Personalcam.ru

Авто Аксессуары
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулятор оборотов электродвигателя постоянного тока

Регулятор оборотов электродвигателя постоянного тока

Двигатель подключен в цепь к полевому транзистору который управляется широтно-импульсной модуляцией осуществляемой на микросхеме таймере NE555, поэтому и схема получилась такой простой.

ШИМ регулятор реализован с помощью обычного генератора импульсов на нестабильном мультивибраторе, генерирующий импульсы с частотой следования 50 Гц и построенного на популярном таймере NE555. Сигналы поступающие с мультивибратора создают поле смещения на затворе полевого транзистора. Длительность положительного импульса настраивается при помощи переменного сопротивления R2. Чем выше длительность положительного импульса поступающего на затвор полевого транзистора, тем большая мощность подается на электродвигатель постоянного тока. И на оборот чем меньше длительность импульса, тем слабее вращается электродвигатель. Эта схема прекрасно работает от аккумуляторной батареи на 12 вольт.

Основа данной конструкции отечественная микросхема К561ЛН2 с мощным полевым транзистором IRF3205. Регулировка вращения двигателя осуществляется также при помощи широтно-импульсной модуляции, в роли генератора импульса задействованы два логических элемента микросборки. Он генерирует импульсы с частотой 15 кГц, переменным резистором R1 можно менять их длительность, соответственно появляется возможность регулировать обороты электродвигателя. С выхода генератора импульсы идут в буферный каскад, который представляет из себя четыре параллельно включенных логических элемента. К выходу буферного каскада напрямую подключен затвор мощного Mosfeet, нагрузкой которого и является двигатель.

Сопротивление R1 конструктивно совмещено с выключателем, который отключает генератор от буфера, который подтянут через R4 к плюсу источника питания, таким образом при отключении выключателя на выходе буфера формируется низкий уровень, который надёжно запирает полевой транзистор. Для надёжности работы в конструкции задействован фильтр по питанию на VD3R5C2 для чипа, чтобы исключить попадание создаваемых электродвигателем помех в её питающую цепь. Максимальный коммутируемый ток зависит от параметров примененного полевого полупроводника

Скорость 6 вольтового моторчика можно регулируется в пределах 5-95%

Регулировка оборотов в этой схеме достигается подачей на электромотор импульсов напряжения, различной длительности. Для этих целей используются ШИМ (широтно-импульсные модуляторы). В данном случае широтно-импульсное регулирование обеспечивается микроконтроллер PIC. Для управления скоростью вращения двигателя используются две кнопки SB1 и SB2, «Больше» и «Меньше». Изменять скорость вращенияможно только при нажатом тумблере «Пуск». Длительность импульса при этом изменяется, в процентном отношении к периоду, от 30 — 100%.

В качестве стабилизатора напряжения микроконтроллера PIC16F628A, используется трехвыводной стабилизатор КР1158ЕН5В, имеющий низкое падение напряжение «вход-выход», всего около 0,6В. Максимальное входное напряжение — 30В. Все это позволяет применять двигатели с напряжением от 6В до 27В. В роли силового ключа используется составной транзистор КТ829А который желательно установить на радиатор.

Устройство собрано на печатной плате размерами 61 х 52мм. Скачать рисунок печатной платы и файл прошивки можно по ссылке выше. (Смотри в архиве папку 027-el)

Две схемы стабилизатора напряжения и постоянного тока на основе LM317

Я прочитал несколько статей по следующей схеме. Мне было интересно, смогу ли я создать такой регулятор напряжения и постоянного тока для своего источника питания или нет.

Читайте так же:
Регулировка клапанов на троещине

Две схемы регулятора напряжения и тока на основе LM317

Мой вопрос — это практическая схема? И будут ли работать переменные сопротивления 1 Вт и 2 Вт?

Здесь первый LM317 используется в качестве регулятора тока, а второй — в качестве регулятора напряжения. Мне также было интересно, если этот порядок правильный, или его нужно поменять местами — то есть сначала регулятор напряжения, а затем регулятор тока, чтобы он работал лучше. Пожалуйста помоги.

PS: мне нужна эта схема для регулирования напряжения и поддержания выходного тока на настраиваемом постоянном уровне.

транзистор

Это действительно не очень хорошее решение. У вас есть два регулятора, каждый с собственным падением напряжения и потерей мощности, током полной нагрузки, проходящим через потенциометр, и невозможностью снизить выходное напряжение до нуля. Было бы намного лучше получить правильную конструкцию, используя один выходной каскад с ограничением напряжения и тока.

введите описание изображения здесь

Рисунок 1. Два решения LM317 для тех, кто настаивает. Источник: ON-Semi Datasheet .

См. Самый умный способ использовать текущий предел, используя LM317? для полного описания рабочего решения некоторых из этих проблем, если вы хотите продолжить с LM317 для этого приложения. В этом ответе я подробно объясняю работу схемы.

Воутер ван Оойен

транзистор

sribasu

транзистор

Энди ака

Это практически практично — основная проблема в том, что у вас нет развязывающего конденсатора на входной мощности для второго регулятора в цепи. Это может вызвать нестабильность при определенных условиях нагрузки.

Поместите другой 1 мкФ конденсатор на входном контакте на массу / 0 В.

Что касается номинальной мощности — 100-омный резистор будет только «видеть» 1,25 В между Vout и ref, поэтому мощность составляет всего около 16 мВт.

Потенциометр (VR2) подвергается воздействию того же тока, что и 100 Ом, т.е. 12,5 мА. Максимальная мощность — это когда мощность полностью увеличивается до 1к, т.е. 160 мВт.

VR1 будет проблемой согласно ответу Ваутера.

Воутер ван Оойен

Есть проблема с VR1. При максимальном токе схема может выдавать 1А. Стеклоочиститель нормального потенциометра не рассчитан на такой ток.

Расчет: регулировать до 0,5А. Это будет использовать 1,2 Ом сопротивления VR1, при котором будет рассеиваться 0,3 Вт. Полный VR1 может легко справиться с этим, но очень малая часть VR1, которую вы используете в этой настройке (с ограничением по току 0,5 А), вряд ли будет. (1,2 Ом составляет 0,1% от 1 КБ)

Также обратите внимание, что шкала VR1 будет далека от линейной: приведенные выше расчеты показывают, что 1А является полностью правильным, 0,5А отстает на 0,1% от полного.

Конденсатор 100 мкФ кажется мне немного низким на мой вкус. IIR правило большого пальца больше, чем 1000 мкФ на 1А.

Когда ser для 1A и замкнут, ваш выход будет 0 В, и первый LM317 будет принимать полный ток 1 А. Входное напряжение может быть sqrt (2) * 12

Читайте так же:
Как отрегулировать углы установки задних колес

17 В, поэтому микросхема будет рассеивать 17 Вт. Это требует хорошего охлаждения. (Это может быть немного лучше, потому что у диодов есть некоторое падение, но это может ухудшиться из-за допусков в trafo и сетевом напряжении).

Простой и надежный регулятор постоянного тока для сварки и зарядки

Предлагается конструкция удобного и надёжного регулятора постоянного тока. Диапазон изменения им напряжения — от 0 до 0,86 U2, что позволяет использовать этот ценный прибор для различных целей. Например, для зарядки аккумуляторных батарей большой ёмкости, питания электронагревательных элементов, а главное — для проведения сварочных работ как обычным электродом, так и из нержавеющей стали, при плавной регулировке тока.

Принципиальная электрическая схема регулятора постоянного тока.

График, поясняющий работу силового блока, выполненного по однофазной мостовой несимметричной схеме (U2 — напряжение, поступающее со вторичной обмотки сварочного трансформатора, alpha — фаза открывания тиристора, t — время).

Регулятор может подключаться к любому сварочному трансформатору с напряжением вторичной обмотки U2=50. 90В. Предлагаемая конструкция очень компактна. Общие габариты не превышают размеры обычного нерегулируемого выпрямителя типа «мостик» для сварки постоянным током.

Схема регулятора состоит из двух блоков: управления А и силового В. Причём первый представляет собой не что иное, как фазоимпульсный генератор. Выполнен он на базе аналога однопереходного транзистора, собранного из двух полупроводниковых приборов n-p-n и p-n-p типов. С помощью переменного резистора R2 регулируется постоянный ток конструкции.

В зависимости от положения движка R2 конденсатор С1 заряжается здесь до 6,9 В с различной скоростью. При превышении же этого напряжения транзисторы резко открываются. И С1 начинает разряжаться через них и обмотку импульсного трансформатора Т1.

Тиристор, к аноду которого подходит положительная полуволна (импульс передаётся через вторичные обмотки), при этом открывается.

В качестве импульсного можно использовать промышленные трёхобмоточные ТИ-3, ТИ-4, ТИ-5 с коэффициентом трансформации 1:1:1. И не только эти типы. Хорошие, например, результаты дает использование двух двухобмоточных трансформаторов ТИ-1 при последовательном соединении первичных обмоток.

Причём все названные типы ТИ позволяют изолировать генератор импульсов от управляющих электродов тиристоров.

Только есть одно «но». Мощность импульсов во вторичных обмотках ТИ недостаточна для включения соответствующих тиристоров во втором (см. схему), силовом блоке В. Выход из этой «конфликтной» ситуации был найден элементарный. Для включения мощных использованы маломощные тиристоры с высокой чувствительностью по управляющему электроду.

Силовой блок В выполнен по однофазной мостовой несимметричной схеме. То есть тиристоры трудятся здесь в одной фазе. А плечи на VD6 и VD7 при сварке работают как буферный диод.

Монтаж? Его можно выполнить и навесным, базируясь непосредственно на импульсном трансформаторе и других относительно «крупногабаритных» элементах схемы. Тем более что соединяемых в данную конструкцию радиодеталей, как говорится, минимум-миниморум.

Читайте так же:
Как отрегулировать диск сцепления на заз

Прибор начинает работать сразу, без каких-либо наладок. Соберите себе такой — не пожалеете.

РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ГЕНЕРАТОРОВ

1. Регулятор напряжения электрических генераторов постоянного и переменного тока, характеризующийся тем, что он состоит из электромагнита S, возбуждаемого током, пропорциональным регулируемому напряжению, генератора D, и помещенного в воздушной щели электромагнита висмутового или графитового сопротивления R, включенного в цепь возбуждения возбудителя Е генератора D и назначенного действовать, вследствие изменения своего сопротивления под влиянием переменной силы магнитного поля электромагнита при колебании напряжения генератора, на силу тока возбуждения возбудителя (фиг. 1 и 2). 2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 регулятора, отличающееся тем, что электромагнит S снабжен двумя дифференциальными обмотками, из которых одна питается током от постороннего источника тока В и создает начальную поляризацию электромагнита S, а другая — током, пропорциональным току генератора D, с той целью, чтобы при повышении силы тока генератора ослаблялось поле электромагнита, а следовательно, уменьшалось висмутовое или графитовое сопротивление R и увеличивалось напряжение генератора.

Предлагаемое изобретение предназначается для регулирования напряжения электрических генераторов как постоянного, так и переменного тока и имеет целью получить регулятор, в котором отсутствовала бы механическая инерция (нет движущегося контакта), уменьшающая быстроту процесса регулирования. Действие регулятора основано на свойстве увеличения сопротивления электрических проводников под влиянием магнитного поля. Явление это особенно сильно проявляется в висмуте и графите. Принцип действия, основанного на этом явлении регулятора напряжения, заключается в том, что сопротивление шунтовой цепи возбудителя ставится в зависимость от напряжения магнитного поля, которое создается в железном сердечнике током от зажимов регулируемого генератора.

На фиг. 1 чертежа изображена схема регулирования напряжения генератора постоянного тока, на фиг. 2 — то же, для переменного тока, на фиг. 3 — схема перекомпаундирования генератора постоянного тока, на фиг. 4 и 5 — схемы регулирования генераторов переменного тока, для которых применяется трансформатор.

Изображенная на фиг. 1 схема регулирования напряжения генератора постоянного тока, имеющего отдельный возбудитель, может быть применена и в случае регулирования самовозбуждающихся машин. Обозначения этой схемы: D — генератор постоянного тока, напряжение которого имеется в виду регулировать; WD — его обмотка возбуждения, питаемая током от отдельного возбудителя Е. В шунтовую цепь возбудителя введено сопротивление R из висмута или графита. Сопротивление это находится в междужелезном пространстве сердечника электромагнита S, намагничивающая обмотка которого питается током от зажимов генератора D. При нормальном напряжении генератора D ток в обмотке электромагнита S имеет такую ветчину (что достигается реостатом NR), что создаваемое им в сердечнике магнитное поле обусловливает такое значение сопротивления R, следовательно, и тока в шунтовой цепи возбудителя которое соответствует нормальному напряжению. Если по какой-нибудь причине, напр., при изменении нагрузки, напряжение на зажимах генератора изменится, например, понизится, то соответственно этому понижению уменьшится ток в обмотке сердечника и напряжение создаваемого им магнитного поля, что вызовет уменьшение сопротивления R. Вследствие этого произойдет увеличение тока в шунтовой цепи возбудителя и напряжение на его зажимах, а увеличение тока в обмотке WD вновь поднимет напряжение генератора D. При повышении напряжения генератора D процесс произойдет в обратном направлении.

Читайте так же:
Кресло капелла с изофикс как отрегулировать ремни

Та же схема может быть применена и для регулирования напряжения генераторов переменного тока (фиг. 2). В этом случае ток, питающий обмотку сердечника электромагнита S, берется от двухфазных проводов альтернатора А (в случае доступности нулевой точки обмотка может быть включена на напряжение между нулевым и одним из фазных проводов), а именно, в случае генераторов высокого напряжения, через трансформатор напряжения, как показано на фиг. 2. В этом случае магнитное поле в сердечнике и величина зависящего от него сопротивления R будут испытывать периодические колебания в виду намагничивания переменным током, но в токе шунтовой цепи возбудителя, а тем более в токе возбуждающей обмотки альтернатора WD эти колебания будут значительно ослаблены в виду большой самоиндукции магнитной системы возбудителя и возбуждающей обмотки WA; тогда величина тока в этих цепях будет соответствовать некоторой средней величине сопротивления R. При изменении напряжения на зажимах альтернатора соответственно меняется амплитуда магнитного поля в сердечнике S и амплитуда колебаний сопротивления R, т.-е. среднее значение этого сопротивления и, подобно первому случаю, напряжение альтернатора А будет доведено до нормального.

Как в первой, так и во второй схеме степень регулирования может быть устанавливаема реостатами NE и NR: при помощи первого можно изменять отношение регулирующего сопротивления R к общему сопротивлению шунтовой цепи возбудителя; при помощи второго можно менять величину намагничивания сердечника, соответствующую нормальному напряжению генератора.

Видоизменением указаных схем можно перекомпаундировать генератор, т.-е. повысить напряжение на зажимах при увеличении нагрузки; надобность в таком перекомпаундировании может встретиться в том случае, если желательно поддерживать постоянное напряжение не на зажимах генератора, а в отдельных местах потребления энергии. Для осуществления этой задачи необходимо, во-первых, величину сопротивления R в шунтовой цени возбудителя поставить в зависимость не от напряжения, а от силы тока генератора, и, во-вторых, в противоположность прежним схемам, изменить действие сердечника магнита S в том смысле, чтобы увеличение циркулирующего в его обмотке тока вызывало бы уменьшение регулирующего сопротивления R. На фиг. 3 изображена схема перекомпаундирования генератора постоянного тока D; первое из указанных условий достигается путем питания обмотки сердечника магнита S от зажимов сопротивления Р, включенного в один из внешних проводов генератора; второе — путем предварительной поляризации сердечника магнита S при помощи дополнительной обмотки, питаемой постоянным током (для этой цели лучше пользоваться независимым источником постоянного тока В, напр., аккумуляторной батареей, как показано на чертеже), при чем направления магнитных потоков, создаваемых обеими обмотками сердечника магнита S — противоположны. При холостой работе генератора напряжение магнитного поля в сердечнике и величина сопротивления R имеют максимальную величину, чему соответствует минимальное напряжение генератора D. При возрастании тока, отдаваемого генератором в линию, соответственно повышается напряжение на зажимах сопротивления Р; вследствие этого усиливается размагничивающее действие главной обмотки сердечника, питаемой этим напряжением, т.-е. уменьшается напряжение магнитного поля в сердечнике и зависящая от него величина сопротивления R; повышение тока возбуждения влечет возрастание напряжения на зажимах генератора, что и является целью перекомпаундирования.

Читайте так же:
Транзит насос бош регулировки

В случае генераторов переменного тока, для которых питание главной обмотки сердечника S удобнее осуществляется при помощи включенного в один из линейных проводов трансформатора тока (фиг. 4), начальная поляризация сердечника должна быть доведена до колена насыщения его магнитной характеристики (регулирование начальной поляризации сердечника как в случае фиг. 3, так и фиг. 4, производится при помощи реостата R B ). Действительно, если бы это намагничивание соответствовало бы точке, лежащей на прямой части магнитной характеристики сердечника, то добавочное намагничивание главной обмотки во время одного полупериода циркулирующего в ней переменного тока в точности равнялось бы размагничиванию во время следующего полупериода, и величина среднего значения напряжения магнитного поля в сердечнике, обусловливающая величину тока возбуждения, равнялась бы начальному намагничиванию. Как бы ни изменялась амплитуда тока в главной обмотке, среднее значение магнитного поля остается неизменным, поскольку оба полупериода тока в этой обмотке производят одинаковые по силе, но противоположные по знаку, магнитные действия. Выходом из этого положения может служить создание ассеметрии в действиях намагничивающего тока, что достигается предварительным насыщением сердечника. Процесс, происходящий в этом случае, изображен на фиг. 5: если начальная индукция B, создаваемая поляризующими ампер-витками niP, соответствует точке С магнитной характеристики сердечника, то обе полуволны тока в обмотке, питаемой переменным током, произведут различные изменения индукции: в то время, как одна полуволна произведет значительное размагничивание до величины В1, другая лишь немного повысит индукцию до величины В2; среднее значение индукции имеет величину В3, указанную в правой половине чертежа. Если ток в главной обмотке увеличится (напр., на чертеже на 50%), то новое верхнее значение индукции В′2 будет незначительно отличаться от В2, вследствие насыщенности цепи, нижнее же новое значение индукции B′1 уменьшится по сравнению с В1 почти пропорционально увеличению амплитуды тока; новое среднее значение индукции В′3 окажется меньше прежнего B3 что влечет уменьшение среднего значения регулирующего сопротивления R, усиление тока в шунтовой цепи возбудителя и повышение напряжения на зажимах альтернатора, т.-е. перекомпаундирование последнего.)

Во всех изложенных случаях включенное в шунтовую цепь возбудителя регулирующее сопротивление R вызывает, естественно, некоторую потерю энергии. Для уменьшения этой потери желательно применение висмута или. графита; кроме того, величину эффекта можно повысить за счет усложнения прибора путем помещения регулирующего сопротивления R в ванну, наполненную какой-либо охлаждающей средой, так как величина приращения сопротивления под влиянием магнитного поля при низких температурах имеет во много раз большую величину, чем при нормальных условиях.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector