bài viết của mình, mấy thứ bạn nói mình biết rõ nhưng anh em ở đây phần lớn là dân cơ khí và đặt chỉ tiêu mì ăn liền rẻ tiền là chính nếu mình nói thêm phần cách ly + bảo hộ điều khiển e rằng anh em sẽ loạn và dễ nản, mình tạm gác qua để khi ai thực sự quan tâm thì mình sẽ tư vấn thêm.
Nếu bạn từng làm qua thực tế thì sẽ rõ 1 điều (dù mình chưa biết giải thích theo đúng chuẩn khoa học ra sao) đó là _Nếu tải động lực tầm trên 100A nếu nguồn cấp động lực là 1 hệ ăcquy khủng bố 12-24V thì gặp sự cố thường chỉ đánh thông D-S và hầu như không ảnh hưởng đến tầng điều khiển (có cách ly).
_Nếu tải trên 100A và nguồn động lực tầm trên 90V thì cầm chắc đánh thông 3 chân fet khi có sự cố, và nếu chỉ cách ly quang opto thì chưa an tâm lắm.
_Nếu tải trên 100A nguồn 400V (cái này đặc biệt mình kinh qua rồi) thì có sự cố thì hầu như te tua toàn bộ (cách ly quang hoàn toàn ko đỡ nổi, còn contactor thì ngắt ko kịp), control tuy ko đến nỗi khét lẹt nhưng phải thay khối thứ trong đó.
Trong 3 trường hợp mình nêu bạn trải qua bao nhiêu trong số đó rồi???

[KnowMore]

Rất cám ơn bạn đã quan tâm đến bài viết của mình, mấy thứ bạn nói mình biết rõ nhưng anh em ở đây phần lớn là dân cơ khí và đặt chỉ tiêu mì ăn liền rẻ tiền là chính nếu mình nói thêm phần cách ly + bảo hộ điều khiển e rằng anh em sẽ loạn và dễ nản, mình tạm gác qua để khi ai thực sự quan tâm thì mình sẽ tư vấn thêm.
Nếu bạn từng làm qua thực tế thì sẽ rõ 1 điều (dù mình chưa biết giải thích theo đúng chuẩn khoa học ra sao) đó là _Nếu tải động lực tầm trên 100A nếu nguồn cấp động lực là 1 hệ ăcquy khủng bố 12-24V thì gặp sự cố thường chỉ đánh thông D-S và hầu như không ảnh hưởng đến tầng điều khiển (có cách ly).
_Nếu tải trên 100A và nguồn động lực tầm trên 90V thì cầm chắc đánh thông 3 chân fet khi có sự cố, và nếu chỉ cách ly quang opto thì chưa an tâm lắm.
_Nếu tải trên 100A nguồn 400V (cái này đặc biệt mình kinh qua rồi) thì có sự cố thì hầu như te tua toàn bộ (cách ly quang hoàn toàn ko đỡ nổi, còn contactor thì ngắt ko kịp), control tuy ko đến nỗi khét lẹt nhưng phải thay khối thứ trong đó.
Trong 3 trường hợp mình nêu bạn trải qua bao nhiêu trong số đó rồi???

Mình rất cảm ơn và cổ vũ bạn chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm với anh em. Nhưng cách bạn đang làm chưa hợp lý, và có thể anh em sẽ phải trả giá.

Với mức công suất và dòng cao như này không dành cho dân nghiệp dư, và với những yêu cầu liên quan đến an toàn (tài sản và tính mạng) thì mì ăn liền và rẻ tiền là rất sai lầm.

Mình chưa qua nhiều thực tế, nhưng thấy kiến thức và kinh nghiệm của mình có mâu thuẫn với những gì bạn nói ở trên. Để kiểm nghiệm xem bạn đúng hay mình đúng sẽ mất thời gian và không đơn giản, nên mình chỉ muốn nhắc mọi người cẩn thận hơn trong chia sẻ và tiếp cận thông tin.

p/s: riêng về phần điều khiển công suất qua cách ly, mình đảm bảo với điện áp 600V trở xuống mình có thể làm điều khiển an toàn tuyệt đối với mọi hư hỏng của phần công suất. Đó là những gì người ta vẫn làm trong biến tần, máy hàn cắt inverter, máy tôi cao tần...

[vietyeudien]

Phần điều khiển yêu cầu phải có chế độ đo dòng(nếu quá tải, mạch tự động giảm độ rộng xung), chế độ bảo vệ nhiệt, chế độ ổn định điện áp(trung bình)...
Phần công suất nên dùng 4đến 6 con IGBT 60N100, phải có điốt chống xung ngược.
Không được dùng trực tiếp từ chíp hoặc tran để kích mở IGBT, Khuyên nên dùng con TLP251 để kích mở IGBT.
Tần số PWM khoảng 5KHz.
Chúc bạn thành công!

bác này pro quá! dùng IGBT 1000v chạy 24v coi bộ....... hơi bị xa à!

thường thì bán dẫn công suất có diện áp càng cao thì nội trở càng lớn. IGBT1200v thì nội trở 8Ohm nhé. trong khi con fet Irf 1404(40v) nội trở chỉ có 0.004 Ohm

[vietyeudien]

Mình hơi nghi ngờ về kinh nghiệm làm công suất của bạn.

FET chết không chắc sẽ thông cả 3 chân G D S, thậm chí không phải mọi lỗi chết FET đều là chết thông (có cả chết hở cực).

Khi FET chết thông G D S có dẫn đến hỏng mạch điều khiển không phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Nếu cứ có lỗi FET mà chết mạch điều khiển thì... là việc rất đáng buồn

Khi D-S của FET đã thông thì phần điều khiển FET không hề còn ý nghĩa. Khi đó phải bảo vệ bằng một thiết bị đóng cắt khác.

Các tín hiệu chân ga, công tắc chân ga, cần gạt tiến lùi... đều đưa về 1 bộ xử lý, kể cả tín hiệu phát hiện lỗi linh kiện công suất. Thường người ta không dùng cơ cấu này giới hạn cơ cấu kia vì nó phức tạp.

em cứ dí fet vào con VOM vặn đo diot. con Vom mà kêu te......---> con fet hỏng

[Odette]

Mạng bị lỗi hay sao ,mình chỉ upload được 2 tấm!

Bác đưa hình là rất quý, em có thể kính xin bác giải thích tý về cái hình được ko?? vì nhìn vào chỉ thấy cục này cục kia mờ ảo quá nên ko rõ giá trị kỹ thuật của nó, bác có thể vui lòng giải thích thêm tí về tên tuổi, chủng loại của cái motor ko đồng thời giải thích thêm tí về phần công suất điều khiển cho anh em mở mang.

[phamlinhddk]

Các bác ơi sao không thấy thảo luận đem kinh nghiệm và kiến thức ra thảo luận thiết kế mà toàn thấy vác mấy cái mạch của người ta làm ra để mà phân bua với nhau thế? Vẫn chưa thấy được đường để tiến rồi

[Odette]

[ATTACH=CONFIG]69757[/ATTACH][ATTACH=CONFIG]69755[/ATTACH]
Đây là sản phẩm mình làm bán cho khách, hàng DIY ,còn về Controller chúng ta chỉ cần dùng lm324,c1815,a1015 với fet IRFP 4668 và diode xung khử xung ngược trên motor, các bạn bên cơ khí nên những phần mạch này nói ra thì rất phức tạp,có thể không hiểu,chúng ta làm controller điều khiển tải lớn 2kW-7kW nên không thể làm sơ xài rẻ tiền được,nếu các bạn muốn thì đưacông suất motor với điện áp bao nhiêu volt (thường là 36v ỏ 48v)mình có thể làm demo cho 1 bộ với giá linh kiện,chỉ là bỏad mạch thôi,còn phần vỏ hộp, các bạn tự thiết kế,thân chào.
Hy vọng có thể giúp ích được mọi người!

Cũng chẳng hi vọng gì nhiều, nhưng vẫn cứ hỏi là phần công suất phải có bộ diode xả dòng cho motor, hiện nay mình thiết kế theo kiểu là mắc // các diode xung cao tần 3004 (loại này max I là 3A) nên kết quả là cứ 1/4 cầu H mình phải tốn hơn 100 con diode như vậy cho xả dòng, mình tìm nát cửa thì thấy có dòng diode cao tầng dùng chuyên dụng trong các inverter (loại này hình dáng như fet nhỏ nhưng chỉ có 2 chân và I max là 10A) thế nhưng nghe giá là muốn chửi rồi, việc này mình thấy dở và bất tiện quá, bác dùng diode loại gì cho mình xin chỉ giáo với.