جهاز التحكم الرقمي في سرعة PWM للمحرك المبدل. kirich46 كتب في 9 يونيو 2015

جهاز التحكم في سرعة محرك التيار المستمر الرقمي CCM5D/مفتاح التحكم في السرعة بدون خطوات PWM باللون الأسود السعر 14.47 دولارًا
تم استلام المنتج مجانا للمراجعة.

مراجعة أخرى حول موضوع جميع أنواع الأشياء للمنتجات محلية الصنع. هذه المرة سأتحدث عن جهاز التحكم الرقمي في السرعة. الشيء مثير للاهتمام بطريقته الخاصة، لكنني أردت المزيد.
للمهتمين تابع القراءة :)

وجود في المزرعة بعض الأجهزة ذات الجهد المنخفض مثل المطحنة الصغيرة وغيرها. كنت أرغب في زيادة مظهرها الوظيفي والجمالي قليلاً. صحيح أن الأمر لم ينجح، على الرغم من أنني ما زلت آمل أن أحقق هدفي، ربما مرة أخرى، لكنني سأخبركم عن الشيء الصغير نفسه اليوم.
الشركة المصنعة لهذا المنظم هي Maitech، أو بالأحرى هذا الاسم غالبًا ما يوجد على جميع أنواع الأوشحة والكتل للمنتجات محلية الصنع، على الرغم من أنني لسبب ما لم أصادف الموقع الإلكتروني لهذه الشركة.

نظرًا لأنني لم أفعل ما أردت في النهاية، ستكون المراجعة أقصر من المعتاد، لكنني سأبدأ، كما هو الحال دائمًا، بكيفية بيعها وإرسالها.
يحتوي الظرف على حقيبة عادية بسحاب.

تشتمل المجموعة فقط على منظم بمقاومة متغيرة وزر، ولا توجد عبوة صلبة أو تعليمات، ولكن كل شيء وصل سليمًا وبدون ضرر.

يوجد ملصق على الظهر يحل محل التعليمات. من حيث المبدأ، ليس هناك حاجة إلى أي شيء أكثر من ذلك لمثل هذا الجهاز.
نطاق جهد التشغيل هو 6-30 فولت والحد الأقصى للتيار هو 8 أمبير.

مظهرجسم بلاستيكي رمادي داكن جيد جدًا، "زجاجي" داكن، عند إيقاف تشغيله يبدو أسود تمامًا. في المظهر، إنه أمر جيد، وليس هناك ما يشكو منه. تم لصق فيلم الشحن على المقدمة.
أبعاد تركيب الجهاز:
الطول 72 مم (الحد الأدنى للفتحة في العلبة 75 مم)، العرض 40 مم، العمق باستثناء اللوحة الأمامية 23 مم (مع اللوحة الأمامية 24 مم).
أبعاد اللوحة الأمامية:
الطول 42.5 ملم العرض 80 ملم


يتم تضمين المقاوم المتغير مع المقبض؛ المقبض خشن بالتأكيد، لكنه جيد للاستخدام.
مقاومة المقاوم هي 100 كيلو أوم، واعتماد التعديل خطي.
كما اتضح لاحقا، فإن مقاومة 100 كيلو أوم تعطي خللاً. عند تشغيله من مصدر طاقة تبديل، من المستحيل ضبط قراءات مستقرة، ويؤثر التداخل على الأسلاك على المقاوم المتغير، ولهذا السبب تقفز القراءات +\- رقمين، ولكن سيكون من الجيد إذا قفزت، وفي في نفس الوقت تقفز سرعة المحرك.
مقاومة المقاوم عالية والتيار صغير والأسلاك تجمع كل الضوضاء المحيطة.
عند تشغيله من مصدر طاقة خطي، تكون هذه المشكلة غائبة تمامًا.
يبلغ طول الأسلاك إلى المقاوم والزر حوالي 180 مم.

بوتون، حسنًا، لا يوجد شيء مميز هنا. جهات الاتصال مفتوحة عادة، قطر التثبيت 16 مم، الطول 24 مم، بدون إضاءة خلفية.
الزر يطفئ المحرك.
أولئك. عند استخدام الطاقة، يضيء المؤشر، ويبدأ المحرك، ويؤدي الضغط على الزر إلى إيقاف تشغيله، ثم يؤدي الضغط الثاني إلى تشغيله مرة أخرى.
عند إيقاف تشغيل المحرك، لا يضيء المؤشر أيضًا.

يوجد تحت الغطاء لوحة الجهاز.
تحتوي المحطات على مصدر طاقة واتصالات توصيل المحرك.
يتم توصيل جهات الاتصال الإيجابية للموصل معًا، ويقوم مفتاح الطاقة بتبديل السلك السلبي للمحرك.
اتصال المقاوم المتغير والزر قابل للفصل.
كل شيء يبدو أنيقا. أسلاك المكثف ملتوية قليلاً، ولكن أعتقد أنه يمكن التسامح مع ذلك :)

المؤشر كبير جدًا، ارتفاع الرقم 14 ملم.
أبعاد اللوحة 69x37 ملم.

تم تجميع اللوحة بدقة، وهناك آثار تدفق بالقرب من نقاط اتصال المؤشر، ولكن اللوحة نظيفة بشكل عام.
تحتوي اللوحة على: صمام ثنائي للحماية من انعكاس القطبية، ومثبت 5 فولت، ووحدة تحكم دقيقة، ومكثف 470 فائق التوهج 35 فولت، وعناصر طاقة تحت مشعاع صغير.
تظهر أيضًا أماكن تثبيت موصلات إضافية، والغرض منها غير واضح.

لقد رسمت رسمًا تخطيطيًا صغيرًا، فقط للحصول على فهم تقريبي لما يتم تبديله وكيفية توصيله. يتم توصيل المقاومة المتغيرة بساق واحدة بجهد 5 فولت والأخرى بالأرض. لذلك، يمكن استبدالها بأمان بفئة أقل. لا يُظهر الرسم التخطيطي اتصالات بموصل غير ملحوم.

يستخدم الجهاز متحكمًا دقيقًا 8s003f3p6 تم تصنيعه بواسطة شركة STMicroelectronics، وعلى حد علمي، يتم استخدام هذا المتحكم الدقيق في عدد كبير جدًا أجهزة مختلفةعلى سبيل المثال، أمبير الفولتميتر.

يتم تسخين مثبت الطاقة 78M05 عند التشغيل بأقصى جهد دخل، ولكن ليس كثيرًا.

يتم نقل جزء من الحرارة من عناصر الطاقة إلى المضلعات النحاسية للوحة، وعلى اليسار يمكنك رؤية عدد كبير من التحولات من جانب واحد من اللوحة إلى الجانب الآخر، مما يساعد على إزالة الحرارة.
تتم إزالة الحرارة أيضًا باستخدام مشعاع صغير يتم ضغطه على عناصر الطاقة من الأعلى. يبدو وضع المبرد هذا مشكوكًا فيه إلى حد ما بالنسبة لي، حيث تتبدد الحرارة من خلال بلاستيك العلبة ومثل هذا المبرد لا يساعد كثيرًا.
لا يوجد معجون بين عناصر الطاقة والرادياتير، أوصي بإزالة الرادياتير وتغليفه بالمعجون، على الأقل سوف يتحسن قليلاً.

يستخدم قسم الطاقة ترانزستور IRLR7843، ومقاومة القناة 3.3 مللي أوم، والحد الأقصى للتيار 161 أمبير، ولكن الحد الأقصى للجهد هو 30 فولت فقط، لذلك أوصي بتحديد الإدخال عند 25-27 فولت. عند التشغيل بتيارات قريبة من الحد الأقصى، يكون هناك تسخين طفيف.
يوجد أيضًا صمام ثنائي قريب يعمل على إخماد التدفقات الحالية الناتجة عن الحث الذاتي للمحرك.
يستخدم هنا STPS1045 10 أمبير، 45 فولت. لا توجد أسئلة حول الصمام الثنائي.


البداية الأولى. لقد حدث أنني أجريت الاختبارات حتى قبل إزالة الطبقة الواقية، ولهذا السبب لا تزال موجودة في هذه الصور.
المؤشر متباين، ومشرق إلى حد ما، وسهل القراءة تمامًا.

في البداية قررت تجربتها بكميات صغيرة وشعرت بخيبة الأمل الأولى.
لا، ليس لدي أي شكاوى ضد الشركة المصنعة أو المتجر، كنت آمل فقط أن يكون لهذا الجهاز باهظ الثمن نسبيًا استقرارًا في سرعة المحرك.
للأسف، هذا مجرد PWM قابل للتعديل، يعرض المؤشر ملء٪ من 0 إلى 100٪.
لم يلاحظ المنظم حتى المحرك الصغير، إنه تيار حمل مثير للسخرية تمامًا :)

ربما لاحظ القراء اليقظون المقطع العرضي للأسلاك التي قمت بتوصيل الطاقة بها إلى المنظم.
نعم، ثم قررت التعامل مع المشكلة على مستوى عالمي وتوصيل محرك أكثر قوة.
إنه، بطبيعة الحال، أقوى بشكل ملحوظ من المنظم، ولكن تسكعيبلغ تياره حوالي 5 أمبير، مما جعل من الممكن اختبار المنظم في أوضاع أقرب إلى الحد الأقصى.
تصرف المنظم بشكل مثالي، بالمناسبة، نسيت أن أشير إلى أنه عند تشغيله، يزيد المنظم بسلاسة من ملء PWM من الصفر إلى القيمة المحددة، مما يضمن تسارعًا سلسًا، بينما يظهر المؤشر على الفور القيمة المحددة، وليس كما هو الحال في محركات التردد، حيث يتم عرض التيار الحقيقي.
لم يفشل المنظم، فقد تحسنت قليلا، ولكن ليس بشكل حاسم.

نظرًا لأن المنظم عبارة عن نبض، فقد قررت، من أجل المتعة فقط، أن أتجول باستخدام راسم الذبذبات وأرى ما يحدث عند بوابة ترانزستور الطاقة في أوضاع مختلفة.
يبلغ تردد تشغيل PWM حوالي 15 كيلو هرتز ولا يتغير أثناء التشغيل. يبدأ المحرك بملء 10% تقريبًا.

في البداية، خططت لتثبيت منظم في مصدر الطاقة القديم (على الأرجح القديم) لأداة طاقة صغيرة (المزيد عن ذلك في وقت آخر). من الناحية النظرية، كان من المفترض أن يتم تثبيته بدلاً من اللوحة الأمامية، ويجب أن يكون جهاز التحكم في السرعة موجودًا في الخلف، ولم أخطط لتثبيت زر (لحسن الحظ، عند تشغيله، ينتقل الجهاز على الفور إلى وضع التشغيل) .
كان عليها أن تصبح جميلة وأنيقة.

ولكن بعد ذلك كانت بعض خيبة الأمل تنتظرني.
1. على الرغم من أن حجم المؤشر كان أصغر قليلاً من حجم إدخال اللوحة الأمامية، إلا أن الأمر الأسوأ هو أنه لم يكن مناسبًا للعمق، حيث كان يستقر على الرفوف لتوصيل نصفي العلبة.
وحتى لو كان من الممكن قطع البلاستيك الموجود في غلاف المؤشر، لم أكن لأفعل ذلك على أي حال، لأن مجلس التنظيم كان في الطريق.
2. ولكن حتى لو كنت قد قمت بحل السؤال الأول، كانت هناك مشكلة ثانية: لقد نسيت تمامًا كيف تم تصنيع مصدر الطاقة الخاص بي. الحقيقة هي أن المنظم يكسر مصدر الطاقة السالب، وعلى طول الدائرة لدي مرحل للخلف، وتشغيل المحرك وإجباره على التوقف، ودائرة تحكم لكل هذا. وتبين أن إعادة صياغتها أكثر تعقيدًا :(

إذا كان المنظم مزودًا بتثبيت السرعة، فسأظل في حيرة من أمري وأعيد التحكم والدائرة العكسية، أو أعيد تشكيل المنظم لتبديل الطاقة +. خلاف ذلك، يمكنني وسوف أعيد ذلك، ولكن بدون حماس والآن لا أعرف متى.
ربما يكون شخص ما مهتمًا، صورة للأجزاء الداخلية من مصدر الطاقة الخاص بي، تم تجميعها بهذه الطريقة منذ حوالي 13-15 عامًا، وكانت تعمل طوال الوقت تقريبًا دون مشاكل، بمجرد اضطررت إلى استبدال المرحل.

ملخص.
الايجابيات
الجهاز يعمل بكامل طاقته.
مظهر انيق.
بناء عالي الجودة
تتضمن المجموعة كل ما تحتاجه.

السلبيات
عملية غير صحيحة من تبديل مصادر الطاقة.
ترانزستور الطاقة بدون احتياطي الجهد
مع هذه الوظيفة المتواضعة، يكون السعر مرتفعًا جدًا (ولكن كل شيء نسبي هنا).

رأيي. إذا أغمضت عينيك عن سعر الجهاز، فهو في حد ذاته جيد جدًا، ويبدو أنيقًا ويعمل بشكل جيد. نعم، هناك مشكلة عدم وجود مناعة جيدة جدًا للضوضاء، وأعتقد أن حلها ليس صعبًا، ولكنه محبط بعض الشيء. بالإضافة إلى ذلك، أوصي بعدم تجاوز جهد الإدخال فوق 25-27 فولت.
الأمر الأكثر إحباطًا هو أنني بحثت كثيرًا في الخيارات المتاحة لجميع أنواع الهيئات التنظيمية الجاهزة، لكنها لم تقدم حلاً لتثبيت السرعة في أي مكان. ربما يسأل شخص ما لماذا أحتاج إلى هذا. سأشرح لك كيف عثرت على آلة طحن ذات استقرار، والعمل معها أكثر متعة من الآلة العادية.

هذا كل شيء، وآمل أن يكون مثيرا للاهتمام :)

إن أبسط طريقة للتحكم في سرعة دوران محرك التيار المستمر تعتمد على الاستخدام تعديل عرض النبض(PWM أو PWM). جوهر هذه الطريقة هو أن جهد الإمداد يتم توفيره للمحرك على شكل نبضات. في هذه الحالة، يظل معدل تكرار النبض ثابتا، ولكن يمكن أن تختلف مدته.

تتميز إشارة PWM بمعلمة مثل دورة العمل أو دورة العمل. وهذا هو مقلوب دورة العمل ويساوي نسبة مدة النبضة إلى دورتها.

د = (ر / ر) * 100٪

توضح الأشكال أدناه إشارات PWM مع دورات عمل مختلفة.

باستخدام طريقة التحكم هذه، ستكون سرعة دوران المحرك متناسبة مع دورة تشغيل إشارة PWM.

دائرة تحكم بسيطة بمحرك DC

تتكون أبسط دائرة تحكم بمحرك DC من ترانزستور ذو تأثير ميداني، يتم تزويد بوابته بإشارة PWM. يعمل الترانزستور الموجود في هذه الدائرة كمفتاح إلكتروني يقوم بتحويل أحد أطراف المحرك إلى الأرض. يفتح الترانزستور في لحظة مدة النبضة.

كيف سيتصرف المحرك عند تشغيله بهذه الطريقة؟ إذا كان تردد إشارة PWM منخفضًا (عدة هرتز)، فسوف يدور المحرك بشكل متقطع. سيكون هذا ملحوظًا بشكل خاص مع دورة التشغيل الصغيرة لإشارة PWM.
عند تردد مئات هرتز، سيدور المحرك بشكل مستمر وستتغير سرعة دورانه بما يتناسب مع دورة التشغيل. بشكل تقريبي، سوف "يدرك" المحرك متوسط ​​\u200b\u200bقيمة الطاقة المقدمة إليه.

دائرة لتوليد إشارة PWM

هناك العديد من الدوائر لتوليد إشارة PWM. واحدة من أبسط هذه الدوائر هي دائرة تعتمد على مؤقت 555. فهو يتطلب الحد الأدنى من المكونات، ولا يتطلب أي إعداد ويمكن تجميعه في ساعة واحدة.

يمكن أن يكون جهد إمداد دائرة VCC في حدود 5 - 16 فولت. يمكن استخدام أي ثنائيات تقريبًا كثنائيات VD1 - VD3.

إذا كنت مهتمًا بفهم كيفية عمل هذه الدائرة، فأنت بحاجة إلى الرجوع إلى المخطط التفصيلي للمؤقت 555. يتكون المؤقت من مقسم جهد، ومقارنتين، وقلاب، ومفتاح تجميع مفتوح، ومخزن مؤقت للإخراج.

يتم توصيل مصدر الطاقة (VCC) ودبابيس إعادة الضبط بمصدر الطاقة الزائد، على سبيل المثال +5 فولت، والدبوس الأرضي (GND) بالطرح. يتم توصيل المجمع المفتوح للترانزستور (دبوس DISC) بمصدر الطاقة الموجب من خلال المقاوم ويتم إزالة إشارة PWM منه. لم يتم استخدام طرف CONT، بل تم توصيل مكثف به. يتم دمج أطراف المقارنة THRES و TRIG وتوصيلها بدائرة RC تتكون من مقاومة متغيرة وثنائيين ومكثف. يتم توصيل الدبوس الأوسط للمقاومة المتغيرة بدبوس OUT. يتم توصيل الأطراف القصوى للمقاوم من خلال الثنائيات بمكثف متصل بالأرض مع الطرف الثاني. بفضل تضمين الثنائيات، يتم شحن المكثف من خلال جزء واحد من المقاومة المتغيرة ويتم تفريغه من خلال الجزء الآخر.

عند تشغيل الطاقة، يكون طرف OUT عند مستوى منطقي منخفض، ثم سيكون طرف THRES و TRIG، بفضل الصمام الثنائي VD2، عند مستوى منخفض أيضًا. ستقوم المقارنة العلوية بتحويل الإخراج إلى صفر، والأقل إلى واحد. سيتم ضبط خرج الزناد على الصفر (لأنه يحتوي على عاكس عند الإخراج)، مفتاح الترانزستورسيتم إغلاقه، وسيتم ضبط دبوس OUT على مستوى عال(لأنه يحتوي على عاكس عند الإدخال). بعد ذلك، سيبدأ المكثف C3 في الشحن من خلال الصمام الثنائي VD1. عندما يتم شحنه إلى مستوى معين، فإن المقارنة السفلية سوف تتحول إلى الصفر، ثم المقارنة العليا سوف تحول الإخراج إلى واحد. سيتم ضبط خرج الزناد على مستوى الوحدة، وسيتم فتح مفتاح الترانزستور، وسيتم ضبط دبوس OUT على مستوى منخفض. سيبدأ المكثف C3 في التفريغ من خلال الصمام الثنائي VD2 حتى يتم تفريغه بالكامل وتقوم المقارنات بتبديل الزناد إلى حالة أخرى. سوف تتكرر الدورة بعد ذلك.

يمكن حساب التردد التقريبي لإشارة PWM الناتجة عن هذه الدائرة باستخدام الصيغة التالية:

F = 1.44/(R1*C1)، [هرتز]

حيث R1 بالأوم، وC1 بالفاراد.

مع القيم الموضحة في الرسم البياني أعلاه، فإن تردد إشارة PWM سيكون مساوياً لـ:

F = 1.44/(50000*0.0000001) = 288 هرتز.

وحدة تحكم في سرعة محرك التيار المستمر PWM

دعونا نجمع بين الدائرتين الموضحتين أعلاه، ونحصل على دائرة بسيطة للتحكم في سرعة محرك التيار المستمر، والتي يمكن استخدامها للتحكم في سرعة محرك لعبة، أو روبوت، أو مثقاب صغير، وما إلى ذلك.

VT1 عبارة عن ترانزستور ذو تأثير ميداني من النوع n قادر على تحمل الحد الأقصى لتيار المحرك عند جهد معين وحمل عمود. VCC1 من 5 إلى 16 فولت، VCC2 أكبر من أو يساوي VCC1.

بدلا من الترانزستور ذو التأثير الميداني، يمكنك استخدام ثنائي القطب الترانزستور نبن، ترانزستور دارلينجتون، مرحل ضوئي ذو طاقة مناسبة.

لأداء العديد من أنواع العمل على الخشب أو المعدن أو أنواع أخرى من المواد، لا يتطلب الأمر سرعات عالية، بل قوة جر جيدة. سيكون من الأصح أن نقول - اللحظة. وبفضله يمكن إكمال العمل المخطط له بكفاءة وبأقل قدر من فقدان الطاقة. لهذا الغرض، يتم استخدام محركات التيار المستمر (أو المبدل) كجهاز قيادة، حيث يتم تصحيح جهد الإمداد بواسطة الوحدة نفسها. بعد ذلك، لتحقيق خصائص الأداء المطلوبة، من الضروري ضبط سرعة محرك المبدل دون فقدان الطاقة.

مميزات التحكم في السرعة

ومن المهم أن نعرف، ما يستهلكه كل محرك عند الدورانليس فقط القوة النشطة، ولكن أيضًا القوة التفاعلية. في هذه الحالة، سيكون مستوى الطاقة التفاعلية أعلى، وذلك بسبب طبيعة الحمل. في هذه الحالة، تتمثل مهمة تصميم أجهزة لتنظيم سرعة دوران محركات المبدل في تقليل الفرق بين القوى النشطة والقوى التفاعلية. لذلك، ستكون هذه المحولات معقدة للغاية، وليس من السهل أن تجعلها بنفسك.

يمكنك فقط بناء بعض مظاهر المنظم بيديك، ولكن لا فائدة من الحديث عن توفير الطاقة. ما هي القوة؟ من الناحية الكهربائية، هو التيار المسحوب مضروبًا في الجهد. ستعطي النتيجة قيمة معينة تتضمن المكونات النشطة والمتفاعلة. لعزل النشط فقط، أي لتقليل الخسائر إلى الصفر، من الضروري تغيير طبيعة الحمل إلى النشط. فقط مقاومات أشباه الموصلات لديها هذه الخصائص.

لذلك، من الضروري استبدال الحث بالمقاوملكن هذا مستحيل لأن المحرك سيتحول إلى شيء آخر ومن الواضح أنه لن يحرك أي شيء. الهدف من التنظيم غير المنقوص هو الحفاظ على عزم الدوران، وليس القوة: فهو سيظل يتغير. فقط المحول يمكنه التعامل مع مثل هذه المهمة، والذي سيتحكم في السرعة عن طريق تغيير مدة نبضة الثايرستور أو ترانزستورات الطاقة.

دائرة تحكم معممة

مثال على وحدة التحكم التي تطبق مبدأ التحكم في المحرك دون فقدان الطاقة هو محول الثايرستور. هذه هي دوائر متكاملة متناسبة توفر التغذية الراجعة تنظيم صارمالخصائص، بدءاً من التسارع والكبح إلى الرجوع للخلف. الأكثر فعالية هو التحكم في مرحلة النبض: حيث تتم مزامنة معدل تكرار نبضات الفتح مع تردد الشبكة. يتيح لك ذلك الحفاظ على عزم الدوران دون زيادة الخسائر في المكون التفاعلي. يمكن تمثيل المخطط المعمم في عدة كتل:

• قوة المعدل الذي تسيطر عليه;
• وحدة التحكم في المعدل أو دائرة التحكم في طور النبض؛
• ردود فعل مولد السرعة؛
• وحدة التحكم الحالية في اللفات المحرك.

قبل الخوض في جهاز أكثر دقة ومبدأ التنظيم، من الضروري تحديد نوع محرك المبدل. سيعتمد نظام التحكم لخصائص أدائه على هذا.

أنواع المحركات المبدلة

هناك نوعان على الأقل من محركات المبدل معروفة. الأول يشمل الأجهزة ذات المحرك ولف الإثارة على الجزء الثابت. والثاني يشمل الأجهزة ذات المحرك والمغناطيس الدائم. ومن الضروري أيضا أن تقرر، لأي غرض من الضروري تصميم منظم:

تصميم المحرك

من الناحية الهيكلية، المحرك من غسالة Indesit بسيط، ولكن عند تصميم وحدة تحكم للتحكم في سرعته، من الضروري مراعاة المعلمات. قد يكون للمحركات خصائص مختلفة، ولهذا السبب سيتغير التحكم أيضًا. يؤخذ في الاعتبار أيضًا وضع التشغيل الذي سيحدد تصميم المحول. من الناحية الهيكلية، يتكون المحرك العاكس من المكونات التالية:

• عضو الإنتاج، له لف موضوع في أخاديد القلب.
• جامع، مقوم ميكانيكي AC الجهدالشبكة التي يتم من خلالها نقلها إلى اللف.
• الجزء الثابت مع لف المجال. من الضروري إنشاء مجال مغناطيسي ثابت يدور فيه عضو الإنتاج.

عندما يزداد التيار في دائرة المحرك، المتصلة وفقًا للدائرة القياسية، يتم توصيل ملف المجال على التوالي مع عضو الإنتاج. مع هذا التضمين، نقوم أيضًا بزيادة المجال المغناطيسي الذي يعمل على عضو الإنتاج، مما يسمح لنا بتحقيق خطية الخصائص. إذا كان الحقل دون تغيير، ثم الحصول على ديناميات جيدةأكثر صعوبة، ناهيك عن خسائر كبيرة في الطاقة. من الأفضل استخدام هذه المحركات بسرعات منخفضة، لأنها أكثر ملاءمة للتحكم في الحركات المنفصلة الصغيرة.

من خلال تنظيم تحكم منفصل في الإثارة وعضو الإنتاج، من الممكن تحقيق دقة تحديد موضع عالية لعمود المحرك، لكن دائرة التحكم ستصبح بعد ذلك أكثر تعقيدًا بشكل ملحوظ. ولذلك، فإننا سوف نلقي نظرة فاحصة على وحدة التحكم، والتي تسمح لك بتغيير سرعة الدوران من 0 إلى القيمة القصوى، ولكن دون تحديد المواقع. قد يكون هذا مفيدًا، إذا تم تصنيع آلة حفر كاملة مع القدرة على قطع الخيوط من محرك الغسالة.

اختيار المخطط

بعد معرفة جميع الظروف التي سيتم بموجبها استخدام المحرك، يمكنك البدء في تصنيع وحدة تحكم في السرعة لمحرك المبدل. يجب أن تبدأ باختيار المخطط المناسب الذي سيوفر لك جميع الخصائص والقدرات اللازمة. يجب أن تتذكرهم:

• تنظيم السرعة من 0 إلى الحد الأقصى.
• توفير عزم دوران جيد عند السرعات المنخفضة.
• التحكم السلس في السرعة.

بالنظر إلى العديد من المخططات على الإنترنت، يمكننا أن نستنتج أن قلة من الناس يقومون بإنشاء مثل هذه "الوحدات". ويرجع ذلك إلى تعقيد مبدأ التحكم، لأنه من الضروري تنظيم تنظيم العديد من المعلمات. زاوية فتح الثايرستور، التحكم في مدة النبضة، زمن التسارع والتباطؤ، معدل ارتفاع عزم الدوران. يتم التعامل مع هذه الوظائف من خلال دائرة على وحدة التحكم تقوم بإجراء حسابات وتحويلات متكاملة معقدة. دعونا نفكر في أحد المخططات التي تحظى بشعبية كبيرة بين الحرفيين الذين علموا أنفسهم أو أولئك الذين يريدون ببساطة الاستفادة من محرك قديم من الغسالة.

يتم استيفاء جميع معاييرنا من خلال دائرة للتحكم في سرعة دوران محرك المبدل، ويتم تجميعها على جهاز متخصص شريحة TDA 1085. هذا برنامج تشغيل جاهز تمامًا للتحكم في المحركات التي تسمح لك بضبط السرعة من 0 إلى القيمة القصوى، مع الحفاظ على عزم الدوران من خلال استخدام مولد السرعة.

ميزات التصميم

تم تجهيز الدائرة الدقيقة بكل ما هو ضروري للتحكم عالي الجودة في المحرك في مختلف المجالات حدود السرعةبدءاً من الكبح وانتهاءً بالتسارع والدوران بالسرعة القصوى. لذلك، فإن استخدامه يبسط التصميم إلى حد كبير، بينما يقوم بكل شيء في نفس الوقت محرك عالمي، حيث يمكنك اختيار أي سرعة مع عزم دوران ثابت على العمود واستخدامه ليس فقط كمحرك لحزام النقل أو آلة الحفر، ولكن أيضًا لتحريك الطاولة.

يمكن العثور على خصائص الدائرة المصغرة على الموقع الرسمي. سنشير إلى الميزات الرئيسية التي ستكون مطلوبة لإنشاء المحول. وتشمل هذه: دائرة تحويل التردد إلى الجهد المتكاملة، ومولد التسارع، وبادئ التشغيل الناعم، ووحدة معالجة إشارات Tacho، ووحدة تحديد التيار، وما إلى ذلك. كما ترون، تم تجهيز الدائرة بعدد من وسائل الحماية التي تضمن التشغيل المستقر للمنظم في أوضاع مختلفة.

يوضح الشكل أدناه مخططًا نموذجيًا للدائرة لتوصيل دائرة كهربائية صغيرة.

المخطط بسيط، لذلك يمكن استنساخه بالكامل بيديك. هناك بعض الميزات التي تتضمن القيم الحدية وطريقة التحكم في السرعة:

إذا كنت بحاجة إلى تنظيم عكس المحرك، فسيتعين عليك استكمال الدائرة ببداية ستغير اتجاه لف الإثارة. ستحتاج أيضًا إلى دائرة تحكم في السرعة صفر لمنح الإذن بالرجوع إلى الخلف. لا يظهر في الصورة.

مبدأ التحكم

عندما يتم ضبط سرعة دوران عمود المحرك بواسطة مقاوم في دائرة الخرج 5، يتم تشكيل سلسلة من النبضات عند الخرج لإلغاء قفل الترياك بزاوية معينة. تتم مراقبة سرعة الدوران بواسطة مولد السرعة، والذي يحدث بتنسيق رقمي. يقوم السائق بتحويل النبضات المستقبلة إلى جهد تناظري، ولهذا السبب يتم تثبيت سرعة العمود عند قيمة واحدة، بغض النظر عن الحمل. إذا تغير الجهد من مولد التاكو، فإن المنظم الداخلي سيزيد من مستوى إشارة التحكم في الخرج للترياك، مما سيؤدي إلى زيادة السرعة.

يمكن للدائرة الدقيقة التحكم في تسارعين خطيين، مما يسمح لك بتحقيق الديناميكيات المطلوبة من المحرك. يتم تثبيت واحد منهم على Ramp 6 pin للدائرة. يتم استخدام هذا المنظم من قبل الشركات المصنعة للغسالات نفسها، لذلك فهو يتمتع بجميع المزايا التي يمكن استخدامها للأغراض المنزلية. يتم ضمان ذلك من خلال وجود الكتل التالية:

الاستخدام مخطط مماثليوفر التحكم الكامل في محرك المبدل في أي وضع. بفضل التحكم القسري في التسارع، من الممكن تحقيق سرعة التسارع المطلوبة لسرعة دوران معينة. يمكن استخدام هذا المنظم للجميع المحركات الحديثةمن الغسالات المستخدمة لأغراض أخرى.

تعمل دائرة التحكم في سرعة محرك التيار المستمر على مبادئ تعديل عرض النبضة وتستخدم لتغيير سرعة محرك تيار مستمر بجهد 12 فولت. إن تنظيم سرعة عمود المحرك باستخدام تعديل عرض النبضة يعطي كفاءة أكبر من مجرد تغيير جهد التيار المستمر المزوّد للمحرك، على الرغم من أننا سنأخذ في الاعتبار هذه المخططات أيضًا

دائرة التحكم في سرعة المحرك DC لجهد 12 فولت

يتم توصيل المحرك في دائرة بترانزستور ذو تأثير ميداني يتم التحكم فيه عن طريق تعديل عرض النبضة الذي يتم تنفيذه على شريحة المؤقت NE555، ولهذا السبب أصبحت الدائرة بسيطة للغاية.

يتم تنفيذ وحدة التحكم PWM باستخدام مولد نبض تقليدي على هزاز متعدد مستقر، مما يولد نبضات بمعدل تكرار يبلغ 50 هرتز ومبنيًا على جهاز ضبط الوقت NE555 الشهير. تخلق الإشارات القادمة من الهزاز المتعدد مجالًا متحيزًا عند بوابة ترانزستور تأثير المجال. يتم ضبط مدة النبضة الإيجابية باستخدام المقاومة المتغيرة R2. كلما طالت مدة وصول النبضة الإيجابية إلى بوابة ترانزستور التأثير الميداني، زادت الطاقة الموردة إلى محرك التيار المستمر. والعكس صحيح، فكلما كانت مدة النبضة أقصر، كان دوران المحرك الكهربائي أضعف. هذا المخطط يعمل بشكل رائع من بطاريةعند 12 فولت.

دائرة التحكم في سرعة المحرك DC لجهد 6 فولت

يمكن تعديل سرعة المحرك 6 فولت في حدود 5-95%

جهاز التحكم في سرعة المحرك على جهاز التحكم PIC

يتم التحكم في السرعة في هذه الدائرة من خلال تطبيق نبضات جهد متفاوتة المدة على المحرك الكهربائي. لهذه الأغراض، يتم استخدام PWM (جهري عرض النبض). في هذه الحالة، يتم توفير التحكم في عرض النبض متحكم الموافقة المسبقة عن علم. للتحكم في سرعة دوران المحرك، يتم استخدام زرين SB1 و SB2، "المزيد" و"الأقل". لا يمكنك تغيير سرعة الدوران إلا عند الضغط على مفتاح التبديل "ابدأ". وتختلف مدة النبض كنسبة مئوية من الدورة من 30 إلى 100%.

كمثبت جهد للميكروكونترولر PIC16F628A، يتم استخدام مثبت KR1158EN5V ثلاثي الأطراف، والذي يحتوي على انخفاض منخفض في جهد الإدخال والإخراج، حوالي 0.6 فولت فقط. الحد الأقصى لجهد الإدخال هو 30 فولت. كل هذا يسمح باستخدام المحركات ذات الفولتية من 6 فولت إلى 27 فولت. يتم استخدام الترانزستور المركب KT829A كمفتاح طاقة، ويفضل تثبيته على المبرد.

يتم تجميع الجهاز على لوحة دوائر مطبوعة بقياس 61 × 52 ملم. يمكنك تنزيل ملف رسم PCB والبرامج الثابتة من الرابط أعلاه. (انظر المجلد في الأرشيف 027-إل)

وحدة تحكم في سرعة محرك التيار المستمر PWM

هذا دائرة محلية الصنعيمكن استخدامه كجهاز تحكم في السرعة لمحرك تيار مستمر 12 فولت مع تصنيف تيار يصل إلى 5 أمبير أو كخافت إضاءة لمصابيح الهالوجين 12 فولت ومصابيح LED حتى 50 وات. يتم التحكم باستخدام تعديل عرض النبضة (PWM) بمعدل تكرار النبضة حوالي 200 هرتز. وبطبيعة الحال، يمكن تغيير التردد إذا لزم الأمر، واختيار أقصى قدر من الاستقرار والكفاءة.

يتم تجميع معظم هذه الهياكل وفقًا لمخطط أبسط بكثير. نقدم هنا إصدارًا أكثر تقدمًا يستخدم مؤقت 7555 ومحرك ترانزستور ثنائي القطب وMOSFET قوي. توفر هذه الدائرة تحكمًا محسنًا في السرعة وتعمل في مدى واسعالأحمال. يعد هذا بالفعل مخططًا فعالاً للغاية وتكلفة أجزائه عند شرائها للتجميع الذاتي منخفضة جدًا.

دائرة تحكم PWM لمحرك 12 فولت

تستخدم الدائرة مؤقت 7555 لإنشاء عرض نبضي متغير يبلغ حوالي 200 هرتز. يتحكم في الترانزستور Q3 (عن طريق الترانزستورات Q1 – Q2) الذي يتحكم في سرعة المحرك الكهربائي أو المصابيح الكهربائية.

هناك العديد من التطبيقات لهذه الدائرة التي سيتم تشغيلها بجهد 12 فولت: المحركات الكهربائية أو المراوح أو المصابيح. يمكن استخدامه في السيارات والقوارب والمركبات الكهربائية في النماذج السكك الحديديةوما إلى ذلك وهلم جرا.

يمكن أيضًا توصيل مصابيح LED 12 فولت، على سبيل المثال شرائط LED، بأمان هنا. الجميع يعرف هذا مصابيح لدأكثر كفاءة بكثير من الهالوجين أو المتوهجة، وسوف تستمر لفترة أطول بكثير. وإذا لزم الأمر، قم بتشغيل وحدة تحكم PWM من 24 فولت أو أكثر، لأن الدائرة الدقيقة نفسها مع مرحلة المخزن المؤقت لديها مثبت الطاقة.

جهاز التحكم في سرعة محرك التيار المتردد

وحدة تحكم PWM 12 فولت

سائق منظم تيار مستمر نصف جسر

دائرة تحكم في سرعة المثقاب المصغر

مخططات ونظرة عامة على وحدات التحكم في سرعة المحرك الكهربائي 220 فولت

لزيادة سرعة دوران العمود وتقليلها بسلاسة، يوجد جهاز خاص - وحدة تحكم في سرعة المحرك الكهربائي بجهد 220 فولت. التشغيل المستقر، عدم انقطاع الجهد، عمر الخدمة الطويل - مزايا استخدام جهاز التحكم في سرعة المحرك بجهد 220 و12 و24 فولت.

• لماذا تحتاج إلى محول التردد؟
• منطقة التطبيق
• اختيار جهاز
• إذا كان الجهاز
• أنواع الأجهزة
  • جهاز ترياك
• • عملية الإشارة التناسبية

لماذا تحتاج إلى محول التردد؟

تتمثل وظيفة المنظم في عكس الجهد الكهربي 12، 24 فولت، مما يضمن البدء والتوقف السلس باستخدام تعديل عرض النبض.

يتم تضمين أجهزة التحكم في السرعة في هيكل العديد من الأجهزة، لأنها تضمن دقة التحكم الكهربائي. هذا يسمح لك بضبط السرعة إلى الكمية المطلوبة.

منطقة التطبيق

يتم استخدام جهاز التحكم في سرعة محرك DC في العديد من التطبيقات الصناعية والمنزلية. على سبيل المثال:

• مجمع التدفئة
• محركات المعدات؛
• آلة لحام؛
• أفران كهربائية؛
• مكنسة كهربائية؛
• آلات الخياطة؛
• غسالة ملابس.

اختيار جهاز

من أجل اختيار منظم فعال، من الضروري أن تأخذ بعين الاعتبار خصائص الجهاز والغرض المقصود منه.

1. تعد وحدات التحكم الموجهة شائعة في المحركات المبدلة، لكن وحدات التحكم العددية أكثر موثوقية.
2. معيار الاختيار المهم هو القوة. ويجب أن يتوافق مع ما هو مسموح به على الوحدة المستخدمة. فمن الأفضل أن تتجاوز التشغيل الآمن للنظام.
3. يجب أن يكون الجهد ضمن نطاقات واسعة مقبولة.
4. الغرض الرئيسي للمنظم هو تحويل التردد، لذا يجب اختيار هذا الجانب حسب المتطلبات الفنية.
5. تحتاج أيضًا إلى الانتباه إلى عمر الخدمة والأبعاد وعدد المدخلات.

إذا كان الجهاز

• وحدة تحكم طبيعية لمحرك التيار المتردد؛
• وحدة القيادة
• عناصر إضافية.

يظهر الشكل مخطط الدائرة لجهاز التحكم في سرعة المحرك 12 فولت. يتم ضبط السرعة باستخدام مقياس الجهد. إذا تم استقبال نبضات بتردد 8 كيلو هرتز عند الإدخال، فسيكون جهد الإمداد 12 فولت.

يمكن شراء الجهاز من نقاط البيع المتخصصة أو يمكنك صنعه بنفسك.

دائرة التحكم في سرعة التيار المتردد

عند بدء تشغيل محرك ثلاثي الطور بكامل طاقته، ينتقل التيار، ويتكرر الإجراء حوالي 7 مرات. يؤدي التيار إلى ثني ملفات المحرك، مما يؤدي إلى توليد الحرارة على مدى فترة طويلة من الزمن. المحول هو العاكس الذي يوفر تحويل الطاقة. يدخل الجهد إلى المنظم، حيث يتم تصحيح 220 فولت باستخدام الصمام الثنائي الموجود عند الإدخال. ثم يتم تصفية التيار من خلال مكثفين. يتم إنشاء PWM. بعد ذلك، يتم إرسال إشارة النبض من اللفات الحركية إلى جيبية محددة.

يوجد جهاز عالمي 12 فولت للمحركات بدون فرش.

لتوفير فواتير الكهرباء، يوصي قراؤنا بصندوق توفير الكهرباء. ستكون الدفعات الشهرية أقل بنسبة 30-50% عما كانت عليه قبل استخدام المدخر. فهو يزيل المكون التفاعلي من الشبكة، مما يؤدي إلى تقليل الحمل، وبالتالي الاستهلاك الحالي. الأجهزة الكهربائية تستهلك كهرباء أقل ويتم تقليل التكاليف.

تتكون الدائرة من جزأين - منطقية وقوة. يقع المتحكم الدقيق على شريحة. هذا المخطط نموذجي لمحرك قوي. يكمن تفرد المنظم في استخدامه مع أنواع مختلفةالمحركات. يتم تشغيل الدوائر بشكل منفصل، وتتطلب المحركات الرئيسية طاقة 12 فولت.

أنواع الأجهزة

جهاز ترياك

يستخدم جهاز الترياك للتحكم في الإضاءة وقوة عناصر التسخين وسرعة الدوران.

تحتوي دائرة التحكم المعتمدة على الترياك على الحد الأدنى من الأجزاء الموضحة في الشكل، حيث C1 هو مكثف، R1 هو المقاوم الأول، R2 هو المقاوم الثاني.

باستخدام المحول، يتم تنظيم الطاقة عن طريق تغيير وقت الترياك المفتوح. إذا كان مغلقا، يتم شحن المكثف عن طريق الحمل والمقاومات. يتحكم أحد المقاومات في مقدار التيار، بينما ينظم الثاني معدل الشحن.

عندما يصل المكثف إلى الحد الأقصى للجهد 12 فولت أو 24 فولت، يتم تنشيط المفتاح. التيرستورات تدخل في الحالة المفتوحة. عندما يمر جهد التيار الكهربائي عبر الصفر، يتم قفل الترياك، ومن ثم يعطي المكثف شحنة سالبة.

المحولات على المفاتيح الإلكترونية

منظمات الثايرستور المشتركة مع دائرة تشغيل بسيطة.

الثايرستور، يعمل في شبكة التيار المتردد.

نوع منفصل هو مثبت جهد التيار المتردد. يحتوي المثبت على محول ذو ملفات عديدة.

دائرة استقرار التيار المستمر

شاحن الثايرستور 24 فولت

إلى مصدر جهد 24 فولت. مبدأ التشغيل هو شحن مكثف وثايرستور مغلق، وعندما يصل المكثف إلى الجهد، يرسل الثايرستور التيار إلى الحمل.

عملية الإشارة التناسبية

الإشارات التي تصل إلى ردود فعل نموذج إدخال النظام. دعونا نلقي نظرة فاحصة باستخدام دائرة كهربائية صغيرة.

شريحة TDA 1085

توفر شريحة TDA 1085 الموضحة في الصورة أعلاه التحكم في ردود الفعل لمحرك 12 فولت و24 فولت دون فقدان الطاقة. من الضروري أن تحتوي على مقياس سرعة الدوران، والذي يوفر ردود الفعل من المحرك إلى لوحة التحكم. تنتقل إشارة مستشعر التثبيت إلى دائرة كهربائية دقيقة تنقل المهمة إلى عناصر الطاقة - لإضافة الجهد إلى المحرك. عندما يتم تحميل العمود، تزيد اللوحة من الجهد وتزداد الطاقة. عن طريق تحرير العمود، ينخفض ​​​​التوتر. ستكون الثورات ثابتة، لكن عزم دوران الطاقة لن يتغير. يتم التحكم في التردد على نطاق واسع. يتم تركيب محرك 12، 24 فولت في الغسالات.

يمكنك صنع جهاز بيديك لمطحنة ومخرطة خشب ومبراة وخلاط خرسانة وقاطع قش وجزازة عشب ومقسم خشب وغير ذلك الكثير.

المنظمات الصناعية، المكونة من 12، 24 فولت، مملوءة بالراتنج وبالتالي لا يمكن إصلاحها. لذلك، غالبا ما يتم تصنيع جهاز 12 فولت بشكل مستقل. خيار بسيط باستخدام شريحة U2008B. يستخدم المنظم ردود الفعل الحالية أو بداية سلسة. إذا تم استخدام الأخير، فستكون العناصر C1 وR4 مطلوبة، ولن تكون هناك حاجة إلى وصلة العبور X1، ولكن متى تعليقوالعكس صحيح.

عند تجميع المنظم، اختر المقاوم المناسب. نظرًا لأنه مع وجود مقاومة كبيرة قد تكون هناك هزات في البداية، ومع وجود مقاومة صغيرة فإن التعويض لن يكون كافيًا.

مهم! عند ضبط وحدة التحكم في الطاقة، عليك أن تتذكر أن جميع أجزاء الجهاز متصلة بشبكة التيار المتردد، لذا يجب مراعاة احتياطات السلامة!

تعد وحدات التحكم في السرعة للمحركات أحادية الطور وثلاثية الطور 24 فولت و12 فولت جهازًا عمليًا وقيمًا، سواء في الحياة اليومية أو في الصناعة.

مخطط التحكم في سرعة المحرك

منظم لمحرك التيار المتردد

استنادًا إلى الترياك القوي BT138-600، يمكنك تجميع دائرة للتحكم في سرعة محرك التيار المتردد. تم تصميم هذه الدائرة لتنظيم سرعة دوران المحركات الكهربائية لآلات الحفر والمراوح والمكانس الكهربائية والمطاحن وما إلى ذلك. ويمكن ضبط سرعة المحرك عن طريق تغيير مقاومة مقياس الجهد P1. تحدد المعلمة P1 مرحلة نبض الزناد الذي يفتح الترياك. تؤدي الدائرة أيضًا وظيفة التثبيت، مما يحافظ على سرعة المحرك حتى في ظل الحمل الثقيل.

رسم تخطيطىمنظم محرك التيار المتردد

على سبيل المثال، عندما يتباطأ محرك آلة الحفر بسبب زيادة مقاومة المعدن، فإن المجال الكهرومغناطيسي للمحرك ينخفض ​​أيضًا. وهذا يؤدي إلى زيادة الجهد في R2-P1 وC3 مما يؤدي إلى فتح الترياك لفترة أطول، وتزداد السرعة تبعاً لذلك.

منظم لمحرك التيار المستمر

تعتمد الطريقة الأبسط والأكثر شيوعًا لضبط سرعة دوران محرك التيار المستمر على استخدام تعديل عرض النبض ( بوم أو بوم ). في هذه الحالة، يتم توفير جهد الإمداد للمحرك على شكل نبضات. يظل معدل تكرار النبضات ثابتًا، لكن مدتها يمكن أن تتغير - وبالتالي تتغير السرعة (القوة) أيضًا.

لتوليد إشارة PWM، يمكنك أخذ دائرة تعتمد على شريحة NE555. أكثر دائرة بسيطةتظهر وحدة التحكم في سرعة محرك التيار المستمر في الشكل:

رسم تخطيطي لمنظم محرك كهربائي ثابت القدرة

هنا VT1 عبارة عن ترانزستور ذو تأثير ميداني من النوع n قادر على تحمل الحد الأقصى لتيار المحرك عند جهد معين وحمل عمود. VCC1 من 5 إلى 16 فولت، VCC2 أكبر من أو يساوي VCC1. يمكن حساب تردد إشارة PWM باستخدام الصيغة:

حيث R1 بالأوم، وC1 بالفاراد.

مع القيم الموضحة في الرسم البياني أعلاه، فإن تردد إشارة PWM سيكون مساوياً لـ:

F = 1.44/(50000*0.0000001) = 290 هرتز.

ومن الجدير بالذكر أنه حتى الأجهزة الحديثة، بما في ذلك تلك التي تتمتع بقدرة تحكم عالية، تعتمد على مثل هذه الدوائر بالتحديد. وبطبيعة الحال، يتم استخدام عناصر أكثر قوة يمكنها تحمل التيارات الأعلى.

PWM - وحدات التحكم في سرعة المحرك على المؤقت 555

يستخدم جهاز ضبط الوقت 555 على نطاق واسع في أجهزة التحكم، على سبيل المثال، في PWM - وحدات التحكم في السرعة لمحركات التيار المستمر.

ربما سمع أي شخص سبق له استخدام مفك براغي لاسلكي صوت صرير قادمًا من الداخل. هذا هو صفير اللفات المحرك تحت التأثير الجهد الدافعالتي تم إنشاؤها بواسطة نظام PWM.

من غير اللائق ببساطة تنظيم سرعة المحرك المتصل بالبطارية بطريقة أخرى، على الرغم من أن ذلك ممكن تمامًا. على سبيل المثال، ما عليك سوى توصيل مقاومة متغيرة قوية بالتسلسل مع المحرك، أو استخدام متغير قابل للتعديل استقرار خطيالجهد مع غرفة تبريد كبيرة.

يظهر الشكل 1 متغيرًا لمنظم PWM استنادًا إلى المؤقت 555.

الدائرة بسيطة للغاية وتعتمد على هزاز متعدد، على الرغم من تحويله إلى مولد نبض مع دورة عمل قابلة للتعديل، والتي تعتمد على نسبة معدلات الشحن والتفريغ للمكثف C1.

يتم شحن المكثف من خلال الدائرة: +12V، R1، D1، الجانب الأيسر من المقاوم P1، C1، GND. ويتم تفريغ المكثف على طول الدائرة: اللوحة العلوية C1، الجزء الأيمنالمقاوم P1، الصمام الثنائي D2، الدبوس 7 للمؤقت، اللوحة السفلية C1. من خلال تدوير شريط تمرير المقاوم P1، يمكنك تغيير نسبة مقاومات أجزائه اليسرى واليمنى، وبالتالي زمن الشحن والتفريغ للمكثف C1، ونتيجة لذلك، دورة عمل النبضات.

الشكل 1. دائرة PWM - منظم على مؤقت 555

يحظى هذا المخطط بشعبية كبيرة لدرجة أنه متوفر بالفعل في شكل مجموعة، كما هو موضح في الأشكال التالية.

الشكل 2. رسم تخطيطي لمجموعة من منظمات PWM.

تظهر هنا أيضًا مخططات التوقيت، لكن للأسف لا تظهر قيم الأجزاء. يمكن رؤيتها في الشكل 1، ولهذا السبب تظهر هنا. بدلاً من الترانزستور ثنائي القطب TR1 دون تغيير الدائرة، يمكنك استخدام حقل قوي، مما سيزيد من قوة الحمل.

بالمناسبة، ظهر عنصر آخر في هذا المخطط - الصمام الثنائي D4. والغرض منه هو منع تفريغ مكثف التوقيت C1 من خلال مصدر الطاقة والحمل - المحرك. وهذا يضمن استقرار تردد PWM.

بالمناسبة، بمساعدة هذه الدوائر، يمكنك التحكم ليس فقط في سرعة محرك التيار المستمر، ولكن أيضًا ببساطة في الحمل النشط - مصباح متوهج أو نوع من عناصر التسخين.

الشكل 3. لوحة الدوائر المطبوعة لمجموعة من منظمات PWM.

إذا بذلت القليل من العمل، فمن الممكن إعادة إنشائه باستخدام أحد برامج الرسم لوحات الدوائر المطبوعة. على الرغم من قلة عدد الأجزاء، سيكون من الأسهل تجميع نسخة واحدة باستخدام التثبيت المفصلي.

الشكل 4. ظهور مجموعة من منظمات PWM.

صحيح أن مجموعة العلامات التجارية المجمعة بالفعل تبدو جميلة جدًا.

هنا ربما يطرح شخص ما سؤالاً: "الحمل في هذه الهيئات التنظيمية متصل بين +12 فولت ومجمع ترانزستور الإخراج. ولكن ماذا عن السيارة، على سبيل المثال، لأن كل شيء هناك مرتبط بالفعل بالأرض، بجسم السيارة؟

نعم، لا يمكنك الجدال ضد الكتلة، وهنا لا يسعنا إلا أن نوصي بنقل مفتاح الترانزستور إلى الفجوة "الإيجابية"؛ الأسلاك. البديل المحتملوتظهر دائرة مماثلة في الشكل 5.

ويبين الشكل 6 مرحلة إخراج MOSFET بشكل منفصل. يتم توصيل استنزاف الترانزستور ببطارية +12 فولت، والبوابة معلقة فقط 9raquo؛ في الهواء (وهو أمر غير مستحسن)، يتم توصيل الحمل بدائرة المصدر، في حالتنا المصباح الكهربائي. يظهر هذا الشكل ببساطة لشرح كيفية عمل ترانزستور MOSFET.

من أجل فتح ترانزستور MOSFET، يكفي تطبيق جهد إيجابي على البوابة بالنسبة للمصدر. في هذه الحالة، سوف يضيء المصباح الكهربائي بكامل شدته وسيضيء حتى يتم إغلاق الترانزستور.

في هذا الشكل، أسهل طريقة لإيقاف تشغيل الترانزستور هي قصر دائرة البوابة إلى المصدر. ومثل هذا الإغلاق اليدوي مناسب تمامًا لفحص الترانزستور، ولكن في دائرة حقيقية، وخاصة دائرة النبض، سيتعين عليك إضافة بعض التفاصيل الإضافية، كما هو موضح في الشكل 5.

كما ذكر أعلاه، يلزم وجود مصدر جهد إضافي لتشغيل ترانزستور MOSFET. في دائرتنا، يلعب دوره المكثف C1، الذي يتم شحنه عبر دائرة +12V، R2، VD1، C1، LA1، GND.

لفتح الترانزستور VT1، يجب تطبيق جهد إيجابي من مكثف مشحون C2 على بوابته. من الواضح تمامًا أن هذا لن يحدث إلا عندما يكون الترانزستور VT2 مفتوحًا. وهذا ممكن فقط إذا كان الترانزستور optocoupler OP1 مغلقًا. ثم الجهد الموجب من اللوحة الموجبة للمكثف C2 عبر المقاومات R4 و R1 سيفتح الترانزستور VT2.

في هذه اللحظة اشارة ادخاليجب أن يكون لـ PWM مستوى منخفض وأن يتجاوز مؤشر LED الخاص بـ optocoupler (يُطلق على هذا التضمين لمصابيح LED غالبًا اسم معكوس) ، وبالتالي يكون مؤشر LED optocoupler متوقفًا عن التشغيل ويتم إغلاق الترانزستور.

لإيقاف تشغيل ترانزستور الإخراج، تحتاج إلى توصيل بوابته بالمصدر. في دائرتنا، سيحدث هذا عند فتح الترانزستور VT3، وهذا يتطلب أن يكون ترانزستور الإخراج الخاص بـ optocoupler OP1 مفتوحًا.

تكون إشارة PWM في هذا الوقت على مستوى عالٍ، وبالتالي لا يتم تحويل مؤشر LED وينبعث منها الأشعة تحت الحمراء المخصصة لها، ويكون ترانزستور optocoupler OP1 مفتوحًا، مما يؤدي نتيجة لذلك إلى إيقاف تشغيل الحمل - المصباح الكهربائي.

كأحد الخيارات لاستخدام دائرة مماثلة في السيارة، فهي نهارية تشغيل أضواء. في هذه الحالة، يدعي سائقي السيارات استخدام المصابيح شعاع عالي، قيد التشغيل بكامل طاقته. غالبًا ما تكون هذه التصميمات موجودة على متحكم دقيق. هناك الكثير منهم على الإنترنت، ولكن من الأسهل القيام بذلك على جهاز ضبط الوقت NE555.

j & كهربائي إينو - الهندسة الكهربائية والإلكترونيات، التشغيل الآلي للمنزل، مقالات حول بناء وإصلاح الأسلاك الكهربائية المنزلية والمقابس والمفاتيح والأسلاك والكابلات ومصادر lveta، أعمال مثيرة للاهتمام وأكثر من ذلك بكثير للكهربائيين والمنزل بناة.

مواد إعلامية وتدريبية للكهربائيين الآخرين.

المفاتيح والأمثلة والحلول التقنية، ولمحات عامة عن الابتكارات الكهربائية المثيرة للاهتمام.

يتم توفير المعلومات الموجودة على موقع j&electrician في وثائق إعلامية وتعليمية. إدارة الموقع ليست مسؤولة عن استخدام هذه المعلومات. يستطيع ساي الحصول على المواد 12+

يحظر إعادة إنتاج المواد l&;ite k&;