Ο ηλεκτροκινητήρας είναι μια μηχανή που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική. Οι πρώτοι ηλεκτροκινητήρες εμφανίστηκαν στα μέσα του 19ου αιώνα. Η επιτυχία στην ανάπτυξή τους συνδέεται με τα ονόματα εξαιρετικών φυσικών και μηχανικών όπως οι N. Tesla, B. Jacobi, G. Ferraris, V. Siemens.
Υπάρχουν ηλεκτροκινητήρες συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος. Το πλεονέκτημα του πρώτου είναι η δυνατότητα οικονομικής και ομαλής ρύθμισης της ταχύτητας του άξονα. Το πλεονέκτημα του τελευταίου είναι η υψηλή πυκνότητα ισχύος ανά μονάδα βάρους. Στην πρακτική των μικροελεγκτών, χρησιμοποιούνται συχνά κινητήρες συνεχούς ρεύματος χαμηλής τάσης, που χρησιμοποιούνται σε ανεμιστήρες οικιακής χρήσης και υπολογιστών (Πίνακας 2.13). Υπάρχουν επίσης σχέδια με κινητήρες δικτύου.
Πίνακας 2.13. Παράμετροι ανεμιστήρων Sunon
Η περιέλιξη του κινητήρα πρέπει να θεωρείται ως πηνίο με υψηλή επαγωγή, ώστε να μπορεί να εναλλάσσεται με συμβατικούς διακόπτες τρανζίστορ (Εικ. 2.78, a...t). Το κύριο πράγμα είναι να μην ξεχνάμε την προστασία από το αυτοεπαγωγικό EMF.
Στους κινητήρες συνεχούς ρεύματος, είναι δυνατή η αλλαγή της φοράς περιστροφής του ρότορα ανάλογα με την πολικότητα της τάσης λειτουργίας. Σε τέτοιες περιπτώσεις, τα κυκλώματα γέφυρας «H-bridge» χρησιμοποιούνται ευρέως (Εικ. 2.79, a...i).
(Αρχή):
α) ρύθμιση της ταχύτητας ροής αέρα του ανεμιστήρα M1. Ο πυκνωτής C/ μειώνει τις παρεμβολές RF. Η δίοδος VD1 προστατεύει το τρανζίστορ VT1 από υπερτάσεις. Η αντίσταση R1 καθορίζει τον βαθμό κορεσμού του τρανζίστορ G77 και η αντίσταση R2 τον κλείνει όταν το MK επανεκκινείται. Η συχνότητα παλμού PWM στην έξοδο MK πρέπει να είναι τουλάχιστον 30 kHz, δηλ. έξω από το εύρος ήχου για να εξαλείψετε το δυσάρεστο «σφύριγμα». Τα στοιχεία C/ και R2 μπορεί να απουσιάζουν.
β) ομαλός έλεγχος της ταχύτητας περιστροφής του άξονα του κινητήρα M1 μέσω του καναλιού PWM. Ο πυκνωτής C/ είναι ο πρωτεύων και ο πυκνωτής C2 είναι το δευτερεύον φίλτρο των σημάτων PWM. ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ
Ρύζι. 2.78. Διαγράμματα σύνδεσης ηλεκτρικών κινητήρων μέσω διακοπτών τρανζίστορ
(συνέχιση):
γ) Τα τρανζίστορ VT1, VT2 συνδέονται παράλληλα για να αυξήσουν το συνολικό ρεύμα συλλέκτη. Οι αντιστάσεις R1, R2 παρέχουν ένα ομοιόμορφο φορτίο ισχύος και στα δύο τρανζίστορ, το οποίο οφείλεται στην εξάπλωση των συντελεστών τους I2]E και στα χαρακτηριστικά ρεύματος-τάσης των συνδέσεων βάσης-εκπομπού.
δ) ο κινητήρας M1 (Airtronics) έχει μια "ψηφιακή" είσοδο ελέγχου, η οποία σας επιτρέπει να συνδέσετε το MK απευθείας σε αυτόν. Οι διακόπτες τρανζίστορ (οδηγοί) βρίσκονται μέσα στον κινητήρα.
ε) δύο ξεχωριστά τροφοδοτικά μπορούν να μειώσουν σημαντικά την επίδραση στο MK του ηλεκτρικού θορύβου που δημιουργείται από τον κινητήρα M1. Το σύστημα θα λειτουργεί πιο σταθερά. Το GB1 είναι μια μπαταρία λιθίου χαμηλής κατανάλωσης, τα GB2, GB3 είναι γαλβανικά στοιχεία τύπου δακτύλου με συνολική τάση 3,2 V και επαρκή ισχύ για την εκκίνηση και τη λειτουργία του κινητήρα M1\
στ) οι παράλληλες αντιστάσεις R2, R3 χρησιμεύουν ως περιοριστές του ρεύματος που διαρρέει τον κινητήρα M1. Επιπλέον, σταθεροποιούν το ρεύμα στο φορτίο εάν το τρανζίστορ VT1 βρίσκεται σε ενεργή λειτουργία ή στα πρόθυρα της εισαγωγής σε λειτουργία κορεσμού.
ζ) Η MK ανάβει/σβήνει τον κινητήρα Μ1. Η αντίσταση R3 ρυθμίζει την ταχύτητα του άξονα της. Ο σταθεροποιητής είναι ένα τσιπ "κασετόφωνο" DA1 από την Panasonic. Με τη βοήθειά του, διατηρούνται σταθερές παράμετροι στους ακροδέκτες του κινητήρα M1, οι οποίοι είναι πρακτικά ανεξάρτητοι από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και της τάσης τροφοδοσίας.
η) πηνία L7, L2 και πυκνωτές C7, C2 φίλτρο ραδιοπαρεμβολών που εκπέμπονται από τον κινητήρα. Για τον ίδιο σκοπό, ο κινητήρας τοποθετείται σε ένα γειωμένο θωρακισμένο περίβλημα.
Ρύζι. 2.78. Διαγράμματα σύνδεσης ηλεκτρικών κινητήρων μέσω διακοπτών τρανζίστορ
(συνέχιση):
i) Ο κινητήρας δόνησης Μ1 είναι πηγή ισχυρών ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών και παρεμβολών ραδιοσυχνοτήτων. Τα στοιχεία L/, L2, C1 χρησιμεύουν ως φίλτρα. Η αντίσταση R2 περιορίζει το ρεύμα εκκίνησης μέσω δύο ανοιχτών τρανζίστορ VT1.
ι) τα στοιχεία VD1, C1 και VD2, &2 φιλτράρουν τον θόρυβο τροφοδοσίας που δημιουργείται από τον κινητήρα M1 προς την κατεύθυνση MK. Η ταχύτητα του άξονα του κινητήρα μπορεί να ρυθμιστεί ομαλά μέσω του καναλιού PWM MK, ενώ δεν απαιτείται ξεχωριστό φίλτρο χαμηλής διέλευσης, καθώς ο κινητήρας έχει μεγάλη αδράνεια και ο ίδιος εξομαλύνει τους παλμούς ρεύματος HF που διέρχονται από αυτόν.
ιβ) η χρήση ενός διακόπτη σε ένα τρανζίστορ πεδίου VT1 αυξάνει την απόδοση σε σύγκριση με έναν διακόπτη σε ένα διπολικό τρανζίστορ, λόγω της χαμηλότερης αντίστασης στην πηγή αποστράγγισης. Η αντίσταση R1 περιορίζει το εύρος της παρεμβολής που μπορεί να «διαρρεύσει» από τον κινητήρα λειτουργίας M1 στα εσωτερικά κυκλώματα του MK μέσω της χωρητικότητας πύλης-αποχέτευσης του τρανζίστορ VT1.
λ) Το τρανζίστορ VT2 είναι ένας ισχυρός διακόπτης ισχύος που παρέχει ρεύμα στον κινητήρα ML και το τρανζίστορ VT1 είναι ένας αποσβεστήρας που επιβραδύνει γρήγορα την περιστροφή του άξονα μετά την απενεργοποίηση. Η αντίσταση R1 μειώνει το φορτίο στην έξοδο MK όταν φορτίζει τις χωρητικότητες της πύλης των τρανζίστορ πεδίου VT1, VT2. Η αντίσταση R2 απενεργοποιεί τον κινητήρα M1 όταν το MK επανεκκινείται.
m) ο διακόπτης στα τρανζίστορ VT1, VT2 συναρμολογείται σύμφωνα με το κύκλωμα Darlington και έχει υψηλό κέρδος. Για τη ρύθμιση της ταχύτητας περιστροφής του άξονα κινητήρα M1, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μέθοδος PWM ή ο έλεγχος παλμικής φάσης. Το σύστημα δεν έχει ανάδραση, επομένως, όταν η ταχύτητα περιστροφής μειώνεται λόγω εξωτερικού φρεναρίσματος, η ισχύς λειτουργίας στον άξονα θα μειωθεί.
Ρύζι. 2.78. Διαγράμματα σύνδεσης ηλεκτρικών κινητήρων μέσω διακοπτών τρανζίστορ
(συνέχιση):
m) ενσωμάτωση MK στην ήδη υπάρχουσα διαδρομή για τον έλεγχο της ταχύτητας περιστροφής του άξονα του κινητήρα Ml. Αυτή η διαδρομή περιλαμβάνει όλα τα στοιχεία κυκλώματος εκτός από την αντίσταση R2. Η αντίσταση R4 ρυθμίζει την «πρόχειρη» ταχύτητα περιστροφής. Η λεπτή ρύθμιση πραγματοποιείται με παλμούς από την έξοδο MK. Είναι δυνατή η οργάνωση ανάδρασης όταν το MK παρακολουθεί οποιαδήποτε παράμετρο και προσαρμόζει δυναμικά την ταχύτητα περιστροφής ανάλογα με την τάση τροφοδοσίας ή τη θερμοκρασία.
ιε) η ταχύτητα περιστροφής του άξονα κινητήρα M1 καθορίζεται από τον κύκλο λειτουργίας των παλμών στο κανάλι PWM που δημιουργείται από την κατώτερη έξοδο του MK. Ο κύριος διακόπτης μεταγωγής είναι το τρανζίστορ VT2.2, οι υπόλοιποι διακόπτες τρανζίστορ εμπλέκονται στο γρήγορο σταμάτημα του κινητήρα M1 με ένα σήμα ΥΨΗΛΗΣ στάθμης από την άνω έξοδο του MK.
ιδ) η ομαλή ρύθμιση της ταχύτητας του άξονα κινητήρα M1 πραγματοποιείται από την αντίσταση R8. Το op-amp TS χρησιμεύει ως σταθεροποιητής τάσης με διπλή ανάδραση μέσω των στοιχείων R1, R8, C2 και R9, R10, C1. Συνδυάζοντας τα επίπεδα από τις τρεις εξόδους MK (DAC), μπορείτε να αλλάξετε βήμα προς βήμα την ταχύτητα περιστροφής του άξονα κινητήρα M1 (ακριβής επιλογή με αντιστάσεις R2…R4). Οι γραμμές MK μπορούν να αλλάξουν σε λειτουργία εισόδου χωρίς αντίσταση έλξης για να αυξηθεί ο αριθμός των «βημάτων» DAC.
Ρύζι. 2.78. Σχέδια σύνδεσης ηλεκτρικών κινητήρων μέσω διακοπτών τρανζίστορ (άκρο):
ιστ) Έλεγχος παλμών φάσης κινητήρα AC M1. Όσο μεγαλύτερη είναι η περίοδος ανοίγματος του τρανζίστορ τάσης δικτύου VT1, τόσο πιο γρήγορα περιστρέφεται ο άξονας του κινητήρα.
γ) ο ισχυρός κινητήρας εναλλασσόμενου ρεύματος Ml ενεργοποιείται μέσω ενός οπτοθυρίστορ KS7, το οποίο παρέχει γαλβανική απομόνωση από τα κυκλώματα MK.
t) παρόμοια με το Σχ. 2.78, p, αλλά με έναν δακτύλιο ανάδρασης μέσω των στοιχείων C7, R6, R8. Η αντίσταση R4 ρυθμίζει την ταχύτητα του άξονα του κινητήρα Ml ομαλά και το MK - διακριτικά.
Ρύζι. 2,79. Κυκλώματα γέφυρας για σύνδεση ηλεκτρικών κινητήρων με MK (αρχή):
α) η φορά περιστροφής του άξονα του κινητήρα Ml αλλάζει από ένα «μηχανικό» κύκλωμα γέφυρας σε δύο ομάδες επαφών ρελέ KL1, K1.2. Η συχνότητα μεταγωγής των επαφών του ρελέ πρέπει να είναι χαμηλή, έτσι ώστε ο πόρος να μην εξαντλείται γρήγορα. Τα τσοκ L7, L2 μειώνουν τα ρεύματα μεταγωγής κατά την εναλλαγή ρελέ και, κατά συνέπεια, το επίπεδο ακτινοβολούμενης ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής.
β) σε ΥΨΗΛΟ επίπεδο στο ανώτερο και ΧΑΜΗΛΟ επίπεδο στην κάτω έξοδο του MK, τα τρανζίστορ K77...to TZ ανοίγουν και τα τρανζίστορ KG4...KG6 κλείνουν και αντίστροφα. Όταν η πολικότητα της τροφοδοσίας του κινητήρα Ml αντιστρέφεται, ο ρότορας του περιστρέφεται προς την αντίθετη κατεύθυνση. Τα σήματα από τις δύο εξόδους του MC πρέπει να είναι αντιφασικά, αλλά με μια μικρή παύση LOW επιπέδου μεταξύ των παλμών για να κλείσουν και οι δύο ώμοι (εξάλειψη των διαμπερών ρευμάτων). Οι δίοδοι VD1..VD4 μειώνουν τις υπερτάσεις τάσης, προστατεύοντας έτσι τα τρανζίστορ από καταστροφή.
γ) παρόμοια με το Σχ. 2.79, b, αλλά με διαφορετικές ονομασίες στοιχείων, καθώς και με προστασία υλικού από το ταυτόχρονο άνοιγμα τρανζίστορ ενός βραχίονα χρησιμοποιώντας διόδους VD3, VD4. Οι δίοδοι VD1, KD2 αυξάνουν την θόρυβο σε μεγάλη απόσταση από το MK. Ο πυκνωτής C/ μειώνει την παλμική ραδιοπαρέμβαση «σπινθήρα» που δημιουργείται από τον κινητήρα Ml.
Ρύζι. 2,79. Κυκλώματα γέφυρας για σύνδεση ηλεκτρικών κινητήρων στο MK (συνέχεια):
δ) παρόμοιο με το Σχ. 2.79, b, αλλά με την απουσία αντιστάσεων "μπλοκαρίσματος" στα κυκλώματα βάσης των τρανζίστορ VT2, VT4. Υπολογίζεται ότι η περιέλιξη του κινητήρα L// είναι αρκετά χαμηλής αντίστασης, επομένως, κατά την επανεκκίνηση του MK, ο εξωτερικός θόρυβος στις βάσεις "κρεμασμένες στον αέρα" των τρανζίστορ VT1 VT2, VT4, VT6 δεν θα μπορούν να ανοίξουν τον συλλέκτη τους διασταυρώσεις?
ε) παρόμοια με το Σχ. 2.79, β, αλλά με μέγιστη απλοποίηση του διαγράμματος. Συνιστάται για συσκευές που εκτελούν δευτερεύουσες λειτουργίες. Η τάση τροφοδοσίας είναι +E και πρέπει να αντιστοιχεί στην τάση λειτουργίας του κινητήρα M1\
στ) Σε αντίθεση με τα προηγούμενα κυκλώματα, τα τρανζίστορ VT1...VT4 συνδέονται σύμφωνα με ένα κοινό κύκλωμα εκπομπού και ελέγχονται από ΥΨΗΛΑ/ΧΑΜΗΛΑ επίπεδα απευθείας από τις εξόδους MK. Ο κινητήρας M1 πρέπει να έχει σχεδιαστεί για τάση λειτουργίας 3...3,5 V. Οι δίοδοι VD1...VD4 μειώνουν τις υπερτάσεις τάσης. Το φίλτρο LL C1 μειώνει τον παλμικό θόρυβο στην παροχή ρεύματος από τον κινητήρα M1, ο οποίος μπορεί να οδηγήσει σε δυσλειτουργίες του MK. Βρέθηκαν ανταλλακτικά: VT1 VT3- KT972; VT2, VT4- KT973; VD1…VD4- KD522B, R x = 3,3 kOhm; R 2 = 3,3 kOhm;
ζ) ένα κύκλωμα γέφυρας με τέσσερα τρανζίστορ ελέγχου VT1 VT2, VT4, VT5 της δομής p-p-p. Η αντίσταση κοπής R4 ρυθμίζει την τάση στον κινητήρα Ml και επομένως την ταχύτητα για δύο κατευθύνσεις περιστροφής του ρότορα ταυτόχρονα.
Ρύζι. 2,79. Κυκλώματα γέφυρας για σύνδεση ηλεκτρικών κινητήρων στο MK (άκρο):
η) κύκλωμα γέφυρας για τον έλεγχο ενός ισχυρού κινητήρα Ml (24 V, 30 A). Η αλλαγή της πολικότητας της τάσης στον κινητήρα πραγματοποιείται με αντιφασικά επίπεδα στις μεσαίες εξόδους του MK και η ταχύτητα περιστροφής πραγματοποιείται με τη μέθοδο PWM στις άνω και κάτω εξόδους του MK.
i) τα τρανζίστορ VT2, VT5 τροφοδοτούν το κύκλωμα ελέγχου κινητήρα γέφυρας Ml. Ο παραλληλισμός τους σάς επιτρέπει να συνδέσετε ένα άλλο παρόμοιο κύκλωμα στη δίοδο VD1.
Όταν άρχισα να αναπτύσσω μια μονάδα ελέγχου για έναν κινητήρα χωρίς ψήκτρες (κινητήρα τροχού), υπήρχαν πολλές ερωτήσεις σχετικά με το πώς να συγκρίνω έναν πραγματικό κινητήρα με ένα αφηρημένο κύκλωμα τριών περιελίξεων και μαγνητών, το οποίο, κατά κανόνα, εξηγεί την αρχή του ελέγχου των κινητήρων χωρίς ψήκτρες .
Όταν εφάρμοσα τον έλεγχο χρησιμοποιώντας αισθητήρες Hall, ακόμα δεν καταλάβαινα πραγματικά τι συνέβαινε στον κινητήρα πέρα από τις αφηρημένες τρεις περιελίξεις και τους δύο πόλους: γιατί 120 μοίρες και γιατί ο αλγόριθμος ελέγχου ήταν ακριβώς έτσι.
Όλα μπήκαν στη θέση τους όταν άρχισα να καταλαβαίνω την ιδέα του ελέγχου χωρίς αισθητήρα ενός κινητήρα χωρίς ψήκτρες - η κατανόηση της διαδικασίας που συμβαίνει σε ένα πραγματικό κομμάτι υλικού βοήθησε στην ανάπτυξη του υλικού και στην κατανόηση του αλγόριθμου ελέγχου.
Παρακάτω θα προσπαθήσω να περιγράψω την πορεία μου προς την κατανόηση της αρχής του ελέγχου ενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες.
Για να λειτουργήσει ένας κινητήρας χωρίς ψήκτρες, είναι απαραίτητο το σταθερό μαγνητικό πεδίο του ρότορα να παρασύρεται από το περιστρεφόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του στάτορα, όπως σε έναν συμβατικό κινητήρα συνεχούς ρεύματος.
Η περιστροφή του μαγνητικού πεδίου του στάτορα πραγματοποιείται με εναλλαγή των περιελίξεων χρησιμοποιώντας μια ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου.
Ο σχεδιασμός ενός κινητήρα χωρίς ψήκτρες είναι παρόμοιος με αυτόν ενός σύγχρονου κινητήρα, εάν συνδέσετε τον κινητήρα χωρίς ψήκτρες σε ένα τριφασικό δίκτυο AC που ικανοποιεί τις ηλεκτρικές παραμέτρους του κινητήρα.
Μια ορισμένη εναλλαγή των περιελίξεων ενός κινητήρα χωρίς ψήκτρες επιτρέπει τον έλεγχό του από μια πηγή συνεχούς ρεύματος. Για να κατανοήσετε πώς να δημιουργήσετε έναν πίνακα εναλλαγής για έναν κινητήρα χωρίς ψήκτρες, είναι απαραίτητο να εξετάσετε τον έλεγχο μιας σύγχρονης μηχανής AC.
Σύγχρονη μηχανή
Η σύγχρονη μηχανή ελέγχεται από ένα τριφασικό δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος. Ο κινητήρας έχει 3 ηλεκτρικές περιελίξεις, μετατοπισμένες κατά 120 ηλεκτρικές μοίρες.
Έχοντας ξεκινήσει έναν τριφασικό κινητήρα σε λειτουργία γεννήτριας, ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο θα προκαλέσει ένα EMF σε καθεμία από τις περιελίξεις του κινητήρα, οι περιελίξεις του κινητήρα κατανέμονται ομοιόμορφα, μια ημιτονοειδής τάση θα προκληθεί σε κάθε μία από τις φάσεις και αυτά τα σήματα θα μετατοπιστούν μεταξύ τους κατά το 1/3 της περιόδου (Εικόνα 1). Το σχήμα του EMF αλλάζει σύμφωνα με έναν ημιτονοειδές νόμο, η περίοδος του ημιτονοειδούς είναι 2P (360), αφού έχουμε να κάνουμε με ηλεκτρικά μεγέθη (EMF, τάση, ρεύμα), ας το ονομάσουμε ηλεκτρικούς βαθμούς και ας μετρήσουμε την περίοδο σε αυτά.
Όταν παρέχεται τριφασική τάση στον κινητήρα, σε κάθε χρονική στιγμή θα υπάρχει μια συγκεκριμένη τιμή ρεύματος σε κάθε τύλιγμα.
Εικόνα 1. Κυματομορφή μιας τριφασικής πηγής AC.
Κάθε περιέλιξη δημιουργεί ένα διάνυσμα μαγνητικού πεδίου ανάλογο με το ρεύμα στην περιέλιξη. Προσθέτοντας 3 διανύσματα μπορείτε να λάβετε το προκύπτον διάνυσμα μαγνητικού πεδίου. Δεδομένου ότι με την πάροδο του χρόνου το ρεύμα στις περιελίξεις του κινητήρα αλλάζει σύμφωνα με έναν ημιτονοειδές νόμο, το μέγεθος του διανύσματος μαγνητικού πεδίου κάθε περιέλιξης αλλάζει και το συνολικό διάνυσμα που προκύπτει αλλάζει τη γωνία περιστροφής, ενώ το μέγεθος αυτού του διανύσματος παραμένει σταθερό.
Εικόνα 2. Μία ηλεκτρική περίοδος τριφασικού κινητήρα.
Το σχήμα 2 δείχνει μια ηλεκτρική περίοδο ενός τριφασικού κινητήρα, αυτή η περίοδος σημειώνεται με 3 αυθαίρετες ροπές για την κατασκευή ενός διανύσματος μαγνητικού πεδίου σε κάθε μία από αυτές τις στιγμές. Ας τοποθετήσουμε 3 περιελίξεις κινητήρα μετατοπισμένες κατά 120 ηλεκτρικές μοίρες μεταξύ τους (Εικόνα 3).
Εικόνα 3. Ροπή 1. Διανύσματα μαγνητικού πεδίου κάθε περιέλιξης (αριστερά) και του διανύσματος μαγνητικού πεδίου που προκύπτει (δεξιά).
Το διάνυσμα μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από την περιέλιξη του κινητήρα κατασκευάζεται κατά μήκος κάθε μιας από τις φάσεις. Η κατεύθυνση του διανύσματος καθορίζεται από την κατεύθυνση του συνεχούς ρεύματος στην περιέλιξη εάν η τάση που εφαρμόζεται στην περιέλιξη είναι θετική, τότε το διάνυσμα κατευθύνεται προς την αντίθετη κατεύθυνση από την περιέλιξη, εάν είναι αρνητικό, τότε κατά μήκος της περιέλιξης. Το μέγεθος του διανύσματος είναι ανάλογο με την τάση στη φάση σε μια δεδομένη στιγμή.
Για να λάβετε το προκύπτον διάνυσμα μαγνητικού πεδίου, είναι απαραίτητο να προσθέσετε τα διανυσματικά δεδομένα σύμφωνα με το νόμο της προσθήκης διανύσματος.
Η κατασκευή είναι παρόμοια για τη δεύτερη και τρίτη στιγμή του χρόνου.
Εικόνα 4. Ροπή 2. Διανύσματα μαγνητικού πεδίου κάθε περιέλιξης (αριστερά) και του διανύσματος μαγνητικού πεδίου που προκύπτει (δεξιά).
Έτσι, με την πάροδο του χρόνου, το διάνυσμα που προκύπτει αλλάζει ομαλά την κατεύθυνσή του. Το Σχήμα 5 δείχνει τα προκύπτοντα διανύσματα και δείχνει την πλήρη περιστροφή του μαγνητικού πεδίου του στάτορα σε μία ηλεκτρική περίοδο.
Εικόνα 5. Άποψη του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από τις περιελίξεις στον στάτορα του κινητήρα.
Αυτό το διάνυσμα ηλεκτρικού μαγνητικού πεδίου ακολουθείται από το μαγνητικό πεδίο των μόνιμων μαγνητών του ρότορα σε κάθε χρονική στιγμή (Εικόνα 6).
Εικόνα 6. Ένας μόνιμος μαγνήτης (ρότορας) ακολουθεί την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από τον στάτορα.
Έτσι λειτουργεί ένα σύγχρονο μηχάνημα AC.
Έχοντας μια πηγή συνεχούς ρεύματος, είναι απαραίτητο να σχηματιστεί ανεξάρτητα μια ηλεκτρική περίοδος με αλλαγή στις κατευθύνσεις ρεύματος σε τρεις περιελίξεις κινητήρα. Δεδομένου ότι ένας κινητήρας χωρίς ψήκτρες είναι ο ίδιος σχεδιαστικά με έναν σύγχρονο κινητήρα και έχει πανομοιότυπες παραμέτρους στη λειτουργία γεννήτριας, είναι απαραίτητο να βασιστεί στο σχήμα 5, το οποίο δείχνει το παραγόμενο περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο.
Συνεχής πίεση
Η πηγή DC έχει μόνο 2 καλώδια "συν ισχύς" και "μείον ισχύ", πράγμα που σημαίνει ότι είναι δυνατή η παροχή τάσης μόνο σε δύο από τις τρεις περιελίξεις. Είναι απαραίτητο να προσεγγίσετε το Σχήμα 5 και να επισημάνετε όλες τις στιγμές στις οποίες είναι δυνατή η σύνδεση 2 φάσεων από τις τρεις.
Ο αριθμός των μεταθέσεων από το σύνολο 3 είναι 6, επομένως, υπάρχουν 6 επιλογές για τη σύνδεση των περιελίξεων.
Ας απεικονίσουμε πιθανές επιλογές εναλλαγής και ας τονίσουμε τη σειρά με την οποία το διάνυσμα θα περιστρέφεται περαιτέρω βήμα προς βήμα μέχρι να φτάσει στο τέλος της περιόδου και να ξεκινήσει από την αρχή.
Θα μετρήσουμε την ηλεκτρική περίοδο από το πρώτο διάνυσμα.
Εικόνα 7. Άποψη των έξι διανυσμάτων μαγνητικού πεδίου που μπορούν να δημιουργηθούν από πηγή συνεχούς ρεύματος με εναλλαγή δύο από τις τρεις περιελίξεις.
Το Σχήμα 5 δείχνει ότι κατά τον έλεγχο μιας τριφασικής ημιτονοειδούς τάσης, υπάρχουν πολλά διανύσματα που περιστρέφονται ομαλά με την πάροδο του χρόνου και κατά την εναλλαγή με συνεχές ρεύμα, είναι δυνατό να ληφθεί ένα περιστρεφόμενο πεδίο μόνο 6 διανυσμάτων, δηλαδή η μετάβαση στο επόμενο το βήμα πρέπει να γίνεται κάθε 60 ηλεκτρικούς βαθμούς.
Τα αποτελέσματα από το Σχήμα 7 συνοψίζονται στον Πίνακα 1.
Πίνακας 1. Η προκύπτουσα ακολουθία μεταγωγής των περιελίξεων του κινητήρα.
Η εμφάνιση του προκύπτοντος σήματος ελέγχου σύμφωνα με τον Πίνακα 1 φαίνεται στο Σχήμα 8. Όπου -V είναι η μετάβαση στο μείον του τροφοδοτικού (GND) και +V είναι η μετάβαση στο συν της πηγής ισχύος.
Εικόνα 8. Άποψη σημάτων ελέγχου από πηγή DC για κινητήρα χωρίς ψήκτρες. Κίτρινο – W φάση, μπλε – U, κόκκινο – V.
Ωστόσο, η πραγματική εικόνα από τις φάσεις του κινητήρα θα είναι παρόμοια με το ημιτονοειδές σήμα από το σχήμα 1. Το σήμα σχηματίζει ένα τραπεζοειδές σχήμα, καθώς σε στιγμές που η περιέλιξη του κινητήρα δεν είναι συνδεδεμένη, οι μόνιμοι μαγνήτες του ρότορα προκαλούν ένα EMF σε αυτό ( Εικόνα 9).
Εικόνα 9. Άποψη του σήματος από τις περιελίξεις ενός κινητήρα χωρίς ψήκτρες σε κατάσταση λειτουργίας.
Σε έναν παλμογράφο μοιάζει με αυτό:
Εικόνα 10. Άποψη του παραθύρου του παλμογράφου κατά τη μέτρηση μιας φάσης κινητήρα.
Χαρακτηριστικά σχεδίου
Όπως ειπώθηκε προηγουμένως, για 6 μεταγωγές των περιελίξεων, σχηματίζεται μία ηλεκτρική περίοδος 360 ηλεκτρικών μοιρών.
Είναι απαραίτητο να συσχετιστεί αυτή η περίοδος με την πραγματική γωνία περιστροφής του ρότορα. Οι κινητήρες με ένα ζεύγος πόλων και έναν στάτορα με τρία δόντια χρησιμοποιούνται εξαιρετικά σπάνια.
Το σχήμα 11 δείχνει μοντέλα κινητήρα με ένα ζεύγος πόλων και δύο ζεύγη πόλων.
ΕΝΑ. σι.
Εικόνα 11. Μοντέλο κινητήρα με ένα (α) και δύο (β) ζεύγη πόλων.
Ένας κινητήρας με δύο ζεύγη πόλων έχει 6 περιελίξεις, κάθε περιέλιξη είναι ένα ζευγάρι, κάθε ομάδα 3 περιελίξεων μετατοπίζεται κατά 120 ηλεκτρικές μοίρες. Στην Εικόνα 12β. Μια περίοδος καθυστερεί για 6 περιελίξεις. Τα τυλίγματα U1-U2, V1-V2, W1-W2 συνδέονται μεταξύ τους και στο σχέδιο αντιπροσωπεύουν 3 καλώδια εξόδου φάσης. Για να απλοποιήσετε το σχήμα, οι συνδέσεις δεν εμφανίζονται, αλλά να θυμάστε ότι τα U1-U2, V1-V2, W1-W2 είναι τα ίδια.
Το Σχήμα 12, με βάση τα δεδομένα του Πίνακα 1, δείχνει τα διανύσματα για ένα και δύο ζεύγη πόλων.
ΕΝΑ. σι.
Εικόνα 12. Διάγραμμα διανυσμάτων μαγνητικού πεδίου για κινητήρα με ένα (α) και δύο (β) ζεύγη πόλων.
Το σχήμα 13 δείχνει τα διανύσματα που δημιουργούνται από 6 εναλλαγές περιελίξεων κινητήρα με ένα ζεύγος πόλων. Ο ρότορας αποτελείται από μόνιμους μαγνήτες, σε 6 βήματα ο ρότορας θα περιστρέφεται 360 μηχανικές μοίρες.
Το σχήμα δείχνει τις τελικές θέσεις του ρότορα στα διαστήματα μεταξύ δύο γειτονικών θέσεων, ο ρότορας περιστρέφεται από την προηγούμενη στην επόμενη κατάσταση μεταγωγής. Όταν ο ρότορας φτάσει σε αυτή την τελική θέση, θα πρέπει να γίνει η επόμενη αλλαγή και ο ρότορας θα τείνει στη νέα θέση ρύθμισης, έτσι ώστε το διάνυσμα του μαγνητικού πεδίου να ευθυγραμμιστεί με το διάνυσμα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του στάτορα.
Σχήμα 13. Τελικές θέσεις του ρότορα κατά τη διάρκεια της μεταγωγής έξι ταχυτήτων ενός κινητήρα χωρίς ψήκτρες με ένα ζεύγος πόλων.
Σε κινητήρες με N ζεύγη πόλων, απαιτούνται N ηλεκτρικές περίοδοι για να ολοκληρωθεί μια μηχανική περιστροφή.
Ένας κινητήρας με δύο ζεύγη πόλων θα έχει δύο μαγνήτες με πόλους S και N και 6 περιελίξεις (Εικόνα 14). Κάθε ομάδα 3 περιελίξεων μετατοπίζεται μεταξύ τους κατά 120 ηλεκτρικές μοίρες.
Εικόνα 14. Τελικές θέσεις ρότορα κατά τη διάρκεια μεταγωγής έξι ταχυτήτων ενός κινητήρα χωρίς ψήκτρες με δύο ζεύγη πόλων.
Προσδιορισμός της θέσης του ρότορα ενός κινητήρα χωρίς ψήκτρες
Όπως ειπώθηκε προηγουμένως, για να λειτουργήσει ο κινητήρας, είναι απαραίτητο να συνδέσετε την τάση στις απαιτούμενες περιελίξεις του στάτη στους κατάλληλους χρόνους. Είναι απαραίτητο να εφαρμόζεται τάση στις περιελίξεις του κινητήρα ανάλογα με τη θέση του ρότορα, έτσι ώστε το μαγνητικό πεδίο του στάτορα να οδηγεί πάντα το μαγνητικό πεδίο του ρότορα. Μια ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της θέσης του ρότορα κινητήρα και του διακόπτη περιέλιξης.
Η παρακολούθηση της θέσης του ρότορα είναι δυνατή με διάφορους τρόπους:
1. Με αισθητήρες Hall
2. Με πίσω EMF
Κατά κανόνα, οι κατασκευαστές εξοπλίζουν τον κινητήρα με αισθητήρες Hall κατά την εξάτμιση, επομένως αυτή είναι η πιο κοινή μέθοδος ελέγχου.
Η εναλλαγή των περιελίξεων σύμφωνα με τα πίσω σήματα EMF σάς επιτρέπει να εγκαταλείψετε τους ενσωματωμένους αισθητήρες στον κινητήρα και να χρησιμοποιήσετε ως αισθητήρα την ανάλυση της ελεύθερης φάσης του κινητήρα, στην οποία θα προκληθεί το πίσω EMF από το μαγνητικό πεδίο.
Έλεγχος κινητήρα χωρίς ψήκτρες με αισθητήρες Hall
Για να αλλάξετε τις περιελίξεις στις σωστές στιγμές, είναι απαραίτητο να παρακολουθείτε τη θέση του ρότορα σε ηλεκτρικές μοίρες. Για αυτό χρησιμοποιούνται αισθητήρες Hall.
Δεδομένου ότι υπάρχουν 6 καταστάσεις του διανύσματος μαγνητικού πεδίου, χρειάζονται 3 αισθητήρες Hall, οι οποίοι θα αντιπροσωπεύουν έναν αισθητήρα απόλυτης θέσης με έξοδο τριών bit. Οι αισθητήρες Hall εγκαθίστανται με τον ίδιο τρόπο όπως οι περιελίξεις, μετατοπισμένοι μεταξύ τους κατά 120 ηλεκτρικές μοίρες. Αυτό επιτρέπει στους μαγνήτες του ρότορα να χρησιμοποιηθούν ως στοιχείο ενεργοποίησης του αισθητήρα.
Εικόνα 15. Σήματα από αισθητήρες Hall για μία ηλεκτρική περιστροφή του κινητήρα.
Για να περιστρέψετε τον κινητήρα, είναι απαραίτητο το μαγνητικό πεδίο του στάτορα να είναι μπροστά από το μαγνητικό πεδίο του ρότορα, η θέση όταν το διάνυσμα μαγνητικού πεδίου του ρότορα κατευθύνεται από κοινού με το διάνυσμα μαγνητικού πεδίου του στάτορα είναι τελική για αυτή τη μεταγωγή, είναι αυτή τη στιγμή ότι η μετάβαση στον επόμενο συνδυασμό θα πρέπει να συμβεί για να αποτραπεί η ανάρτηση του ρότορα σε ακίνητη θέση
Ας συγκρίνουμε τα σήματα από τους αισθητήρες Hall με το συνδυασμό των φάσεων που πρέπει να αλλάξουν (Πίνακας 2)
Πίνακας 2. Σύγκριση σημάτων αισθητήρα Hall με μεταγωγή φάσης κινητήρα.
| Θέση κινητήρα | HU(1) | HV(2) | HW(3) | U | V | W |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | - | + |
| 1 | 0 | 1 | + | - | 0 | |
| 1 | 0 | 0 | + | 0 | - | |
| 1 | 1 | 0 | 0 | + | - | |
| 0 | 1 | 0 | - | + | 0 | |
| 360/Ν | 0 | 1 | 1 | - | 0 | + |
Όταν ο κινητήρας περιστρέφεται ομοιόμορφα, οι αισθητήρες λαμβάνουν ένα σήμα μετατοπισμένο κατά το 1/6 της περιόδου, 60 ηλεκτρικές μοίρες (Εικόνα 16).
Εικόνα 16. Άποψη του σήματος από τους αισθητήρες Hall.
Έλεγχος χρησιμοποιώντας ένα πίσω σήμα EMF
Υπάρχουν κινητήρες χωρίς ψήκτρες χωρίς αισθητήρες θέσης. Η θέση του ρότορα προσδιορίζεται με ανάλυση του σήματος EMF στην ελεύθερη φάση του κινητήρα. Σε κάθε χρονική στιγμή, το "+" συνδέεται σε μία από τις φάσεις με το άλλο τροφοδοτικό "-", μία από τις φάσεις παραμένει ελεύθερη. Κατά την περιστροφή, το μαγνητικό πεδίο του ρότορα προκαλεί ένα EMF στην ελεύθερη περιέλιξη. Καθώς συμβαίνει περιστροφή, η τάση στην ελεύθερη φάση αλλάζει (Εικόνα 17).
Εικόνα 17. Αλλαγή τάσης στη φάση του κινητήρα.
Το σήμα από την περιέλιξη του κινητήρα χωρίζεται σε 4 στιγμές:
1. Περιέλιξη συνδεδεμένη στο 0
2. Το τύλιγμα δεν είναι συνδεδεμένο (ελεύθερη φάση)
3. Η περιέλιξη συνδέεται με την τάση τροφοδοσίας
4. Το τύλιγμα δεν είναι συνδεδεμένο (ελεύθερη φάση)
Συγκρίνοντας το σήμα από τις φάσεις με το σήμα ελέγχου, είναι σαφές ότι η στιγμή της μετάβασης στην επόμενη κατάσταση μπορεί να ανιχνευθεί από την τομή του μεσαίου σημείου (το μισό της τάσης τροφοδοσίας) με τη φάση που δεν είναι συνδεδεμένη αυτήν τη στιγμή (Εικόνα 18).
Εικόνα 18. Σύγκριση του σήματος ελέγχου με το σήμα στις φάσεις του κινητήρα.
Αφού εντοπίσετε μια διασταύρωση, πρέπει να κάνετε παύση και να ενεργοποιήσετε την επόμενη κατάσταση. Με βάση αυτό το σχήμα, καταρτίστηκε ένας αλγόριθμος για την εναλλαγή καταστάσεων περιέλιξης (Πίνακας 3).
Πίνακας 3. Αλγόριθμος μεταγωγής περιελίξεων κινητήρα
| Τωρινή κατάσταση | U | V | W | Επόμενη κατάσταση |
| 1 | - | + | 2 | |
| 2 | - | + | 3 | |
| 3 | + | - | Αναμονή για να περάσει το μέσο από + σε - | 4 |
| 4 | + | Περιμένοντας να περάσει το μέσο από - στο + | - | 5 |
| 5 | Αναμονή για να περάσει το μέσο από + σε - | + | - | 6 |
| 6 | - | + | Περιμένοντας να περάσει το μέσο από - στο + | 1 |
Η τομή του μεσαίου σημείου είναι πιο εύκολο να ανιχνευθεί με έναν συγκριτή, η τάση μεσαίου σημείου παρέχεται σε μία είσοδο του συγκριτή και η τάση της τρέχουσας φάσης παρέχεται στη δεύτερη.
Εικόνα 19. Ανίχνευση μεσαίου σημείου με σύγκριση.
Ο συγκριτής ενεργοποιείται όταν η τάση διέρχεται από το μεσαίο σημείο και παράγει ένα σήμα για τον μικροελεγκτή.
Επεξεργασία σήματος από φάσεις κινητήρα
Ωστόσο, το σήμα από τις φάσεις κατά τη ρύθμιση της ταχύτητας PWM διαφέρει στην εμφάνιση και έχει παλμική φύση (Εικόνα 21), σε ένα τέτοιο σήμα είναι αδύνατο να ανιχνευθεί τομή με το μεσαίο σημείο.
Εικόνα 20. Άποψη του σήματος φάσης κατά τον έλεγχο της ταχύτητας PWM.
Επομένως, αυτό το σήμα θα πρέπει να φιλτραριστεί με ένα φίλτρο RC για να ληφθεί ένας φάκελος και επίσης να διαιρεθεί σύμφωνα με τις απαιτήσεις του συγκριτή. Καθώς ο κύκλος λειτουργίας αυξάνεται, το σήμα PWM θα αυξηθεί σε πλάτος (Εικόνα 22).
Εικόνα 21. Κύκλωμα διαχωριστή σήματος και φίλτρου από τη φάση του κινητήρα.
Εικόνα 22. Φάκελος σήματος κατά την αλλαγή του κύκλου λειτουργίας PWM.
Διάγραμμα μεσαίου σημείου
Εικόνα 23. Άποψη του εικονικού μέσου. Φωτογραφία από avislab.com/
Τα σήματα αφαιρούνται από τις φάσεις μέσω αντιστάσεων περιορισμού ρεύματος και συνδυάζονται, και αυτή είναι η εικόνα που παίρνουμε:
Εικόνα 24. Άποψη του εικονικού παλμογράφου τάσης μέσου σημείου.
Λόγω του PWM, η τάση μεσαίου σημείου δεν είναι σταθερή, το σήμα πρέπει επίσης να φιλτραριστεί. Η τάση μεσαίου σημείου μετά την εξομάλυνση θα είναι αρκετά μεγάλη (στην περιοχή της τάσης τροφοδοσίας του κινητήρα), πρέπει να διαιρεθεί με ένα διαιρέτη τάσης στο μισό της τάσης τροφοδοσίας.
Αφού το σήμα περάσει μέσα από το φίλτρο, οι ταλαντώσεις εξομαλύνονται και επιτυγχάνεται μια επίπεδη τάση σε σχέση με την οποία μπορεί να ανιχνευθεί η τομή του πίσω EMF.
Εικόνα 26. Τάση μετά το διαχωριστικό και το χαμηλοπερατό φίλτρο.
Το μεσαίο σημείο θα αλλάξει την τιμή του ανάλογα με την τάση (κύκλος λειτουργίας PWM), καθώς και το περίβλημα του σήματος.
Τα λαμβανόμενα σήματα από τους συγκριτές αποστέλλονται στον μικροελεγκτή, ο οποίος τα επεξεργάζεται σύμφωνα με τον παραπάνω αλγόριθμο.
Αυτα για τωρα.
Οι ηλεκτροκινητήρες συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία, τις μεταφορές και άλλους τομείς. Οι μονάδες ελέγχου για βουρτσισμένους κινητήρες AWD10 και AWD15 - που αναπτύχθηκαν από την εγχώρια εταιρεία Electronics Laboratory - σας επιτρέπουν να ελέγχετε την ταχύτητα και την κατεύθυνση περιστροφής ενός κινητήρα με τάση λειτουργίας έως και 90 V.
JSC "Electronics Laboratory", Μόσχα
Μοτέρ φλόγας
Ποια εφεύρεση των δύο ή τριών τελευταίων αιώνων θα αναδείκετε ως μοιραία, την κυριότερη στην οποία βασίζεται όλη η σύγχρονη τεχνική ευημερία μας; Ίσως η παλάμη να δοθεί στην ατμομηχανή. Πολλά πράγματα για τα οποία οι άνθρωποι ονειρευόντουσαν για χιλιάδες χρόνια σχεδόν αμέσως ζωντανεύουν μετά από ένα θεμελιώδες βήμα - εφευρέθηκε η καρδιά των μηχανισμών, του κινητήρα, του κινητήρα. Μαζί του, τα πλοία μπήκαν σε πλήρη ηρεμία, ο άνθρωπος έμαθε να πετάει, οι ατμομηχανές με μια «πύρινη μηχανή» καταβρόχθισαν τεράστιες αποστάσεις, κατέστη δυνατό να καλλιεργηθεί γρήγορα μια μεγάλη έκταση γης...
Ένα άλλο πράγμα είναι ότι οι κινητήρες δίνουν δυσάρεστες παρενέργειες - αυξάνουν τη θερμοκρασία, μολύνουν τον αέρα με τοξικά αέρια και κάνουν θόρυβο. Ωστόσο, θα εστιάσουμε στην πιο φιλική προς το περιβάλλον και ως εκ τούτου σχετική σήμερα ποικιλία - ηλεκτρικούς κινητήρες. Πιο συγκεκριμένα, θα εξετάσουμε τις μονάδες ελέγχου για ηλεκτρικούς κινητήρες συνεχούς ρεύματος, οι οποίες σας επιτρέπουν να ελέγχετε την ταχύτητα περιστροφής και τη ροπή τους. Είναι αυτές οι συσκευές που θα συζητηθούν στο άρθρο.
κινητήρες συνεχούς ρεύματος
Όλοι οι ηλεκτροκινητήρες χωρίζονται σε δύο τύπους: εναλλασσόμενο και συνεχές ρεύμα. Οι κινητήρες AC χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία - οδηγούν βαριές εργαλειομηχανές και μεγάλες και βαριές εγκαταστάσεις. Το συνεχές ρεύμα είναι κατάλληλο για μικρότερους και πιο ευαίσθητους μηχανισμούς (για παράδειγμα, τα ηλεκτρονικά μπορούν να λειτουργούν μόνο με συνεχές ρεύμα). Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος, ειδικότερα, τροφοδοτούν ασύρματες συσκευές, όπως ηλεκτρικά εργαλεία ή μηχανές που λειτουργούν με μπαταρίες, συμπεριλαμβανομένων των σύγχρονων ηλεκτρικών οχημάτων. Χωρίς κινητήρες συνεχούς ρεύματος είναι αδύνατο να φανταστούμε πολλά είδη μεταφορών: ηλεκτρικά τρένα, ηλεκτρικές ατμομηχανές, τραμ, τρόλεϊ, μετρό. Ωστόσο, βρίσκουν εφαρμογή και στη βιομηχανία - για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται για τη λειτουργία μηχανών κοπής μετάλλων, εξοπλισμού συγκόλλησης και πολλών άλλων συσκευών.
Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος μπορεί να είναι μετατροπέας, βαλβίδα ή βηματικός, ανάλογα με το ποιο από τα μαγνητικά πεδία είναι σταθερό. Οι βαλβίδες και τα stepper ανήκουν στην κατηγορία χωρίς ψήκτρες. Οι κινητήρες inverter έχουν συνήθως υψηλό κόστος λόγω της χρήσης ακριβών μόνιμων μαγνητών στη δομή του ρότορα. Οι βηματικοί κινητήρες έχουν συνήθως χαμηλή ενεργειακή απόδοση και χαμηλή ροπή στις υψηλές ταχύτητες.
Ας απαριθμήσουμε τα πλεονεκτήματα των κινητήρων μεταγωγέα:
Αναπτύχθηκε μεγάλη ροπή με σχετικά μικρές συνολικές διαστάσεις.
Ευρύ φάσμα ελέγχου ταχύτητας περιστροφής.
Μεγάλη ροπή εκκίνησης.
Υψηλή απόδοση, που φτάνει το 90%.
Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
Η ανάγκη για φροντίδα και παρακολούθηση του μεταγωγέα και των βουρτσών σε όλη τη λειτουργία ενός τέτοιου ηλεκτροκινητήρα.
Εκπομπή ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών που προκαλούνται από σπινθήρες μεταξύ των βουρτσών και του μεταγωγέα.
Σχετικά μεγάλη μάζα και αδράνεια του οπλισμού, που οδηγεί σε μείωση της ταχύτητας του ηλεκτροκινητήρα.
Μονάδες ελέγχου για βουρτσισμένους κινητήρες AWD10 και AWD15
Οι μονάδες ελέγχου για κινητήρες μεταγωγέα που κατασκευάζονται από το Laboratory of Electronics JSC AWD10 και AWD15 έχουν την ίδια αρχή λειτουργίας, με βάση τη διαμόρφωση πλάτους παλμού (PWM), και έχουν σχεδιαστεί για να ελέγχουν την ταχύτητα και την κατεύθυνση περιστροφής ενός κινητήρα με τάση λειτουργίας ίση με έως 90 V.
Ρύζι. 1.Μονάδα ελέγχου AWD10
Η εταιρεία ZAO Laboratory of Electronics ιδρύθηκε το 2005 από αποφοίτους του MSTU. Ν. Ε. Μπάουμαν. Η κύρια κατεύθυνση της δραστηριότητάς της είναι η ανάπτυξη και η κατασκευή εξοπλισμού ελέγχου και οργάνων για τη βιομηχανία. Οι μονάδες ελέγχου AWD10 (Εικ. 1), AWD6 και AWD8 αναπτύχθηκαν το 2006 ως μονάδες ελέγχου DC που χρησιμοποιούνται σε συσκευές που παράγονται στο σπίτι. Το 2007, μετά από εκτεταμένες δοκιμές σε πραγματικές συνθήκες, αυτές οι συσκευές τέθηκαν σε παραγωγή. Η μονάδα ελέγχου AWD15 (Εικ. 2) αναπτύχθηκε στα τέλη του 2009 ως αντικατάσταση των μη αναστρέψιμων μονάδων ελέγχου AWD6 και AWD8.
Ρύζι. 2.Μονάδα ελέγχου AWD15
Οι πολλές ρυθμίσεις της μονάδας AWD10 σάς επιτρέπουν να την προσαρμόζετε με ευελιξία σε διάφορες εργασίες. Ένας ελεγκτής αναλογικής-ολοκληρωμένης παραγώγου (PID) με ρυθμιζόμενους συντελεστές που εφαρμόζονται σε έναν μικροελεγκτή σάς επιτρέπει να σταθεροποιήσετε την ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα με οποιαδήποτε φορτία, συμπεριλαμβανομένων των μεταβλητών. Ως ανάδραση ελεγκτή για τη μονάδα ελέγχου AWD10, μπορεί να επιλεγεί το σήμα back-EMF του κινητήρα όταν λειτουργεί σε λειτουργία γεννήτριας, ένα σήμα παλμού από έναν κωδικοποιητή ή έναν αισθητήρα αίθουσας ή ένα αναλογικό σήμα από 0 έως 5 V A PI ο ελεγκτής εφαρμόζεται στον μικροελεγκτή της μονάδας ελέγχου AWD15 και μόνο το πίσω EMF του κινητήρα χρησιμοποιείται ως ανάδραση. Αυτό καθιστά δυνατή τη σταθεροποίηση της ταχύτητας περιστροφής (στο επίπεδο 1–5%) ή της κίνησης ενός αντικειμένου χωρίς τη χρήση πρόσθετων στοιχείων ανάδρασης, γεγονός που καθιστά δυνατή τη μη περίπλοκη σχεδίαση της συσκευής, η οποία δεν επιβάλλει αυστηρές απαιτήσεις για σταθεροποίηση ταχύτητας.
Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος βοηθά στη μετατροπή της ενέργειας συνεχούς ρεύματος σε εργασία μηχανικού τύπου.
Σήμερα, ο πρακτικός έλεγχος πραγματοποιείται όχι μόνο σύμφωνα με τα παραδοσιακά κυκλώματα, αλλά και σύμφωνα με μάλλον πρωτότυπες ή ελάχιστα γνωστές λύσεις κυκλωμάτων.
Ο απλούστερος τρόπος για να ρυθμίσετε την ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα είναι να χρησιμοποιήσετε τη διαμόρφωση πλάτους παλμού (PWM) ή PWM.
Αυτή η μέθοδος βασίζεται στην παροχή τάσης τροφοδοσίας στον κινητήρα με τη μορφή παλμών με σταθερή συχνότητα επανάληψης, αλλά ποικίλης διάρκειας.
Ολόκληρο το σύστημα σήματος PWM έχει ένα πολύ σημαντικό κριτήριο που αντιπροσωπεύεται από τον τυπικό κύκλο λειτουργίας.
Αυτή η τιμή αντιστοιχεί στον λόγο της διάρκειας του παλμού προς την περίοδό του:
D = (t/T) × 100%
Το απλούστερο κύκλωμα για την υλοποίηση του ελέγχου DPT χαρακτηρίζεται από την παρουσία ενός τμήματος τρανζίστορ φαινομένου πεδίου με σύστημα σήματος PWM που παρέχεται στην πύλη. Σε ένα τέτοιο κύκλωμα, το τρανζίστορ αντιπροσωπεύει έναν ειδικό ηλεκτρονικό διακόπτη, με τον οποίο ένας από τους ακροδέκτες του κινητήρα μεταβαίνει στη γείωση. Σε αυτή την περίπτωση, το άνοιγμα της τριόδου ημιαγωγών συμβαίνει ακριβώς τη στιγμή της διάρκειας του παλμού.
Σχεδιασμός κινητήρα DC
Σε χαμηλές συχνότητες και σε συνθήκες ασήμαντου συντελεστή σήματος PWM, η συσκευή μετατροπής λειτουργεί σπασμωδικά. Μια υψηλή συχνότητα PWM αρκετών εκατοντάδων Hertz προωθεί τη συνεχή περιστροφή του κινητήρα και η ταχύτητα περιστροφικής κίνησης σε αυτή την περίπτωση ποικίλλει αυστηρά ανάλογα με τον παράγοντα πλήρωσης.
Υπάρχουν πολλές γνωστές σχηματικές λύσεις που δημιουργούν ένα σήμα PWM, αλλά μία από τις απλούστερες είναι το "κύκλωμα χρονοδιακόπτη 555", το οποίο απαιτεί έναν ελάχιστο αριθμό στοιχείων και δεν απαιτεί ειδική διαμόρφωση.
Έλεγχος κινητήρα με χρήση διπολικού τρανζίστορ
Η χρήση ενός διπολικού τρανζίστορ ως αξιόπιστου διακόπτη είναι ένας τρόπος ελέγχου ενός κινητήρα. Η επιλογή ενός παθητικού στοιχείου του ηλεκτρικού κυκλώματος, ή R, προϋποθέτει ότι η ροή του ρεύματος δεν υπερβαίνει τις μέγιστες τιμές ρεύματος στον μικροελεγκτή.
Η τρίοδος ημιαγωγών πρέπει να έχει το κατάλληλο ρεύμα συλλέκτη και τις βέλτιστες μέγιστες τιμές, καθώς και την ισχύ εξόδου:
P = Uke × Ik.
Ένα από τα προβλήματα που αντιμετωπίζουμε κατά τη χρήση διπολικών τριοδικών ημιαγωγών είναι το υπερβολικό ρεύμα βάσης.
Κύκλωμα ελέγχου
Συνήθως, η αναλογία ρεύματος μεταξύ του σήματος εξόδου και του τρανζίστορ εισόδου είναι 100 hfe. Η λειτουργία του στοιχείου υπό συνθήκες κορεσμού προκαλεί έντονη μείωση του συντελεστή.
Η καλύτερη επιλογή είναι ένας συνδυασμός τρανζίστορ ή ένα τρανζίστορ Darlington υψηλής απόδοσης, το οποίο χαρακτηρίζεται από υψηλό κέρδος ρεύματος και χαμηλή ταχύτητα λειτουργίας.
Επαγωγικά φορτία
Όταν επιλέγετε ένα επαγωγικό φορτίο που αντιπροσωπεύεται από έναν κινητήρα, η επίλυση του προβλήματος του ομαλού ελέγχου των ενδείξεων ισχύος του κινητήρα δεν είναι πάντα εύκολη, κάτι που εξαρτάται από διάφορους παράγοντες που παρουσιάζονται:
- δείκτες ισχύος του κινητήρα.
- αδράνεια του επιπέδου φορτίου του άξονα.
- δείκτες αντιδραστικής περιέλιξης.
- ενεργούς δείκτες περιέλιξης.
Έλεγχος κινητήρα DC
Η καλύτερη επιλογή για την επίλυση σχεδόν όλων των προβλημάτων που αναφέρονται παραπάνω είναι η χρήση μετατροπέων συχνότητας.
Ο επαγωγικός τύπος κυκλώματος για τον έλεγχο ενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος δεν είναι ιδιαίτερα περίπλοκος σε σύγκριση με τον έλεγχο συχνότητας και είναι επίσης ικανός να παρέχει αρκετά αποδεκτή απόδοση.
Πτυχές προβλημάτων κατά τον έλεγχο κινητήρα PT
Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο έλεγχος φορτίου υψηλής ποιότητας δεν απαιτεί ποτενσιόμετρο, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί χρησιμοποιώντας μικροελεγκτή.
Παρουσιάζονται τα σημαντικότερα προβλήματα διαχείρισης:
- υποχρεωτική παρουσία γαλβανικής απομόνωσης.
- ομαλός έλεγχος των δεικτών ισχύος.
- έλλειψη τύπου start-stop ελέγχου.
- έλεγχος της μετάβασης Zero - Cross.
- ορισμένα χαρακτηριστικά της επιλογής ενός φίλτρου RC αντι-αλλοίωσης snubber.
Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι αυτή η σχεδίαση κυκλώματος χαρακτηρίζεται από μικρή πολυπλοκότητα, στην οποία η προετοιμασία του μικροελεγκτή απαιτεί επαρκή χρόνο, ο οποίος οφείλεται στην επίλυση συγκεκριμένων εργασιών όταν τα σήματα εξόδου βρίσκονται στην τρίτη κατάσταση.
Έλεγχος με τρανζίστορ MOSFET
Κλασικό κύκλωμα μεταγωγής MOSFET σε λειτουργία κλειδιού
Αυτός ο τύπος καναλιού συνδέεται συνήθως με τέτοιο τρόπο ώστε η αποχέτευση να έχει τις περισσότερες ενδείξεις αρνητικής τάσης σε σύγκριση με την πηγή.
Τα MOSFET υψηλής ισχύος είναι αρκετά δημοφιλή λόγω των εξαιρετικά υψηλών ταχυτήτων μεταγωγής τους σε χαμηλά επίπεδα ισχύος κίνησης πύλης.
Έλεγχος ρελέ
Η διαδικασία ελέγχου ενός αρκετά ισχυρού κινητήρα συνεχούς ρεύματος πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια μονάδα ρελέ διπλού τύπου. Η διαδικασία σύνδεσης του κινητήρα με το ρελέ απαιτεί να ληφθεί υπόψη η παρουσία τριών οπών εξόδου:
- ΟΧΙ (Κανονικά ανοιχτό) - κανονικά ανοιχτού τύπου.
- COM (Κοινό) - γενικός τύπος.
- NC (Κανονικά κλειστό) - κανονικά κλειστού τύπου.
Έλεγχος κατεύθυνσης περιστροφής κινητήρα συνεχούς ρεύματος
Η ομάδα επαφών μιας συσκευής που μετατρέπει οποιοδήποτε είδος ενέργειας σε μηχανική εργασία συνδέεται με κοινές επαφές ρελέ (COM). Το «συν» της μπαταρίας συνδέεται με τις επαφές ενός κανονικά ανοιχτού ρελέ (NO) και το «πλην» είναι σταθερό στην ομάδα επαφών ενός κανονικά κλειστού ρελέ (NC).
Η εφαρμογή πλήρους ελέγχου γέφυρας του κινητήρα πραγματοποιείται με ανάλογη ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του ρελέ.
Μέσω H-bridge
Ο έλεγχος κινητήρα μέσω μιας γέφυρας H με λογικά σήματα ελέγχου στις εισόδους και η περιστροφή σε δύο κατευθύνσεις πραγματοποιείται από διάφορες επιλογές για γέφυρες H:
- τρανζίστορ H-bridge, εύκολο στην κατασκευή και αρκετά ισχυρό. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν τον κίνδυνο βραχυκυκλώματος όταν παρέχεται σε δύο εισόδους.
- διπλή γέφυρα H συναρμολογημένη σε τσιπ χαμηλής κατανάλωσης. Τα μειονεκτήματα αυτής της επιλογής αντιπροσωπεύονται από την πολύ χαμηλή ισχύ και την ανάγκη σύνδεσης του ακροδέκτη E στο τροφοδοτικό στο "συν".
- μια ενιαία γέφυρα H συναρμολογημένη σε ένα μικροκύκλωμα, η οποία παρέχει μία τροφοδοσία σε δύο εισόδους και μπορεί να προκαλέσει φρενάρισμα του κινητήρα.
Τρανζίστορ H-γέφυρα
Η απλούστερη επιλογή θα ήταν η συναρμολόγηση μιας γέφυρας H χρησιμοποιώντας τρανζίστορ MOSFET.Είναι αυτή η μέθοδος που συνδυάζει ευκολία υλοποίησης και επαρκείς δείκτες ισχύος, αλλά δεν περιλαμβάνει ταυτόχρονη παροχή δύο μονάδων.
Υπάρχουν πολλές επιλογές για μικροκυκλώματα που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο του κινητήρα, συμπεριλαμβανομένων των TLE4205 και L298D, καθώς και τυπικών ηλεκτρομαγνητικών ρελέ, αλλά οι μέθοδοι που αναφέρονται παραπάνω είναι από τις πιο προσιτές.
Έλεγχος βηματικού κινητήρα
Για τον έλεγχο ενός βηματικού κινητήρα, είναι απαραίτητο να παρέχεται σταθερή τάση στο τμήμα περιέλιξης σύμφωνα με την πιο ακριβή σειρά, η οποία διασφαλίζει την ακρίβεια της γωνίας αξονικής περιστροφής.
Με μόνιμους μαγνήτες
Οι βηματικοί κινητήρες με μόνιμους μαγνήτες χρησιμοποιούνται συχνότερα σε οικιακές συσκευές, αλλά μπορούν να βρεθούν σε συσκευές βιομηχανικού τύπου. Οι οικονομικοί κινητήρες έχουν χαμηλή ροπή και χαμηλή ταχύτητα περιστροφής, καθιστώντας τους ιδανικούς για υπολογιστές.
Έλεγχος βηματικού κινητήρα
Η παραγωγή βηματικών κινητήρων με βάση μόνιμους μαγνήτες δεν είναι περίπλοκη και είναι οικονομικά εφικτή μόνο για μεγάλους όγκους παραγωγής και η περιορισμένη χρήση οφείλεται στη σχετική αδράνεια και απαράδεκτη χρήση σε συνθήκες ακριβούς χρονικής τοποθέτησης.
Παρουσία μεταβλητής μαγνητικής αντίστασης
Οι κινητήρες τύπου stepper, οι οποίοι έχουν μαγνητική αντίσταση απουσία σταθερού μαγνήτη, χαρακτηρίζονται από ελεύθερη περιστροφική περιστροφή χωρίς περιστροφή υπολειπόμενης ροπής. Τέτοιοι κινητήρες εγκαθίστανται συνήθως σε συμπαγείς μονάδες, συμπεριλαμβανομένων των συστημάτων μικροτοποθέτησης. Τα κύρια πλεονεκτήματα ενός τέτοιου κυκλώματος είναι η ευαισθησία του στην πολικότητα του ρεύματος.
Υβριδική επιλογή
Οι υβριδικοί κινητήρες είναι σήμερα από τις πιο δημοφιλείς μονάδες στη βιομηχανία.Η επιλογή χαρακτηρίζεται από έναν πολύ επιτυχημένο συνδυασμό της αρχής λειτουργίας των κινητήρων με μεταβλητούς και μόνιμους μαγνήτες.
Ένας σημαντικός αριθμός υβριδικών κινητήρων έχουν κλασική διφασική δομή.
συμπέρασμα
Η ανάγκη αντιστροφής της πολικότητας τάσης μπορεί να προκύψει κατά τον έλεγχο του κινητήρα ή κατά τη χρήση ενός κυκλώματος μετατροπέα τάσης γέφυρας. Σε αυτήν την περίπτωση, τα κλειδιά αντιπροσωπεύονται συχνότερα από ρελέ, πεδίο δράσης και διπολικά τρανζίστορ, καθώς και γέφυρες H που είναι ενσωματωμένες στο μικροκύκλωμα.
: Το πιο σημαντικό μηχάνημα για έναν «ξύλινο» μοντελιστή.
Καταρχήν σε τι χρησιμεύει; Σχεδόν κάθε μοντελιστής έχει ένα αυτοσχέδιο ή βιομηχανικό ηλεκτρικό εργαλείο που κινείται από έναν βουρτσισμένο κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Ωστόσο, συνήθως ένα τέτοιο εργαλείο δεν έχει ρυθμιστή ταχύτητας ή έχει απλή ρύθμιση βημάτων. Δεν θα αποδείξω για άλλη μια φορά ότι η παρουσία ενός ελεγκτή ταχύτητας σε ένα ηλεκτρικό εργαλείο σας επιτρέπει να επιλέξετε βέλτιστα τη λειτουργία για κάθε λειτουργία, ειδικά όταν χρησιμοποιείτε διαφορετικά εξαρτήματα. Επιπλέον, οι μοντελιστές χρησιμοποιούν συχνά θερμάστρες χαμηλής τάσης - κολλητήρια, συσκευές για την κάμψη ξύλινων πηχών κ.λπ. Σε αυτήν την περίπτωση, χρησιμοποιώντας τον ρυθμιστή, μπορείτε να αποκτήσετε τη βέλτιστη θερμοκρασία του θερμαντήρα. Ο μοντελιστής μερικές φορές πρέπει να εφαρμόσει ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, η οποία απαιτεί ρυθμισμένη παροχή ρεύματος DC. Όλες αυτές οι λειτουργίες μπορούν να εκτελεστούν από τη συσκευή που περιγράφεται παρακάτω.
Κατά το σχεδιασμό ενός τρυπανιού, προέκυψε το ερώτημα σχετικά με την επιλογή ενός κυκλώματος ελεγκτή ταχύτητας. Τα ρεοστατικά κυκλώματα για τη ρύθμιση της ταχύτητας περιστροφής των κινητήρων DC του μεταγωγέα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που χρησιμοποιούν τρανζίστορ ισχύος στα οποία πέφτει μέρος της τάσης, έχουν χαμηλή απόδοση σε χαμηλές και μεσαίες ταχύτητες. Σημαντική θερμική ισχύς διαχέεται στους διακόπτες τρανζίστορ έρματος, γεγονός που ενισχύει τις απαιτήσεις για το σύστημα ψύξης τους. Επομένως, η επιλογή ενός συστήματος ελέγχου ταχύτητας περιστροφής έπεσε σε κυκλώματα παλμών με αλλαγές στο πλάτος των ορθογώνιων παλμών τάσης που παρέχονται στην περιέλιξη του κινητήρα (διαμόρφωση πλάτους παλμού - PWM). Η αρχή του PWM είναι η εξής: η τάση τροφοδοτείται στο φορτίο με παλμούς σταθερού πλάτους και η αναλογία μεταξύ του πλάτους του παλμού και της παύσης (συντελεστής λειτουργίας) ρυθμίζεται, κάτι που ισοδυναμεί με αλλαγή της τάσης τροφοδοσίας στο φορτίο. Το πλεονέκτημα αυτού του συστήματος είναι η υψηλή απόδοση και αξιοπιστία του. Το τρανζίστορ που ελέγχει το φορτίο μπορεί μόνο να ενεργοποιηθεί ή να απενεργοποιηθεί πλήρως, επομένως πρακτικά δεν θερμαίνεται και μπορεί να εγκατασταθεί χωρίς ψύκτρα.
Μετά από ανάλυση διαφόρων ρυθμιστών, το κύκλωμα που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό (αρ. 4/2001, ανατύπωση από το "Hobby Elektronika" Νο. 7/01, συγγραφέας Istvan Kekes) επιλέχθηκε ως το βασικό. Ο ρυθμιστής (βλ. διάγραμμα) περιέχει μια τριγωνική κύρια γεννήτρια τάσης με συχνότητα 2 kHz (DA1.1, DA1.4), έναν ηλεκτρονικό διακόπτη VT1 και έναν ρυθμιστή κύκλου λειτουργίας (DA1.2, DA1.3, R8). Το παρακάτω σχήμα δείχνει γραφήματα τάσης σε τυπικά σημεία του κυκλώματος.
Εδώ η τάση στην έξοδο της τριγωνικής γεννήτριας τάσης (ακίδα 1 DA1) εμφανίζεται με μπλε χρώμα, η τάση ελέγχου ταχύτητας από το ποτενσιόμετρο R8 είναι με κόκκινο και η τάση στον κινητήρα είναι πράσινη. Φαίνεται ξεκάθαρα ότι η τάση στο φορτίο ενεργοποιείται και απενεργοποιείται τη στιγμή που η τάση της κύριας γεννήτριας και η τάση στο ποτενσιόμετρο ελέγχου συμπίπτουν. Όσο υψηλότερη είναι η τάση ελέγχου, τόσο μεγαλύτερος είναι ο παλμός στο φορτίο.
Το κύκλωμα παρέχει τη δυνατότητα ενεργοποίησης του κινητήρα χρησιμοποιώντας το πεντάλ SA2. Στην έκδοσή μου, ένας συνηθισμένος διακόπτης ορίου μικρής βολής με κανονικά κλειστές επαφές (συνήθως -) που βρίσκονται στο πάτωμα λειτουργεί ως πεντάλ. Όταν το SA1 είναι απενεργοποιημένο, ο κινητήρας λειτουργεί συνεχώς, όταν είναι αναμμένος, μόνο όταν πατηθεί το πεντάλ. Χάρη στην παρουσία του πυκνωτή C2, ο κινητήρας ξεκινά ομαλά, κάτι που μερικές φορές μπορεί να είναι χρήσιμο (με την υποδεικνυόμενη χωρητικότητα C2 σε περίπου 1 δευτερόλεπτο). Ο διακόπτης SA4 χρησιμοποιείται για την αναστροφή του κινητήρα. Η δίοδος D3 σταθεροποιεί την τροφοδοσία του ρυθμιστή. Η τροφοδοσία τροφοδοτείται μέσω του μετασχηματιστή υποβάθμισης TV1 και του ανορθωτή D4. Οι παράμετροι του μετασχηματιστή εξαρτώνται από τον ηλεκτροκινητήρα που χρησιμοποιείται. Ως πρώτη προσέγγιση, η τάση της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή πρέπει να είναι ίση με την ονομαστική τάση του ηλεκτροκινητήρα συν 5 βολτ που πέφτουν στον ανορθωτή και στο τρανζίστορ μεταγωγής. Για να μπορέσετε να εργαστείτε σε αναγκαστική λειτουργία, μπορείτε να προσθέσετε άλλο 20-30 τοις εκατό. Το υπολογιζόμενο ρεύμα της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή, των διόδων ανορθωτή και του τρανζίστορ κλειδιού πρέπει να είναι μεγαλύτερο από το ρεύμα που καταναλώνει ο ηλεκτροκινητήρας και για λειτουργική αξιοπιστία είναι καλύτερο να δοθεί ένα περιθώριο 3-5 φορές. Όταν η τάση τροφοδοσίας είναι μικρότερη από 20 V, η δίοδος D3 μπορεί να εξαλειφθεί. Οι τάσεις που υποδεικνύονται στο διάγραμμα αντιστοιχούν σε κινητήρα 27V 30W.
Τα περισσότερα από τα στοιχεία του κυκλώματος είναι τοποθετημένα σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος διαστάσεων 65x40 mm. (η πιο λεπτή γραμμή δείχνει τον βραχυκυκλωτήρα) Η σανίδα τοποθετείται στη θήκη σε δύο σωληνοειδείς βάσεις με βίδες M2.5 (δείτε επίσης τη διάταξη των στοιχείων και το πρότυπο για τη διάνοιξη οπών). Ένας μετασχηματιστής, ένας πυκνωτής C4 και ο ανορθωτής D4 είναι τοποθετημένοι μέσα στο περίβλημα. Ο ελεγκτής ταχύτητας R8, οι διακόπτες και οι σύνδεσμοι για τη σύνδεση του κινητήρα και των πεντάλ είναι τοποθετημένοι στον μπροστινό πίνακα, οι αντιστάσεις R13 και R14 είναι τοποθετημένες στο R8.
Οποιοσδήποτε γενικός τετραπλός λειτουργικός ενισχυτής μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως DA1. Το πρωτότυπο υποδείκνυε TL064, TL075, TL084, χρησιμοποίησα LM324. Το τρανζίστορ κλειδιού χρησιμοποιείται KT829A (100V, 8A), για πιο ισχυρούς κινητήρες μπορείτε να χρησιμοποιήσετε KT827A (100V, 20A). Οι δίοδοι D1 και D2 προστατεύουν το VT1 από υπερτάσεις σε επαγωγικό φορτίο.
Κατά τη ρύθμιση, τα R13 και R14 δεν είναι εγκατεστημένα, τα καλώδια από την πλακέτα συγκολλούνται απευθείας στο R8. Με σωστή εγκατάσταση και επισκευάσιμα εξαρτήματα, το κύκλωμα αρχίζει να λειτουργεί αμέσως. Περιστρέψτε το R8 για να ελέγξετε τη ρύθμιση της ταχύτητας από το μηδέν στο μέγιστο. Εάν οι τελευταίες δεν συμπίπτουν με τις ακραίες θέσεις του R8, είναι απαραίτητο να επιλέξετε R13 και R14 έτσι ώστε το μέγιστο και το ελάχιστο να συμπίπτουν με τις ακραίες θέσεις του ρυθμιστή. Είναι πιθανό το κύκλωμα να μην λειτουργεί λόγω του γεγονότος ότι ο κύριος ταλαντωτής δεν ξεκινά. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε να προσπαθήσετε να αυξήσετε ελαφρώς την τιμή του R4. Για να αλλάξετε τον χρόνο μαλακής εκκίνησης, μπορείτε να αλλάξετε την χωρητικότητα C2.
Συμπερασματικά, με μόνο περίπου 10 $ και λίγο ελεύθερο χρόνο, μπορείτε να βελτιώσετε σημαντικά την απόδοση του ηλεκτρικού σας εργαλείου. Επικοινωνήστε μαζί μας για τυχόν ερωτήσεις σχετικά με την κατασκευή και τη ρύθμιση αυτής της συσκευής.
