ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

ШИМ - регуляторы оборотов двигателей на таймере 555. Шим регулятор оборотов двигателя


Мощный ШИМ регулятор

Очередное электронное устройство широкого применения. Представляет собой мощный ШИМ (PWM) регулятор с плавным ручным управлением. Работает на постоянном напряжении 10-50V (лучше не выходить за диапазон 12-40V) и подходит для регулирования мощности различных потребителей (лампы, светодиоды, двигатели, нагреватели) с максимальным током потребления 40А. Прислали в стандартном мягком конверте Корпус скрепляется на защёлках, которые легко ломаются, поэтому вскрывать аккуратно. Внутри плата и снятая ручка регулятора Печатная плата — двусторонний стеклотекстолит, пайка и монтаж аккуратные. Подключение через мощный клеммник. Вентиляционные прорези в корпусе малоэффективны, т.к. почти полностью перекрываются печатной платой. В собранном виде выглядит примерно так Реальные размеры чуть больше заявленных: 123x55x40мм

Принципиальная электрическая схема устройства Заявленная частота ШИМ 12kHz. Реальная частота изменяется в диапазоне 12-13kHz при регулировании выходной мощности. При необходимости, частоту работы ШИМ можно уменьшить, подпаяв нужный конденсатор параллельно С5 (исходная ёмкость 1nF). Увеличивать частоту нежелательно, т.к. увеличатся коммутационные потери. Переменный резистор имеет встроенный выключатель в крайнем левом положении, позволяющий отключать устройство. Также на плате расположен красный светодиод, горящий в рабочем состоянии регулятора. С микросхемы ШИМ контроллера маркировка зачем-то старательно затёрта, хотя нетрудно догадаться, что стоит аналог NE555 :) Диапазон регулирования близок к заявленным 5-100% Элемент CW1 похож на стабилизатор тока в корпусе диода, но точно не уверен… Как и на большинстве регуляторов мощности, регулирование осуществляется по минусовому проводнику. Защита от КЗ отсутствует. На мосфетах и диодной сборке маркировка изначально отсутствует, они стоят на индивидуальных радиаторах с термопастой. Регулятор может работать на индуктивную нагрузку, т.к. на выходе стоит сборка защитных диодов Шоттки, подавляющая ЭДС самоиндукции. Проверка током 20А показала, что радиаторы греются незначительно и могут вытянуть больше, предположительно до 30А. Измеренное суммарное сопротивление открытых каналов полевиков всего 0,002 Ом (падает 0,04В на токе 20А). Если снизить частоту ШИМ, вытянут все заявленные 40А. Жаль проверить не смогу…

Выводы можете сделать сами, мне устройство понравилось :)

mysku.ru

СХЕМА ШИМ РЕГУЛЯТОРА

   Регулировка оборотов электродвигателей в современной электронной технике достигается не изменением питающего напряжения, как это делалось раньше, а подачей на электромотор импульсов тока, разной длительности. Для этих целей и служат, ставшие в последнее время очень популярными - ШИМ (широтно-импульсно модулируемые) регуляторы. Схема универсальная - она же и регулятор оборотов мотора, и яркости ламп, и силы тока в зарядном устройстве.

Схема ШИМ регулятора

Схема ШИМ регулятора с полевым транзистором

   Указанная схема отлично работает, печатная плата прилагается. 

Печатная плата ШИМ регулятора

   Без переделки схемы напряжение можно поднимать до 16 вольт. Транзистор ставить в зависимости от мощности нагрузки. 

ШИМ РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ

ШИМ РЕГУЛЯТОР ДВИГАТЕЛЯ

   Можно собрать ШИМ регулятор и по такой электрической схеме, с обычным биполярным транзистором:

Схема ШИМ регулятора с составным транзистором

   А при необходимости, вместо составного транзистора КТ827 поставить полевой IRFZ44N, с резистором R1 - 47к. Полевик без радиатора, при нагрузке до 7 ампер, не греется. 

ШИМ регулятор - плата печатная

ШИМ регулятор своими руками

Работа ШИМ регулятора

   Таймер на микросхеме NE555 следит за напряжением на конденсаторе С1, которое снимает с вывода THR. Как только оно достигнет максимума - открывается внутренний транзистор. Который замыкает вывод DIS на землю. При этом на выходе OUT появляется логический ноль. Конденсатор начинает разряжаться через DIS и когда напряжение на нем станет равно нулю - система перекинется в противоположное состояние — на выходе 1, транзистор закрыт. Конденсатор начинает снова заряжаться и все повторяется вновь. 

   Заряд конденсатора С1 идет по пути: «R2->верхнее плечо R1 ->D2«, а разряд по пути: D1 -> нижнее плечо R1 -> DIS. Когда вращаем переменный резистор R1, у нас меняются соотношения сопротивлений верхнего и нижнего плеча. Что, соответственно, меняет отношение длины импульса к паузе. Частота задается в основном конденсатором С1 и еще немного зависит от величины сопротивления R1. Меняя отношение сопротивлений заряда/разряда - меняем скважность. Резистор R3 обеспечивает подтяжку выхода к высокому уровню — так так там выход с открытым коллектором. Который не способен самостоятельно выставить высокий уровень. 

Рекомендации по сборке и настройке

   Диоды можно ставить любые, конденсаторы примерно такого номинала, как на схеме. Отклонения в пределах одного порядка не влияют существенно на работу устройства. На 4.7 нанофарадах, поставленных в С1, например, частота снижается до 18кГц, но ее почти не слышно. 

   Если после сборки схемы греется ключевой управляющий транзистор, то скорее всего он полностью не открывается. То есть на транзисторе большое падение напряжения (он частично открыт) и через него течет ток. В результате рассеивается большая мощность, на нагрев. Желательно схему параллелить по выходу конденсаторами большой емкости, иначе будет петь и плохо регулировать. Чтобы не свистел - подбирайте С1, свист часто идет от него. В общем область применения очень широкая, особенно перспективным будет её использование в качестве регулятора яркости мощных светодиодных ламп, LED лент и прожекторов, но про это в следующий раз. Статья написана при поддержке ear, ur5rnp, stalker68.

   Форум по широтно-импульсным регуляторам

   Обсудить статью СХЕМА ШИМ РЕГУЛЯТОРА

radioskot.ru

Цифровой ШИМ регулятор оборотов коллекторного двигателя.

CCM5D Digital DC Motor Speed Controller/PWM Stepless Speed Control Switch Black   Цена $14.47Товар получен бесплатно для обзораЕще один обзор на тему всяких вещей для самоделок. На этот раз я расскажу о цифровом регуляторе оборотов. Вещица по своему интересная, но хотелось большего.Кому интересно, читайте дальше :)

Имея в хозяйстве некоторые низковольтные устройства типа небольшой шлифовальной машинки и т.п. я захотел немного увеличить их функциональный и эстетический вид. Правда это не получилось, хотя я надеюсь все таки добиться своего, возможно в другой раз, на за саму вещицу расскажу сегодня.Производитель данного регулятора фирма Maitech, вернее именно это название часто встречается на всяких платках и блочках для самоделок, хотя сайт этой фирмы почему то мне не попался.

Из-за того, что я не сделал в итоге то, что хотел, обзор будет короче обычного, но начну как всегда с того, как это продается и присылается.В конверте лежал обычный пакетик с защелкой.

В комплекте только регулятор с переменным резистором и кнопкой, жесткой упаковки и инструкции нет, но доехало все целым и без повреждений.

Сзади присутствует наклейка, заменяющая инструкцию. В принципе большего для такого устройства и не требуется.Указан рабочий диапазон напряжения 6-30 Вольт и максимальный ток в 8 Ампер.

Внешний вид весьма неплох, темное "стекло", темно-серый пластик корпуса, в выключенном состоянии кажется вообще черным. По внешнему виду зачет, придраться не к чему. Спереди была приклеена транспортировочная пленка.Установочные размеры устройства:Длина 72мм ( минимальное отверстие в корпусе 75мм), ширина 40мм, глубина без учета передней панели 23мм (с передней панелью 24мм).Размеры передней панели:Длина 42.5,мм ширина 80ммПеременный резистор идет в комплекте с ручкой, ручка конечно грубовата, но для применения вполне сойдет.Сопротивление резистора 100КОм, зависимость регулировки - линейная.Как потом выяснилось, 100КОм сопротивление дает глюк. При питании от импульсного БП невозможно выставить стабильные показания, сказывается наводка на провода к переменному резистору, из-за чего показания скачут +\- 2 знака, но ладно бы скакали, вместе с этим скачут обороты двигателя.Сопротивление резистора высокое, ток маленький и провода собирают все помехи вокруг.При питании от линейного БП такая проблема отсутствует полностью.Длина проводов к резистору и кнопке около 180мм.

Кнопка, ну тут ничего особенного. Контакты нормально открытые, установочный диаметр 16мм, длина 24мм, подсветки нет.Кнопка выключает двигатель.Т.е. при подаче питания индикатор включается, двигатель запускается, нажатие на кнопку его выключает, второе нажатие включает опять.Когда двигатель выключен то индикатор так же не светится.

Под крышкой находится плата устройства.На клеммы выведены контакты питания и подключения двигателя.Плюсовые контакты разъема соединены вместе, силовой ключ коммутирует минусовой провод двигателя.Подключение переменного резистора и кнопки разъемное.На вид все аккуратно. Выводы конденсатора немного кривоваты, но я думаю что это можно простить :)

Индикатор довольно большой, высота цифры 14мм.Размеры платы 69х37мм.

Плата собрана аккуратно, около контактов индикатора присутствуют следы флюса, но в целом плата чистая.На плате присутствуют: диод для защиты от переполюсовки, стабилизатор 5 Вольт, микроконтроллер, конденсатор 470мкФ 35 Вольт, силовые элементы под небольшим радиатором.Так же видны места под установку дополнительных разъемов, назначение их непонятно.

Набросал небольшую блок-схему, просто для примерного понимания что и как коммутируется и как подключается. Переменный резистор так и включен одной ногой к 5 Вольт, второй на землю. потому его можно спокойно заменить на более низкий номинал. На схеме нет подключений к нераспаянному разъему.

В устройстве использован микроконтроллер 8s003f3p6 производства STMicroelectronics.Насколько мне известно, этот микроконтроллер используется в довольно большом количестве разных устройств, например ампервольтметрах.

Стабилизатор питания 78M05, при работе на максимальном входном напряжении нагревается, но не очень сильно.

Часть тепла от силовых элементов отводится на медные полигоны платы, слева видно большое количество переходов с одной стороны платы на другую, что помогает отводить тепло.Так же тепло отводится при помощи небольшого радиатора, который прижат к силовым элементам сверху. Такое размещение радиатора кажется мне несколько сомнительным, так как тепло отводится через пластмассу корпуса и такой радиатор помогает несильно.Паста между силовыми элементами и радиатором отсутствует, рекомендую снять радиатор и промазать пастой, хоть немного но станет лучше.

В силовой части применен транзистор IRLR7843, сопротивление канала 3.3мОм, максимальный ток 161 Ампер, но максимальное напряжение всего 30 Вольт, потому я бы рекомендовал ограничивать входное на уровне 25-27 Вольт. При работе на околомаксимальных токах присутствует небольшой нагрев.Так же рядом расположен диод, который гасит выбросы тока от самоиндукции двигателя.Здесь применен STPS1045 10 Ампер, 45 Вольт. К диоду вопросов нет.Первое включение. Так получилось, что испытания я проводил еще до снятия защитной пленки, потому на этих фото она еще есть.Индикатор контрастный, в меру яркий, читается отлично.

Сначала я решил попробовать на мелких нагрузках и получил первое разочарование.Нет, претензий к производителю и магазину у меня нет, просто я надеялся, что в таком относительно недешевом устройстве будет присутствовать стабилизация оборотов двигателя.Увы, это просто регулируемый ШИМ, на индикаторе отображается % заполнения от 0 до 100%.Мелкого двигателя регулятор даже не заметил, дня него это совсем смешной ток нагрузки :)

Внимательные читатели наверняка обратили внимание на сечение проводов, которыми я подключил питание к регулятору.Да, дальше я решил подойти к вопросу более глобально и подключил более мощный двигатель.Он конечно заметно мощнее регулятора, но на холостом ходу его ток около 5 Ампер, что позволило проверить регулятор на режимах более приближенных к максимальным.Регулятор вел себя отлично, кстати я забыл указать что при включении регулятор плавно увеличивает заполнение ШИМ от нуля до установленного значения обеспечивая плавный разгон, на индикаторе при этом сразу показывается установленное значение, а не как на частотных приводах, где отображается реальное текущее.Регулятор не вышел из строя, немного нагрелся, но не критично.

Так как регулятор импульсный, то я решил просто ради интереса потыкаться осциллографом и посмотреть что происходит на затворе силового транзистора в разных режимах.Частота работы ШИМа около 15 КГц и не меняется в процессе работы. Двигатель заводится примерно при 10% заполнения.

Изначально я планировал поставить регулятор в свой старый (скорее уже древний) блок питания для мелкого электроинструмента (о нем как нибудь в другой раз). по идее он должен был стать вместо передней панели, а на задней должен был расположиться регулятор оборотов, кнопку ставить не планировал (благо при включении устройство сразу переходит в режим - включено).Должно было получиться красиво и аккуратно.

Но дальше меня ждало некоторое разочарование.1. Индикатор хоть и был немного меньше по габаритам чем вставка передней панели, но хуже было то, что он не влазил по глубине упираясь в стойки для соединения половинок корпуса.и если пластмассу корпуса индикатора можно было срезать, то не стал бы все равно, так как дальше мешала плата регулятора.2. Но даже если бы первый вопрос я бы решил, то была вторая проблема, я совсем забыл как у меня сделан блок питания. Дело в том, что регулятор рвет минус питания, а у меня дальше по схеме стоит реле реверса, включения и принудительной остановки двигателя, схема управления всем этим. И с их переделкой оказалось все куда сложнее :(

Если бы регулятор был со стабилизацией оборотов, то я бы все таки заморочился и переделал схему управления и реверса, либо переделал регулятор под коммутацию + питания. А так можно и переделаю, но уже без энтузиазма и теперь не знаю когда.Может кому интересно, фото внутренностей моего БП, собирался он лет так около 13-15 назад, почти все время работал без проблем, один раз пришлось заменить реле.

Резюме.ПлюсыУстройство полностью работоспособно.Аккуратный внешний вид.Качественная сборкаВ комплект входит все необходимое.

МинусыНекорректная работа от импульсных блоков питания.Силовой транзистор без запаса по напряжениюПри таком скромном функционале завышена цена (но здесь все относительно).

Мое мнение. Если закрыть глаза на цену устройства, то само по себе оно вполне неплохое, и выглядит аккуратно и работает нормально. Да, присутствует проблема не очень хорошей помехозащищенности, думаю что решить ее несложно, но немного расстраивает. Кроме того рекомендую не превышать входное напряжение выше 25-27 Вольт.Больше расстраивает то, что я довольно много смотрел варианты всяких готовых регуляторов, но нигде не предлагают решение со стабилизацией оборотов. Возможно кто то спросит, зачем мне это. Объясню, как то попала в руки шлифовальная машинка со стабилизацией, работать гораздо приятнее чем обычной.

На этом все, надеюсь что было интересно :)

ru-sku.livejournal.com

ШИМ регулятор оборотов двигателя

Добрый вечер, друзья! Это первый мой в жизни обзор чего-либо, поэтому готов с радостью выслушать критику и советы. Товар покупался за свои кровные. Подробности ниже.

К заказу этого регулятора, меня натолкнул обзор уважаемого kirich. Поэтому, я сначала заказал точно такой же ШИМ регулятор, но потом для разнообразия закал и героя сегодняшнего обзора.

Заказ был сделан 29 октября, а ко мне в подмосковную Лобню он добрался только 3 декабря. Товар был упакован в стандартный пакетик с пупырками и обильно обмотан поролоном:

Упаковка

В комплекте только сама плата управления и переменный резистор на 100 кОм, который подключается непосредственно к плате разъемом HU-3 с длиной проводов 19 см, что вполне удобно для монтажа.

Другие ракурсы

Пропайка силовых дорожек мне показалась просто ужасной. Не думал, что наши азиатские друзья буду экономить на припое. Также видно множество следов неотмытого флюса. Возможно это я такой везунчик:

На гуру пайки я не претендую, поэтому решил исправить немного ситуацию. Думаю если бы кому-то пришла плата после моих рук, от китайцев не особо отличили:

Регулятор построен на таймере NE555P, поэтому я думаю не имеет смысла рассказывать про всю схему, да и боюсь пока не хватит для этого знаний =).

Рабочий диапазон напряжения 12-60 Вольт и максимальный ток 20 Ампер. Кстати на одном из фото виден плавкий предохранитель номиналом на 20 Ампер, что по идее должно спасать от превышения номинального тока.

А теперь проверим его в работе. В качестве питания бу

mysku.me

ШИМ - регуляторы оборотов двигателей на таймере 555

Схема интегрального таймера NE555 (отечественный аналог КР1006ВИ1) нашла широкое применение в устройствах регулирования и в частности в вШИМ - регуляторах оборотов двигателей постоянного тока.

Существует несколько способов регулирования скорости двигателей постоянного тока (ДПТ): 1. Реостатное регулирование. 2. Импульсное регулирование. Применение реостатного регулирования скорости ДПТ приводит к необходимости установки мощных реостатов, выделяющих большое количество тепла. Наиболее экономичным способом можно считать ШИМ-регулирование скорости ДПТ (рисунок 1).

Рисунок 1.

Основой схемы импульсного регулирования скорости двигателя служит мультивибратор на таймере NE555. Приведенная схема позволяет регулировать скважность импульсов, определяемую соотношением времени заряда и разряда конденсатора С1.

Заряд конденсатора С1 осуществляется по следующей цепи: +12V - R1 - D1 - левая часть резистора P1 - C1 – GND. Цепь разряда конденсатора: : верхняя обкладка C1 - правая часть резистора P1 - D2 - вывод 7 таймера - нижняя обкладка C1. Время заряда и разряда определяется величиной активного сопротивления Р1 в цепи (положения движка переменного резистора).

Еще один вариант реализации схемы регулирования скорости двигателя постоянного тока приведен на рисунке 2. Отличительной особенностью данной схемы является наличие диода D4, предотвращающий разряд времязадающего конденсатора через нагрузку (двигатель).

Рисунок 2.

Изменение скважности управляющего импульса приводит к изменению величины напряжения на якоре двигателя постоянного тока (рисунок 3).

Рисунок 3.

Внешний вид ШИМ-регулятора скорости двигателя постоянного тока на базе микросхемы интегрального таймера NE555 приведен на рисунке 4.

Рисунок 4.

Еще одним вариантом реализации рассмотренного ранее принципа управления ДПТ может служить следующая схема:

Рисунок 5.

В приведенной выше схеме транзисторный ключ подключается в разрыв «плюсового провода» источника питания. Открытие транзистора в выходном каскаде схемы потребует дополнительного источника питания. В приведенной схеме его функцию выполняет конденсатор С1. Открытие транзистора VT1 осуществляется только при открытом транзисторе VT2 через цепь конденсатора С2. Отключение выходного транзистора происходит при соединении его затвора с истоком (открыт транзистор VT3). Включение и отключение выходного транзистора приводит к шунтированию оптрона OP1 и отключению/включению нагрузки.

Всего комментариев: 0

ukrelektrik.com

ШИМ - регулятор - Felix Trush

ШИМ — регулятор на основе

интегрального таймера на КР1006ВИ1{555}

 

 

 

Описанная в статье конструкция разрабатывалась для управления электродвигателями на электротранспорте с напряжением питания 24 вольта. Это устройство с таким же успехом можно использовать для регулирования мощности в других устройствах.Принципиальная электрическая схема устройства показана на рисунке.

 

 

 

 

Рис.1 Схема принциапиальная регулятора скорости вращения двигателя постоянного тока

 

 

Испытания устройства показали, что схема не годится для управления очень большими токами. Причина заключается в большой величине времени спада и нарастания фронтов импульсов управления транзисторами. Значение 150 нс крутизны фронтов микросхемы КР1006ВИ1 (NE555) заявленные в даташитах не соответствуют действительности. По некоторым не проверенным источникам можно полагать, что величина крутизны фронтов близка к 300 нс. Испытания проходили с аналогом интегрального таймера — NE555Издержкой данной схемы являются паразитные импульсы при нулевом положении задающего потенциометра. Они слышны на двигателе, но этим можно пренебречь из-за малой мощности импульсов.Рекомендуемый ток управления данным устройством до 70 ампер. При этом необходимо помнить, что устройство не имеет защит по току и температуре, поэтому целесообразно установить амперметр и контролировать ток визуально.Частота коммутации определяется конденсатором С2 величиной 20нф и составляет 5 килогерц. Причем устройство имеет особенность изменять частоту с увеличением тока нагрузки. Частота меняется примерно с 3 до 5 кГц. Для ШИМ регулятора это не критично, и даже благоприятно для силовых транзисторов. Кстати, уменьшая частоту коммутации до 1 кГц и чуть ниже, можно снизить величину нагрева выходных транзисторов и тем самым увеличить ток коммутации. А при работе с нагрузками отличными от электродвигателя частоту можно понизить до 50-100 Гц.Переменный резистор R2 (датчик положения дроссельной заслонки инжекторных автомобилей ВАЗ) служит для регулирования тока через нагрузку. Ток меняется путем заполнения ШИМ импульса, т.е. длительности импульса. Применение именно этого потенциометра имеет недостаток, а именно не весь диапазон изменения длительности импульса можно получить… Заполнение ШИМ импульса удается увеличить только до 90%. Для полного включения нагрузки можно с помощью тумблера замыкать подвижный контакт потенциометра на нижний по схеме вывод потенциометра. Причиной неполного заполнения ШИМ является резистор величиной 1.5 Ком включенный в цепь подвижного контакта потенциометра.  Проблема решается путем замены потенциометра на обычный радиотехнический, но такой потенциометр проблематично установить на транспортное средство по причине сложности конструкции для его управления педалью или ручкой газа, да и выносливость (долговечность) его желает лучшего. При использовании ШИМ регулятора в бытовых условиях необходимо использовать именно обычный потенциометр.  После замены потенциометра может измениться диапазон работы ШИМ, поэтому необходимо подобрать резистор R1 для настройки работы ШИМ регулятора в рабочем диапазоне.Диоды подключенные с потенциометру определяют цепи заряда и разряда конденсатора С2.С выхода интегрального компаратора управляющий импульс поступает на двухтактный усилитель на транзисторах КТ815 и КТ816, далее уже на силовые транзисторы. Расчет величины резисторов в базовых цепях транзисторов не приводится. Эту информацию можно почерпнуть в статье на этом же сайте «ШИМ регулятор на IR2110 на токи до 100 а»  В схеме были испытаны транзисторы КТ972 и КТ973 имеющие более высокие показатели по частоте, но реально работают в схеме несколько хуже. Всё-таки лучше использовать КТ815 и КТ816. Проводились эксперименты без усилительного каскада на транзисторах, т.е. управление силовыми транзисторами сразу с выхода интегрального таймера, но при этом нагрев выходных транзисторов заметно усиливался. Двухтактный каскад улучшает крутизну импульса.Печатная плата изготавливается из одностороннего стеклотекстолита размерами 50х50 мм.

 

 

Рис.2 Плата печатная

На печатной плате изображено два резистора по 50 ом мощностью по 2 ватта, отсутствующие на принципиальной схеме. Они предназначены для подключения вентилятора обдува, заимствованного от кулера процессора компьютеров.При использовании в качестве нагрузки электродвигателя его необходимо заблокировать демпферным (фиксирующим) диодом с параметрами в два раза превышающими напряжение питания и в два раза ток нагрузки. Например 150EBU02 или изготовить сборку из диодов КД213, исходя из тока нагрузки. Работа устройства без этого диода практически невозможна, а иногда приводит к выходу из строя мощных силовых транзисторов, их чрезмерному перегреву. Диод (диоды) также необходимо поместить на теплоотвод.Но здесь не требуется радиатор больших размеров.Достаточно платины размером 30 кв.см.Потери мощности на регулирующих ключах не велики, но к подбору теплоотвода надо отнестись тщательно. В оригинальной конструкции использован кулер от компютерного процессора. Вентилятор подключен через ограничивающее сопротивление величиной 100 ом, о котором только что упоминалось, к питающему напряжению 24 вольта.

 

 

 

Рис.3 Устройство в сборе

При изготовлении устройства очень настоятельно рекомендую правильно сделать силовой блок. Рис.3 частично подсказывает как надо его делать. Должно быть минимум изгибов проводников с большими токами. Да и к разводке печатной платы тоже предьявляются серьезные требования. Упоминаемая выше крутизна фронтов существенно зависит и от топологии платы.  Еще обращу внимание на подачу питания. Питание на печатную плату подавать с клеммы аккумулятора, избегать подключения к проводу нагрузки, во избежание проникновения высокочастотных помех и пульсаций в цепи питания электронного устройства и как следствие сбоев работы устройства в целом.Питание устройства осуществляется интегральным стабилизатором КР142ЕН8В(Е), для лучшего отфильтровывания наводок поступающих по проводам питания.Имеется недостаток: В случае неполного использования всего диапазона регулировки потенциометра, невозможно отрегулировать полный диапазон регулирования мощности нагрузки. Т.е. конструкция узла управления оборотами должна обеспечить полный ход движка регулятора.И ещё пожелание. При разгоне и трогании транспортного средства необходимо контролировать максимальный ток через нагрузку. Устройство не имеет функции ограничения тока. Для контроля тока используйте подходящий по параметрам амперметр.

 

-----------------------------Практический пример применения----------------------------------

На основе рассмотренного регулятора разработана упрощённая схема регулятора. Далее представлена схема регулятора вращения для электродвигателя питаемого аккумулятором 12 вольт, эскиз печатной платы. Ток потребления около 15 ампер. Напряжение питания возможно увеличить до 20 вольт, но не более. Иначе может выйти из строя силовой транзистор по управляющему входу из-за электрического пробоя. Устройство применено для управления электрифицированной тележкой. В качестве привода тележки применено два мотор-редуктора стеклоподьемника ВАЗ2110. Во втором экземпляре тележки применен мотор-редуктор привода дворников от «ЗИЛа». Он также имеет реверсивное направление вращения выходного вала, кроме этого несколько мощней моторчиков от стеклоподьемника. Поэтому применили только один мотор-редуктор для привода тележки. Этот мотор-редуктор имеет обмотки двух скоростей. На разьеме необходимо установить перемычку для возможности получения максимального крутящего момента.

 

 

Рис.3 Схема принциапиальная регулятора скорости вращения для тележки

 

 

 

Рис.4 Эскиз печатной платы (50х60 мм)

 

 

 

Рис.5 Общая схема тележки

 

Далее представлены общие виды тележки для тепличницы, так сказать, результат коллективного творчества механиков и электронщиков.  Требовались токарные работы для изготовления колёс тележки, втулок для крепления звёздочек на валу ведущих колес и выходного вала мотор-редуктора.Работы выполнял токарь ремонтно-механических мастерских Осипов Владимир Иванович, под его же руководством проходили работы по сборке тележки. 

Задние колёса независимые, свободно вращающиеся на валу (оси), передние колёса зафиксированы на оси и туда же зафиксированы втулки ведомых звездочек.  Для хорошей соосности установки ведущей звездочки можно применить родной для этих мотор-редукторов шкив. Но его придётся тоже переточить и запресовать во втулку звездочки. Для надёжной фиксации желательно в валу просверлить осевое отверстие и ввернуть контрольный винт.  Примененный на реальной тележке способ получения квадратного отверстия для вала мной не одобряется. Отверстие было пробито квадратным стержнем по предварительно проверленному отверстию, что дало не соосное его расположение. В результате имеется биение. При сильно натянутой цепи, корёжит весь узел крепления мотор-редуктора.  Второй вариант тележки с мотор-редуктором от ЗИЛа не свободен от недостатков. У него консольное крепление выходного вала, кроме этого втулку крышки, где выходит вал, укоротили для установки шестерни. Ресурс работы такого привода тоже будет не велик.  Для транспортировки тележки установлены дополнительные, свободно поворачивающиеся колёса. Они позволяют закатывать тележку на «калач» — направляющие для движения тележки. Обратите внимание на расположение этих колёс относительно рабочей группы колёс (ведущие колёса не могут свободно вращаться из-за сопротивления мотор-редуктора). Такое расположение позволяет удобно закатывать и снимать тележку с «калачей».  На последних фотографиях показано неверное расположение транспортных колес, они позднее были перемещены позади ведомых колес тележки, да и электропривод был переставлен на другую ось. 

 

   

   

   

   

   

  

Электронный регулятор оборотов электровентилятора печки.

Для регулировки производительности печки в отечественных автомобилях используют проволочные сопротивления включаемые последовательно с печкой. Эта конструкция проста и надежна, но не лишена недостатков. Во первых, не смотря на понижение оборотов (уменьшение мощности на вентиляторе), общее потребление тока мало меняется. До половины мощности просто тратится в пустую на нагрев добавочных сопротивлений. Во вторых, обычно имеет ограниченное число ступеней регулировки.  С установкой вентилятора от отопителя семейства Самара – «улитки», проблема энергопотребления обостряется. На холостом ходу обороты могут заметно проседать и уменьшатся выдаваемое генератором напряжение.

Современная элементная база позволила создавать регуляторы мощности, с применением широтно-импульсной модуляции, с КПД до 99% и допустимыми токами в сотни ампер. Один из таких регуляторов продается в магазинах радеодеталей в наборе «Мастеркит» - BM4511 – Регулятор яркости ламп накаливания 12 В/50 A. Его параметры вполне подходят для управления двигателем улитки, который потребляет до 14А тока.

Но для работы с активной нагрузкой, которой является коллекторный двигатель улитки, его необходимо доработать. ШИМ регуляторы давно используются в блоках питания и материнских платах компьютеров, поэтому все запчасти можно позаимствовать от них, если есть не рабочие.

  1. Нужно установить параллельно двигателю диод шоттки(обозначен красным на схеме). Это нужно для гашения импульсов отрицательной полярности возникающие в обмотке двигателя при закрытии электронного ключа ШИМ. Подобные диоды ставят(если не экономят) параллельно обмотке реле. Диод я взял из первого попавшегося дохлого компьютерного блока питания, сам диод я конечно проверил.
  2. Необходимо увеличить рабочую частоту ШИМ т.к. на частоте 500 Гц двигатель печки неслабо «поет». Я увеличил примерно до 22кГц. Частота увеличивается пропорциональным уменьшением емкости конденсаторов С2 и С4. Я заменил их на конденсаторы емкостью 2,2нФ и 22нФ соответственно
  3. Нужно ставить фильтр на питание печки с регулятором т.к. в машине за счет проводов и контактов аккумулятор получается «далеко» от входа регулятора и не может гасит сильные пульсации тока(коммутация электронным ключем 14А на частоте 20кГц) которые распространяются по всей электросети автомобиля и не всем потребителям это может быть по душе. В частности шунтирующий конденсатор(С6) самого ШИМа разогревается и взрывается в течении 10 минут работы. Для гашения пульсаций нужно поставить несколько параллельно(для распределения тока между отдельными конденсаторами) соединенных конденсаторов. Конденсаторы должны быть специального типа(чтоб не греется и не взрыватся) рассчитанные на импульсные нагрузки и имеют отличительную золотистую маркировку. Т.к. эти конденсаторы относительно дорогие, я использовал снятые со списанной материнской платы компьютера. Нужно брать наиболее емкие конденсаторы т.к. они рассчитаны на большие токи. На материнской плате было 10 конденсаторов 2200мкФ на 10В. Для повышения допустимого напряжения я собрал сначала пары соединенные последовательно, получив 5 емкостей 1100мкФ(при последовательном соединении емкость меняется так С1*С2/(С1+С2)) на 20в. Соединив пары параллельно получил емкость 5500мкФ на 20В. Данная сборка не дает и намека на нагрев при работе ШИМ на максимальную мощность. 
  4.  

  5. Силовой транзистор (электронный ключ) при работе с нагрузкой на двигатель улитки немного греется и его нужно установить на небольшой радиатор. Я подобрал подходящий из списанного монитора. Можно так же использовать и из блоков питания.

Переменный резистор которым производится регулировка был установлен вместо выключателя печки. Т.к. в крайнем начальном положении ШИМ не работает и электронный ключ полностью закрыт, необходимости в дополнительном выключатели печки нет. Для того чтобы в темное время можно было ориентироваться в положении регулятора, в ручку резистора был установлен красный светодиод, а в заглушку зеленый.

felstar.mypage.ru

ШИМ регулятор оборотов двигателя постоянного тока на PIC16f628

Данный  ШИМ регулятор оборотов двигателя позволяет при помощи двух кнопок изменять скорость вращения вала двигателя постоянного тока. Хотя его с успехом можно применить и для управления яркостью лампы накаливания или в качестве регулятора температуры паяльника.

Описание работы ШИМ регулятора оборотов двигателя

Выбор подаваемой мощности производится ступенчато через каждые 10 %. Ниже приведен график работы схемы.

диаграмма работы ШИМ

Частота работы ШИМ регулятора составляет 100 Гц, соответственно при 10% мощности длинна импульса составляет 1 мсек, пауза равна 9 мсек. Для 20 % импульс равен 2 мсек, пауза 8 мсек и так далее. Параллельно при выборе необходимого уровня на семи-сегментном индикаторе отображается соответствующей значение: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,1- ( 1- :100%)

 ШИМ регулятора оборотов

Большим преимуществом использования этого типа регулирования оборотов двигателя является то, что энергия практически не теряется в схеме регулятора, так как транзистор работает только в режиме отсечки и насыщения.

фото двигателя постоянного тока

В схеме ШИМ регулятора оборотов двигателя предусмотрен режим записи в энергонезависимую память микроконтроллера PIC12f629 значения выбранного уровня мощности.

При выключении питания схемы, напряжение на выводе 18 PIC16f628 пропадает, это дает сигнал микроконтроллеру, что необходимо записать значение в память. Заряда в конденсаторе C2 хватает, чтобы выполнить данную операцию. Поэтому данный конденсатор не следует ставить меньшей емкости.

Скачать прошивку (скачено: 734)

fornk.ru