Kur punoni me shumë teknologji të ndryshme, shpesh shtrohet pyetja: si të menaxhoni fuqinë që është në dispozicion? Çfarë duhet të bëni nëse duhet të ulet ose të ngrihet? Përgjigja për këto pyetje është një rregullator PWM. Cfare eshte ai? Ku përdoret? Dhe si ta montoni vetë një pajisje të tillë?

Çfarë është modulimi i gjerësisë së pulsit?

Pa sqaruar kuptimin e këtij termi, nuk ka kuptim të vazhdohet. Pra, modulimi i gjerësisë së pulsit është procesi i kontrollit të fuqisë që i jepet ngarkesës, i kryer duke modifikuar ciklin e punës së impulseve, i cili kryhet me një frekuencë konstante. Ekzistojnë disa lloje të modulimit të gjerësisë së pulsit:

1. Analog.

2. Dixhitale.

3. Binar (dy nivele).

4. Trini (tre nivele).

Çfarë është një rregullator PWM?

Tani që e dimë se çfarë është modulimi i gjerësisë së pulsit, mund të flasim për temën kryesore të artikullit. Një rregullator PWM përdoret për të rregulluar tensionin e furnizimit dhe për të parandaluar ngarkesat e fuqishme inerciale në automobila dhe motoçikleta. Kjo mund të duket e ndërlikuar dhe shpjegohet më së miri me një shembull. Le të themi se duhet të bëni që llambat e brendshme të ndriçimit të ndryshojnë shkëlqimin e tyre jo menjëherë, por gradualisht. E njëjta gjë vlen edhe për dritat anësore, fenerët e makinave ose tifozët. Kjo dëshirë mund të realizohet duke instaluar një rregullator të tensionit të tranzitorit (parametrik ose kompensues). Por me një rrymë të madhe, do të gjenerojë fuqi jashtëzakonisht të lartë dhe do të kërkojë instalimin e radiatorëve të mëdhenj shtesë ose një shtesë në formën e një sistemi ftohjeje të detyruar duke përdorur një tifoz të vogël të hequr nga pajisje kompjuterike. Siç mund ta shihni, kjo rrugë sjell shumë pasoja që do të duhet të kapërcehen.

Shpëtimi i vërtetë nga kjo situatë ishte rregullatori PWM, i cili funksionon në transistorë të fuqishëm të fuqisë me efekt në terren. Ata mund të ndërrojnë rryma të larta (deri në 160 Amper) vetëm me tension të portës 12-15 V. Duhet të theksohet se rezistenca e një transistori të hapur është mjaft e ulët, dhe falë kësaj, niveli i shpërndarjes së energjisë mund të reduktohet ndjeshëm. Për të krijuar rregullatorin tuaj PWM, do t'ju duhet një qark kontrolli që mund të sigurojë një ndryshim të tensionit midis burimit dhe portës brenda intervalit 12-15 V. Nëse kjo nuk mund të arrihet, rezistenca e kanalit do të rritet shumë dhe shpërndarja e energjisë do të rritet ndjeshëm. Dhe kjo, nga ana tjetër, mund të shkaktojë që transistori të mbinxehet dhe të dështojë.

Prodhohet një gamë e tërë mikroqarqesh për rregullatorët PWM që mund të përballojnë një rritje të tensionit të hyrjes në një nivel prej 25-30 V, pavarësisht nga fakti se furnizimi me energji elektrike do të jetë vetëm 7-14 V. Kjo do të lejojë që transistori i daljes të ndizet në qark së bashku me kullimin e përbashkët. Kjo, nga ana tjetër, është e nevojshme për të lidhur ngarkesën me të disavantazh i përbashkët. Shembujt përfshijnë mostrat e mëposhtme: L9610, L9611, U6080B ... U6084B. Shumica e ngarkesave nuk tërheqin më shumë se 10 amps rrymë, kështu që ato nuk mund të shkaktojnë ulje të tensionit. Dhe si rezultat, ju mund të përdorni qarqe të thjeshta pa modifikim në formën e një njësie shtesë që do të rrisë tensionin. Dhe janë pikërisht këto mostra të rregullatorëve PWM që do të diskutohen në artikull. Ato mund të ndërtohen në bazë të një multivibratori asimetrik ose gatishmërie. Vlen të flasim për kontrolluesin e shpejtësisë së motorit PWM. Më shumë për këtë më vonë.

Skema nr. 1

Ky qark kontrollues PWM u montua duke përdorur invertorët e çipit CMOS. Ajo është një gjeneratore pulset drejtkëndëshe, i cili vepron në 2 elementet logjike. Falë diodave, këtu ndryshon veçmas konstanta kohore e shkarkimit dhe ngarkimit të kondensatorit të përcaktimit të frekuencës. Kjo ju lejon të ndryshoni ciklin e punës së impulseve të daljes, dhe si rezultat, vlerën e tensionit efektiv që është i pranishëm në ngarkesë. Në këtë qark, është e mundur të përdoret çdo element CMOS invertues, si dhe shembujt NOR dhe AND përfshijnë K176PU2, K561LN1, K561LA7, K561LE5. Mund të përdorni lloje të tjera, por para kësaj do t'ju duhet të mendoni me kujdes se si t'i gruponi saktë hyrjet e tyre në mënyrë që ata të mund të kryejnë funksionalitetin e caktuar. Përparësitë e skemës janë aksesueshmëria dhe thjeshtësia e elementeve. Disavantazhet janë vështirësia (pothuajse pamundësia) e modifikimit dhe papërsosmëria në lidhje me ndryshimin e diapazonit të tensionit të daljes.

Skema nr 2

Posedon karakteristikat më të mira sesa mostra e parë, por më e vështirë për t'u zbatuar. Mund të rregullojë tensionin efektiv të ngarkesës në intervalin 0-12 V, në të cilin ai ndryshon nga një vlerë fillestare prej 8-12 V. Rryma maksimale varet nga lloji i transistorit me efekt në terren dhe mund të arrijë vlera të konsiderueshme. Duke pasur parasysh atë tensioni i daljesështë proporcional me kontrollin e hyrjes, ky qark mund të përdoret si pjesë e një sistemi kontrolli (për të ruajtur nivelin e temperaturës).

Arsyet e përhapjes

Çfarë i tërheq entuziastët e makinave te një kontrollues PWM? Duhet të theksohet se ekziston një dëshirë për të rritur efikasitetin kur ndërtohen ato sekondare për pajisjet elektronike. Falë kësaj veçorie, kjo teknologji mund të gjendet edhe në prodhimin e monitorëve kompjuterikë, ekraneve në telefona, laptopë, tabletë dhe pajisje të ngjashme, dhe jo vetëm në makina. Duhet të theksohet gjithashtu se kjo teknologji është shumë e lirë kur përdoret. Gjithashtu, nëse vendosni të mos blini, por të montoni vetë një kontrollues PWM, mund të kurseni para kur përmirësoni makinën tuaj.

konkluzioni

Epo, tani e dini se çfarë është një rregullator i fuqisë PWM, si funksionon dhe madje mund të montoni vetë pajisje të ngjashme. Prandaj, nëse doni të eksperimentoni me aftësitë e makinës suaj, ka vetëm një gjë për të thënë për këtë - bëjeni. Për më tepër, ju jo vetëm që mund të përdorni diagramet e paraqitura këtu, por edhe t'i modifikoni ndjeshëm ato nëse keni njohuritë dhe përvojën e duhur. Por edhe nëse gjithçka nuk funksionon herën e parë, mund të fitoni një gjë shumë të vlefshme - përvojë. Kush e di se ku mund të jetë i dobishëm më pas dhe sa e rëndësishme do të jetë prania e tij.

Më duhej të bëja një kontrollues shpejtësie për helikën. Për të larguar tymin nga hekuri i saldimit dhe për të ajrosur fytyrën. Epo, thjesht për argëtim, paketoni gjithçka në një çmim minimal. Mënyra më e lehtë motor me fuqi të ulët rrymë e vazhdueshme, natyrisht, për të rregulluar me një rezistencë të ndryshueshme, por për të gjetur një ulje për një vlerë kaq të vogël, madje edhe fuqinë e kërkuar, duhet shumë përpjekje dhe padyshim nuk do të kushtojë dhjetë rubla. Prandaj, zgjedhja jonë është PWM + MOSFET.

Mora çelësin IRF630. Pse ky MOSFET? Po, sapo mora rreth dhjetë prej tyre nga diku. Kështu që unë e përdor atë, që të mund të instaloj diçka më të vogël dhe me fuqi të ulët. Sepse rryma këtu nuk ka gjasa të jetë më shumë se një amper, por IRF630 i aftë të tërhiqet përmes vetvetes nën 9A. Por do të jetë e mundur të krijoni një kaskadë të tërë tifozësh duke i lidhur me një tifoz - fuqi e mjaftueshme :)

Tani është koha të mendojmë se çfarë do të bëjmë PWM. Mendimi sugjeron menjëherë veten - një mikrokontrollues. Merrni pak Tiny12 dhe bëjeni me të. E hodha menjëherë këtë mendim.

1. Ndihem keq që shpenzoj një pjesë kaq të vlefshme dhe të shtrenjtë për një lloj tifozi. Do të gjej një detyrë më interesante për mikrokontrolluesin
2. Shkrimi i më shumë softuerëve për këtë është dyfish zhgënjyes.
3. Tensioni i furnizimit atje është 12 volt, ulja e tij për të fuqizuar MK në 5 volt është përgjithësisht dembel
4. IRF630 nuk do të hapet nga 5 volt, kështu që do t'ju duhet të instaloni edhe një tranzistor këtu në mënyrë që të furnizojë një potencial të lartë në portën e fushës. qij atë.

Ajo që mbetet është qarku analog. Epo, as kjo nuk është keq. Nuk kërkon ndonjë rregullim, ne nuk po bëjmë një pajisje me precizion të lartë. Detajet janë gjithashtu minimale. Ju vetëm duhet të kuptoni se çfarë të bëni.

Përforcuesit operativë mund të hidhen plotësisht. Fakti është se op-amp Qëllimi i përgjithshëm tashmë pas 8-10 kHz, si rregull, kufiri i tensionit në dalje ajo fillon të shembet ashpër, dhe ne duhet të shtyjmë punonjësin e fushës. Për më tepër, në një frekuencë supersonike, në mënyrë që të mos kërcitni.

Op-amps pa një pengesë të tillë kushtojnë aq shumë sa që me këto para mund të blini një duzinë nga mikrokontrolluesit më të lezetshëm. Në furrë!

Ajo që mbetet janë krahasuesit, ata nuk kanë aftësinë e një op-amp për të ndryshuar pa probleme tensionin e daljes, ata mund të krahasojnë vetëm dy tensione dhe të mbyllin tranzitorin e daljes në bazë të rezultateve të krahasimit, por ata e bëjnë atë shpejt dhe pa bllokuar; karakteristikat. Kërkova në fund të fuçisë dhe nuk gjeta asnjë krahasues. Pritë! Më saktë ishte LM339, por ishte në një rast të madh, dhe feja ime nuk më lejon të bashkoj një mikroqark për më shumë se 8 këmbë për një detyrë kaq të thjeshtë. Ishte gjithashtu turp të tërhiqja zvarrë veten në depo. Çfarë duhet bërë?

Dhe pastaj m'u kujtua një gjë kaq e mrekullueshme si kohëmatës analog - NE555. Është një lloj gjeneratori ku mund të vendosni frekuencën, si dhe kohëzgjatjen e pulsit dhe pauzës, duke përdorur një kombinim të rezistorëve dhe një kondensatori. Sa gjëra të ndryshme janë bërë me këtë kohëmatës gjatë historisë së tij më shumë se tridhjetëvjeçare... Deri më tani, ky mikrocircuit, pavarësisht nga mosha e tij e nderuar, është shtypur në miliona kopje dhe është i disponueshëm në pothuajse çdo depo për një çmim prej një pak rubla. Për shembull, në vendin tonë kushton rreth 5 rubla. Kërkova në fund të fuçisë dhe gjeta disa copa. RRETH! Le t'i trazojmë gjërat tani.

Si punon
Nëse nuk zhyteni thellë në strukturën e kohëmatësit 555, nuk është e vështirë. Përafërsisht, kohëmatësi monitoron tensionin në kondensatorin C1, të cilin e heq nga dalja THR(prag - prag). Sapo të arrijë maksimumin (kondensatori është i ngarkuar), hapet transistori i brendshëm. Që mbyll daljen DIS(SHKARKOJE - shkarkim) në tokë. Në të njëjtën kohë, në dalje JASHTË shfaqet një zero logjike. Kondensatori fillon të shkarkohet përmes DIS dhe kur voltazhi në të bëhet zero (shkarkimi i plotë), sistemi do të kalojë në gjendjen e kundërt - në daljen 1, transistori është i mbyllur. Kondensatori fillon të ngarkohet përsëri dhe gjithçka përsëritet përsëri.
Ngarkesa e kondensatorit C1 ndjek rrugën: " R4-> shpatulla e sipërme R1 ->D2“, dhe shkarkimi gjatë rrugës: D1 -> krahu i poshtëm R1 -> DIS. Kur kthejmë rezistencën e ndryshueshme R1, ne ndryshojmë raportin e rezistencave të krahëve të sipërm dhe të poshtëm. E cila, në përputhje me rrethanat, ndryshon raportin e gjatësisë së pulsit me pauzën.
Frekuenca vendoset kryesisht nga kondensatori C1 dhe gjithashtu varet pak nga vlera e rezistencës R1.
Rezistenca R3 siguron një tërheqje të daljes në nivel të lartë- pra ka një dalje kolektori të hapur. E cila nuk është në gjendje të vendosë në mënyrë të pavarur një nivel të lartë.

Ju mund të instaloni çdo diodë, përçuesit kanë përafërsisht të njëjtën vlerë, devijimet brenda një rendi të madhësisë nuk ndikojnë veçanërisht në cilësinë e punës. Në 4.7 nanofarad të vendosur në C1, për shembull, frekuenca bie në 18 kHz, por është pothuajse e padëgjueshme, me sa duket dëgjimi im nuk është më i përsosur :(

Unë gërmova në kazanët, i cili vetë llogarit parametrat e funksionimit të kohëmatësit NE555 dhe mblodha një qark prej andej, për modalitetin e stabilizuar me një faktor mbushjeje më të vogël se 50%, dhe vidhos në një rezistencë të ndryshueshme në vend të R1 dhe R2, me të cilin Ndryshova ciklin e funksionimit të sinjalit të daljes. Thjesht duhet t'i kushtoni vëmendje faktit që dalja DIS (DISCHARGE) është përmes çelësit të kohëmatësit të brendshëm i lidhur me tokën, kështu që nuk mund të lidhej drejtpërdrejt me potenciometrin, sepse kur e kthen rregullatorin në pozicionin e tij ekstrem, kjo kunj do të ulej në Vcc. Dhe kur të hapet tranzistori, do të ketë një qark të shkurtër natyror dhe kohëmatësi me një zilch të bukur do të lëshojë tym magjik, mbi të cilin, siç e dini, funksionon e gjithë elektronika. Sapo tymi largohet nga çipi, ai ndalon së punuari. Kjo eshte. Prandaj, marrim dhe shtojmë një rezistencë tjetër për një kilogram-ohm. Nuk do të bëjë ndryshim në rregullim, por do të mbrojë nga djegia.

E thënë më shpejt se sa bëhet. E gdheva tabelën dhe bashkova përbërësit:

Gjithçka është e thjeshtë nga poshtë.
Këtu po bashkangjit një vulë, në Sprint Layout -

Dhe ky është voltazhi në motor. Një proces i vogël tranzicioni është i dukshëm. Ju duhet ta vendosni kanalin paralelisht në gjysmë mikrofarad dhe ai do ta lëmojë atë.

Siç mund ta shihni, frekuenca noton - kjo është e kuptueshme, sepse në rastin tonë frekuenca e funksionimit varet nga rezistorët dhe kondensatori, dhe meqenëse ato ndryshojnë, frekuenca noton larg, por kjo nuk ka rëndësi. Gjatë gjithë diapazonit të kontrollit, ai kurrë nuk hyn në diapazonin e dëgjimit. Dhe e gjithë struktura kushtoi 35 rubla, pa llogaritur trupin. Pra - fitim!

Kontrollues i shpejtësisë së rrotullimit me cilësi të lartë dhe të besueshëm për njëfazor motorët e komutatorëve mund të bëhet në pjesë të përbashkëta fjalë për fjalë në 1 mbrëmje. Ky qark ka një modul të integruar të zbulimit të mbingarkesës, siguron një fillim të butë të motorit të kontrolluar dhe një stabilizues të shpejtësisë së rrotullimit të motorit. Kjo njësi funksionon me tensione 220 dhe 110 volt.

Parametrat teknikë të rregullatorit

• Tensioni i furnizimit: 230 volt AC
• diapazoni i rregullimit: 5…99%
• Tensioni i ngarkesës: 230 V / 12 A (2,5 kW me radiator)
• fuqia maksimale pa radiator 300 W
• niveli i ulët i zhurmës
• stabilizimi i shpejtësisë
• fillimi i butë
• Përmasat e tabelës: 50×60 mm

Diagram skematik

Skema e rregullatorit të motorit në një triac dhe U2008

Qarku i modulit të sistemit të kontrollit bazohet në një gjenerator pulsi PWM dhe një triac kontrolli motorik - një dizajn klasik i qarkut për pajisje të tilla. Elementet D1 dhe R1 sigurojnë që voltazhi i furnizimit të kufizohet në një vlerë që është e sigurt për të fuqizuar mikroqarkun e gjeneratorit. Kondensatori C1 është përgjegjës për filtrimin e tensionit të furnizimit. Elementet R3, R5 dhe P1 janë një ndarës i tensionit me aftësinë për ta rregulluar atë, i cili përdoret për të vendosur sasinë e energjisë së furnizuar në ngarkesë. Falë përdorimit të rezistencës R2, e cila përfshihet drejtpërdrejt në qarkun e hyrjes në fazën m/s, njësitë e brendshme sinkronizohen me triac VT139.

Pllaka e qarkut të printuar

Figura e mëposhtme tregon renditjen e elementeve në një tabelë të qarkut të printuar. Gjatë instalimit dhe fillimit, vëmendje duhet t'i kushtohet sigurimit të kushteve të sigurta të funksionimit - rregullatori mundësohet nga një rrjet 220V dhe elementët e tij lidhen drejtpërdrejt me fazën.

Rritja e fuqisë së rregullatorit

Në versionin e provës, u përdor një triac BT138/800 me një rrymë maksimale prej 12 A, gjë që bën të mundur kontrollin e një ngarkese prej më shumë se 2 kW. Nëse keni nevojë të kontrolloni rryma edhe më të mëdha të ngarkesës, ju rekomandojmë të instaloni tiristorin jashtë tabelës në një radiator të madh. Ju gjithashtu duhet të mbani mend duke bërë zgjedhjen e duhur siguresa FUSE në varësi të ngarkesës.

Përveç kontrollit të shpejtësisë së motorëve elektrikë, mund të përdorni qarkun për të rregulluar ndriçimin e llambave pa asnjë modifikim.

Shumë lloje të punës në përpunimin e drurit, metalit ose llojeve të tjera të materialeve kërkojnë jo shpejtësi të lartë, dhe tërheqje të mirë. Do të ishte më e saktë të thuash - momenti. Falë tij, puna e planifikuar mund të kryhet në mënyrë efikase dhe me humbje minimale të energjisë. Për këtë qëllim, motorët DC (ose komutator) përdoren si një pajisje lëvizëse, në të cilën voltazhi i furnizimit korrigjohet nga vetë njësia. Më pas, për të arritur karakteristikat e kërkuara të performancës, është e nevojshme të rregulloni shpejtësinë motori i komutatorit pa humbje të fuqisë.

Karakteristikat e kontrollit të shpejtësisë

Është e rëndësishme të dini, çfarë konsumon secili motor kur rrotullohet jo vetëm fuqi aktive, por edhe reaktive. Në këtë rast, niveli i fuqisë reaktive do të jetë më i lartë, gjë që është për shkak të natyrës së ngarkesës. Në këtë rast, detyra e projektimit të pajisjeve për rregullimin e shpejtësisë së rrotullimit të motorëve të komutatorit është të zvogëlojë diferencën midis fuqive aktive dhe reaktive. Prandaj, konvertuesit e tillë do të jenë mjaft kompleks, dhe nuk është e lehtë t'i bësh ato vetë.

Ju mund të ndërtoni vetëm disa pamje të një rregullatori me duart tuaja, por nuk ka kuptim të flasim për kursimin e energjisë. Çfarë është pushteti? Në terma elektrike, është rryma e tërhequr e shumëzuar me tensionin. Rezultati do të japë një vlerë të caktuar që përfshin përbërës aktivë dhe reaktivë. Për të izoluar vetëm atë aktiv, domethënë për të ulur humbjet në zero, është e nevojshme të ndryshoni natyrën e ngarkesës në aktive. Vetëm rezistorët gjysmëpërçues i kanë këto karakteristika.

Prandaj, është e nevojshme të zëvendësohet induktanca me një rezistencë, por kjo është e pamundur, sepse motori do të kthehet në diçka tjetër dhe padyshim nuk do të vërë asgjë në lëvizje. Qëllimi i rregullimit pa humbje është të ruajë çift rrotullues, jo fuqinë: ai do të ndryshojë ende. Vetëm një konvertues mund të përballojë një detyrë të tillë, i cili do të kontrollojë shpejtësinë duke ndryshuar kohëzgjatjen e pulsit të hapjes së tiristorëve ose transistorëve të energjisë.

Qarku i përgjithësuar i kontrolluesit

Një shembull i një kontrolluesi që zbaton parimin e kontrollit të një motori pa humbje të energjisë është një konvertues tiristor. Këto janë qarqe të integruara proporcionale kthyese që ofrojnë rregullore strikte karakteristikat, duke filluar nga nxitimi dhe frenimi e deri te kthimi mbrapa. Më efektive është kontrolli i fazës së pulsit: shkalla e përsëritjes së pulseve të zhbllokimit sinkronizohet me frekuencën e rrjetit. Kjo ju lejon të ruani çift rrotullues pa rritur humbjet në komponentin reaktiv. Diagrami i përgjithësuar mund të përfaqësohet në disa blloqe:

• ndreqës i kontrolluar me fuqi;
• njësia e kontrollit të ndreqësit ose qarku i kontrollit të fazës së pulsit;
• reagimet e tahogjeneratorit;
• njësia e kontrollit të rrymës në mbështjelljet e motorit.

Para se të futemi në një pajisje më të saktë dhe parimin e rregullimit, është e nevojshme të vendosni për llojin e motorit të komutatorit. Skema e kontrollit për karakteristikat e tij të performancës do të varet nga kjo.

Llojet e motorëve të komutatorëve

Të paktën dy lloje të motorëve komutator janë të njohur. E para përfshin pajisje me një armaturë dhe një dredha-dredha ngacmuese në stator. E dyta përfshin pajisje me një spirancë dhe magnet të përhershëm. Është gjithashtu e nevojshme të vendoset, për çfarë qëllimi është i nevojshëm hartimi i një rregullatori:

Dizajni i motorit

Strukturisht, motori nga makina larëse Indesit është i thjeshtë, por kur dizajnoni një kontrollues për të kontrolluar shpejtësinë e tij, është e nevojshme të merren parasysh parametrat. Motorët mund të kenë karakteristika të ndryshme, prandaj edhe kontrolli do të ndryshojë. Gjithashtu merret parasysh mënyra e funksionimit, e cila do të përcaktojë modelin e konvertuesit. Strukturisht, motori i komutatorit përbëhet nga komponentët e mëposhtëm:

• Një armaturë, ajo ka një mbështjellje të vendosur në brazda të bërthamës.
• Kolektor, një ndreqës mekanik i tensionit të alternuar të rrjetit, përmes të cilit transmetohet në mbështjellje.
• Stator me dredha-dredha fushore. Është e nevojshme të krijohet një i përhershëm fushë magnetike, në të cilën spiranca do të rrotullohet.

Kur rritet rryma në qarkun e motorit, e lidhur sipas qarkut standard, mbështjellja e fushës lidhet në seri me armaturën. Me këtë përfshirje, ne gjithashtu rrisim fushën magnetike që vepron në armaturë, e cila na lejon të arrijmë linearitetin e karakteristikave. Nëse fusha është e pandryshuar, atëherë merrni dinamikë e mirë më e vështirë, për të mos përmendur humbjet e mëdha të energjisë. Është më mirë të përdorni motorë të tillë me shpejtësi të ulët, pasi ato janë më të përshtatshme për t'u kontrolluar me lëvizje të vogla diskrete.

Duke organizuar kontroll të veçantë të ngacmimit dhe armaturës, është e mundur të arrihet saktësi e lartë e pozicionimit të boshtit të motorit, por qarku i kontrollit më pas do të bëhet dukshëm më i ndërlikuar. Prandaj, ne do të hedhim një vështrim më të afërt në kontrolluesin, i cili ju lejon të ndryshoni shpejtësinë e rrotullimit nga 0 në vlerën maksimale, por pa pozicionim. Kjo mund të jetë e dobishme, nëse një makinë shpimi e plotë me aftësinë për të prerë fijet do të bëhet nga një motor lavatriçe.

Zgjedhja e skemës

Pasi të keni zbuluar të gjitha kushtet në të cilat do të përdoret motori, mund të filloni të prodhoni një kontrollues shpejtësie për motorin e komutatorit. Ju duhet të filloni duke zgjedhur një skemë të përshtatshme që do t'ju ofrojë të gjitha karakteristikat dhe aftësitë e nevojshme. Ju duhet t'i mbani mend ato:

• Rregullimi i shpejtësisë nga 0 në maksimum.
• Sigurimi i çift rrotullues të mirë me shpejtësi të ulët.
• Kontroll i qetë i shpejtësisë.

Duke parë shumë skema në internet, mund të konkludojmë se pak njerëz po krijojnë "njësi" të tilla. Kjo është për shkak të kompleksitetit të parimit të kontrollit, pasi është e nevojshme të organizohet rregullimi i shumë parametrave. Këndi i hapjes së tiristorit, kohëzgjatja e pulsit të kontrollit, koha e nxitimit-ngadalësimit, shpejtësia e rritjes së çift rrotullues. Këto funksione trajtohen nga një qark në kontrollues që kryen llogaritjet dhe transformimet komplekse integrale. Le të shqyrtojmë një nga skemat, e cila është e popullarizuar në mesin e zejtarëve autodidakt ose atyre që thjesht duan të përdorin mirë një motor të vjetër nga një makinë larëse.

Të gjitha kriteret tona plotësohen nga qarku për kontrollin e shpejtësisë së rrotullimit të një motori komutator, të montuar në çip i specializuar TDA 1085. Ky është një drejtues plotësisht i gatshëm për kontrollin e motorëve që ju lejon të rregulloni shpejtësinë nga 0 në vlerën maksimale, duke ruajtur çift rrotullues përmes përdorimit të një tahogjeneratori.

Karakteristikat e projektimit

Mikroqarku është i pajisur me gjithçka të nevojshme për kontrollin e motorit me cilësi të lartë në të ndryshme kufijtë e shpejtësisë, duke filluar nga frenimi, duke përfunduar me nxitimin dhe rrotullimin me shpejtesi maksimale. Prandaj, përdorimi i tij thjeshton shumë dizajnin, duke bërë të gjitha në të njëjtën kohë makinë universale, pasi mund të zgjidhni çdo shpejtësi me një çift rrotullues konstant në bosht dhe ta përdorni jo vetëm si një makinë për një rrip transportieri ose makinë shpimi, por edhe për lëvizjen e tryezës.

Karakteristikat e mikrocirkut mund të gjenden në faqen zyrtare të internetit. Ne do të tregojmë karakteristikat kryesore që do të kërkohen për të ndërtuar konvertuesin. Këto përfshijnë: një qark të integruar të konvertimit nga frekuenca në tension, një gjenerator përshpejtimi, një startues i butë, një njësi përpunimi i sinjalit Tacho, një modul kufizues i rrymës, etj. Siç mund ta shihni, qarku është i pajisur me një numër mbrojtjesh që do të sigurojnë funksionim të qëndrueshëm të rregullatorit në mënyra të ndryshme.

Fotografia më poshtë tregon diagrami tipik duke ndezur mikroqarkun.

Skema është e thjeshtë, kështu që është mjaft e riprodhueshme me duart tuaja. Ka disa veçori që përfshijnë vlerat kufitare dhe metodën e kontrollit të shpejtësisë:

Nëse keni nevojë të organizoni një motor të kundërt, atëherë për këtë do t'ju duhet të plotësoni qarkun me një startues që do të ndryshojë drejtimin e mbështjelljes së ngacmimit. Do t'ju duhet gjithashtu një qark kontrolli i shpejtësisë zero për të dhënë leje për kthimin e kundërt. Nuk tregohet në foto.

Parimi i kontrollit

Kur shpejtësia e rrotullimit të boshtit të motorit vendoset nga një rezistencë në qarkun e daljes 5, një sekuencë pulsesh formohet në dalje për të zhbllokuar triakun me një kënd të caktuar. Shpejtësia e rrotullimit monitorohet nga një tahogjenerator, i cili ndodh në formatin dixhital. Drejtuesi konverton pulset e marra në një tension analog, kjo është arsyeja pse shpejtësia e boshtit stabilizohet në një vlerë të vetme, pavarësisht nga ngarkesa. Nëse voltazhi nga tahogjeneratori ndryshon, rregullatori i brendshëm do të rrisë nivelin e sinjalit të kontrollit të daljes së triac, gjë që do të çojë në një rritje të shpejtësisë.

Mikroqarku mund të kontrollojë dy përshpejtime lineare, duke ju lejuar të arrini dinamikën e kërkuar nga motori. Njëri prej tyre është i instaluar në pinin Ramp 6 të qarkut. Ky rregullator përdoret nga vetë prodhuesit Lavatriçe, pra ka të gjitha avantazhet për t'u përdorur për qëllime shtëpiake. Kjo sigurohet nga prania e blloqeve të mëposhtme:

Përdorimi skemë të ngjashme siguron kontroll të plotë të motorit të komutatorit në çdo mënyrë. Falë kontrollit të nxitimit të detyruar, është e mundur të arrihet shpejtësia e kërkuar e nxitimit në një shpejtësi të caktuar rrotullimi. Ky rregullator mund të përdoret për të gjithë motorët modernë nga makinat larëse të përdorura për qëllime të tjera.

Për të rregulluar shpejtësinë e rrotullimit të motorëve elektrikë të tipit furçë me fuqi të ulët, zakonisht përdoret një rezistencë, e cila lidhet në seri me motorin. Por kjo metodë e lidhjes siguron efikasitet shumë të ulët, dhe më e rëndësishmja, nuk lejon rregullim të qetë të shpejtësisë (gjetja e një rezistence të ndryshueshme me fuqi të mjaftueshme për disa dhjetëra Ohm nuk është aspak e lehtë). Dhe disavantazhi kryesor i kësaj metode është se ndonjëherë rotori ndalon kur tensioni i furnizimit zvogëlohet.

Kontrollorët PWM, të cilat do të diskutohen në këtë artikull, mundësojnë rregullim të qetë të shpejtësisë pa disavantazhet e listuara më sipër. Përveç kësaj, kontrollorët PWM mund të përdoren gjithashtu për të rregulluar ndriçimin e llambave inkandeshente.

Figura 1 tregon një diagram të njërës prej tyre Kontrollorët PWM. Transistori me efekt në terren VT1 është një gjenerator i tensionit me sharrë (me një frekuencë përsëritjeje prej 150 Hz), dhe amplifikuesi operacional në çipin DA1 funksionon si një krahasues që gjeneron një sinjal PWM bazuar në tranzitorin VT2. Shpejtësia e rrotullimit kontrollohet nga një rezistencë e ndryshueshme R5, e cila ndryshon gjerësinë e pulseve. Për shkak të faktit se amplituda e tyre është e barabartë me tensionin e furnizimit, motori elektrik nuk do të "ngadalësohet", dhe përveç kësaj, është e mundur të arrihet një rrotullim më i ngadaltë sesa në modalitetin normal.

Qarku i rregullatorëve PWM në Fig. 2 është i ngjashëm me atë të mëparshëm, por oshilatori kryesor këtu është bërë duke përdorur një përforcues operacional (op-amp) DA1. Ky op-amp funksionon si një gjenerator pulsi trekëndor i tensionit me një shpejtësi përsëritjeje prej 500 Hz. Rezistenca e ndryshueshme R7 lejon rregullimin e qetë të rrotullimit.

Në Fig.3. paraqitur shumë skemë interesante rregullatori Kjo Rregullatori PWM bërë në integrale kohëmatës NE555. Oscilatori kryesor ka një frekuencë përsëritjeje prej 500 Hz. Kohëzgjatja e pulseve, dhe, rrjedhimisht, shpejtësia e rotorit të motorit elektrik, mund të rregullohet në intervalin nga 2 deri në 98% të periudhës së përsëritjes. Prodhimi i gjeneratorit Rregullatori PWM në kohëmatësin NE555 i lidhur me një përforcues rrymë të bërë në transistorin VT1 dhe në fakt kontrollon motorin elektrik M1.

Disavantazhi kryesor i skemave të diskutuara më sipër është mungesa e elementeve për stabilizimin e shpejtësisë së boshtit kur ngarkesa ndryshon. Por diagrami i mëposhtëm, i paraqitur në Fig. 4, do të ndihmojë në zgjidhjen e këtij problemi.

Ky rregullator PWM, si shumica e pajisjeve të ngjashme, ka një gjenerator kryesor të pulsit trekëndor të tensionit (frekuenca e përsëritjes 2 kHz), i bërë në DA1.1.DA1.2, një krahasues në DA1.3, çelës elektronik në tranzistorin VT1, si dhe një rregullator i ciklit të punës së pulseve, dhe në thelb shpejtësia e rrotullimit të motorit elektrik - R6. Një tipar i veçantë i skemës është prania e një pozitive reagimet përmes rezistorëve R12, R11, diodës VD1, kondensatorit C2 dhe DA1.4, i cili siguron një shpejtësi konstante të boshtit të motorit kur ndryshon ngarkesa. Kur lidhet Rregullatori PWM në një motor elektrik specifik, duke përdorur rezistencën R12, rregullohet thellësia e POS, në të cilën vetë-lëkundjet e shpejtësisë së rrotullimit nuk ndodhin kur ngarkesa në boshtin e motorit rritet ose zvogëlohet.

Baza e elementit. Në qarqet e paraqitura në artikull, mund të përdoren analogët e mëposhtëm të pjesëve: transistori KT117A mund të zëvendësohet me një KT117B-G ose, si opsion, me një 2N2646; KT817B - KT815, KT805; mikroqark K140UD7 në K140UD6, ose KR544UD1, TL071, TL081; kohëmatës NE555 në S555, ose KR1006VI1; çipi TL074 në TL064, ose TL084, LM324. Nëse është e nevojshme të lidhni një ngarkesë më të fuqishme me kontrolluesin PWM, transistori kryesor KT817 duhet të zëvendësohet me një më të fuqishëm tranzistor me efekt fushor, në mënyrë alternative, IRF3905 ose të ngjashme. Transistori i specifikuar është i aftë të kalojë rryma deri në 50A.