Raziskana 2 preprosta dvosmerna vezja krmilnika motorja

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Vezje, ki priključenemu motorju omogoča delovanje v smeri urinega kazalca in v nasprotni smeri urnega kazalca prek nadomestnih vhodnih sprožilcev, se imenuje dvosmerno krmilno vezje.

Prva zasnova spodaj govori o dvosmernem krmilnem vezju polnega mostu ali H mostu, ki uporablja 4 opampe iz IC LM324. V drugem članku izvemo o dvosmernem vezju krmilnika motorja z velikim navorom z uporabo IC 556



Uvod

Na splošno mehanska stikala so vajeni nastavljati smer vrtenja enosmernega motorja. Prilagodite polarnost izkoristene napetosti in motor se vrti v nasprotno smer!

Po eni strani ima to lahko pomanjkljivost, da je treba za spremembo polarnosti napetosti dodati stikalo DPDT, vendar imamo opraviti samo s stikalom, ki postopek olajša.



Kljub temu ima DPDT eno resno težavo, ni priporočljivo, da med njegovim rotacijskim gibanjem napetost na enosmernem motorju nenadoma obrnete. To lahko privede do trenutnega skoka, ki bi lahko izžgal pripadajoči regulator hitrosti.

Poleg tega lahko kakršna koli mehanska obremenitev povzroči podobne težave. To vezje te zaplete zlahka premaga. S smerjo in hitrostjo se manipulira s pomočjo samotnega potenciometra. Zasuk lonca v določeno smer povzroči, da se motor začne vrteti.

Preklop lonca v nasprotno smer omogoča, da se motor vrti v obratni smeri. Srednji položaj na loncu izklopi motor, s čimer se zagotovi, da se motor najprej upočasni in nato ustavi, preden si prizadevamo spremeniti smer.

Tehnične specifikacije

Napetost: Vezje in motor uporabljata skupno napajanje. To pomeni, da je zaradi najvišje delovne napetosti LM324 je 32VDC, to prav tako postane največja napetost, ki je dostopna za delovanje motorja.

Tok: MOSFET IRFZ44 je zasnovan za 49A, IRF4905 bo zmogel 74A. Kljub temu pa plošče PCB, ki potekajo od zatičev MOSFET do vijačnega priključnega bloka, lahko upravljajo približno 5A. To bi lahko izboljšali s spajkanjem kosov bakrene žice na plošče PCB.

V tem primeru se prepričajte, da se MOSFET-ji ne pregrejejo - če se bodo, bodo na te naprave potrebni večji hladilniki.

LM324 Pinouts

Dvosmerni nadzor enosmernih motorjev z uporabo LM324

V bistvu boste našli 3 načine, kako prilagodite hitrost enosmernih motorjev :

1. Z uporabo mehaniziranih zobnikov za doseganje idealnega pospeška: Ta pristop je pogosto nad udobjem večine navdušencev, ki vadijo na domačih delavnicah.

dva. Zmanjšanje napetosti motorja skozi serijski upor. To je lahko zagotovo neučinkovito (moč se bo v uporu razpršila) in bo povzročilo tudi zmanjšanje navora.

Tudi tok, ki ga porabi motor, se poveča, ko se obremenitev motorja poveča. Povečan tok pomeni večji padec napetosti na serijskem uporu in s tem padlo napetost za motor.

Nato se motor potrudi, da potegne še večjo količino toka, zaradi česar se motor ustavi.

3. Z uporabo celotne napajalne napetosti na motor v kratkih impulzih: Ta metoda se znebi učinka spuščanja serije. To se imenuje impulzna širinska modulacija (PWM) in je strategija, ki jo najdemo v tem vezju. Hitri impulzi omogočajo motorju delovanje počasi podaljšani impulzi omogočajo hitrejši motor.

KAKO DELUJE (glejte shemo)

Vezje lahko razdelimo na štiri stopnje:

1. Krmiljenje motorja - IC1: A
2. Trikotni generator valov - IC1: B
3. Primerjalniki napetosti - IC1: C in D
4. Motorni pogon - Q3-6

Začnimo s stopnjo gonilnika motorja, ki je osredotočena na MOSFET-ove Q3-6. Le nekaj teh MOSFET-jev v vsakem trenutku ostane v aktiviranem stanju. Medtem ko sta Q3 in Q6 vklopljeni, se tok premika skozi motor in povzroči, da se vrti v eni smeri.

Takoj ko sta Q4 in Q5 v obratovalnem stanju, se tok kroženja obrne in motor se začne vrteti v nasprotno smer. IC1: C in IC1: D se ukvarjata z vklopom MOSFET-jev.

Opampi IC1: C in IC1: D so ožičeni kot primerjalniki napetosti. Referenčno napetost za te opampe proizvaja uporovni delilnik napetosti R6, R7 in R8.

Upoštevajte, da je referenčna napetost za IC1: D pritrjena na vhod ‘+’, za IC1: C pa je priključena na vhod ‘-‘.

To pomeni, da se IC1: D aktivira z napetostjo, višjo od referenčne, medtem ko je IC1: C pozvana z napetostjo, nižjo od referenčne. Opamp IC1: B je konfiguriran kot generator trikotnih valov in dovaja aktivacijski signal ustreznim primerjalnikom napetosti.

Frekvenca je približno inverzna časovni konstanti R5 in C1 - 270Hz za uporabljene vrednosti.

Zmanjšanje R5 ali C1 poveča frekvenco, ki se poveča, bodisi ena od teh bo zmanjšala frekvenco. Najvišja izhodna raven trikotnega vala je veliko manjša od razlike med obema napetostnima referencama.

Zato je zelo težko hkrati aktivirati obe primerjalni napravi. V nasprotnem primeru bi vsi 4 MOSFET-ji začeli izvajati, kar bi povzročilo kratek stik in uničilo vse.

Trikotna valovna oblika je strukturirana okoli enosmerne odmične napetosti. Povečanje ali zmanjševanje odmične napetosti ustrezno spreminja položaj impulza trikotnega vala.

S preklopom trikotnega vala navzgor omogoči aktiviranje primerjalnika IC1: D, zmanjšanje pa povzroči, da se aktivira primerjalnik IC1: C. Ko je nivo napetosti trikotnega vala sredi obeh napetostnih referenc, ni induciran noben primerjalnik. Napetost enosmernega odmika regulira potenciometer P1 preko IC1: A, ki je zasnovan kot napetostni sledilnik.

To daje vir napetosti z nizko izhodno impedanco, kar omogoča, da je enosmerna odmična napetost manj občutljiva na obremenitveni vpliv IC1: B.

Ko se 'pot' preklopi, se enosmerna napetost odmika začne spreminjati bodisi navzgor bodisi navzdol glede na smer premikanja lonca. Dioda D3 predstavlja zaščito za obratno polarnost za krmilnik.

Upor R15 in kondenzator C2 sta preprost nizkoprepustni filter. To naj bi očistilo napetostne konice, ki jih povzročijo MOSFET-ji, ko vKLOPIJO napajalno moč motorja.

Seznam delov

2) Dvosmerno krmiljenje motorja z uporabo IC 556

Hitrost in dvosmerno krmiljenje enosmernih motorjev je razmeroma enostavno izvesti. Pri neodvisno napajanih motorjih je hitrost načeloma linearna funkcija napajalne napetosti. Motorji s trajnim magnetom so podkategorija neodvisno napajanih motorjev in se pogosto uporabljajo v igračah in modelih.

V tem vezju se napajalna napetost motorja spreminja s pomočjo impulzne širinske modulacije (PWM), ki zagotavlja dober izkoristek in relativno visok navor pri nizkih hitrostih motorja. Ena krmilna napetost med 0 in +10 V omogoča, da se hitrost motorja spreminja in spreminja od nič do največje v obe smeri.

IC z nastavljivim multivibratorjem je nastavljen kot 80 Hz oscilator in določa frekvenco signala PWM. Trenutni vir T1 zaračuna Ca. Žagasta napetost na tem kondenzatorju se primerja z nadzorno napetostjo v 1C2, ki oddaja signal PWM v medpomnilnik N1-Na ali NPN1. Gonilnik motorja, ki temelji na darlingtonu, je mostno vezje, ki lahko poganja obremenitve do 4 amperov, pod pogojem, da je vhodni tok manjši od 5 amperov in da je za močnostne tranzistorje T1 -T zagotovljeno zadostno hlajenje. Diode D1, D5 zagotavljajo zaščito pred induktivnimi prenapetostmi motorja Stikalo S1 omogoča takojšnjo obračanje smeri motorja.

IC 556 dvosmerni nadzor hitrosti motorja

Prototipne slike




Prejšnja: Razumevanje ojačevalnih vezij Naprej: Kako povezati tranzistorje (BJT) in MOSFET z Arduino