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.

المظهر جيد جدًا، "زجاجي" داكن، وبلاستيك رمادي غامق للعلبة، 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 بسهولة 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 من الأجهزة المختلفة، مثل أجهزة قياس الأمبير-فولتميتر.

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، بالطبع، أقوى بشكل ملحوظ من المنظم، ولكن في وضع الخمول، يبلغ 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 الأسوأ هو أنه لم يتناسب مع العمق، 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 :)

معظم هواة الراديو السوفييت والأجانب على دراية بجهاز ضبط الوقت التناظري المتكامل SE555/NE555 (KR1006)، الذي تنتجه شركة Signetics Corporation منذ عام 1971 البعيد. من الصعب سرد الأغراض التي لم يتم استخدام هذه الدائرة الدقيقة غير المكلفة ولكنها متعددة الوظائف خلال فترة نصف قرن تقريبًا من وجودها. ومع ذلك، على الرغم من التطور السريع لصناعة الإلكترونيات في السنوات الأخيرة، إلا أنها لا تزال تحظى بشعبية ويتم إنتاجها بكميات كبيرة.
إن الدائرة البسيطة لمنظم PWM للسيارات التي تقدمها Jericho Uno ليست تصميمًا احترافيًا ومصححًا بالكامل، ويتميز بسلامته وموثوقيته. هذه مجرد تجربة صغيرة رخيصة، تم تجميعها باستخدام أجزاء الميزانية المتاحة وتلبية الحد الأدنى من المتطلبات تمامًا. ولذلك فإن مطورها لا يتحمل مسؤولية أي شيء قد يحدث لجهازك عند تشغيل الدائرة المحاكاة.

دائرة منظم PWM NE555

• حديد لحام كهربائي
• رقاقة NE555؛
• المقاوم المتغير 100 كيلو أوم.
• مقاومات 47 أوم و 1 كيلو أوم 0.5 وات لكل منهما؛
• مكثف 0.1 ميكروفاراد؛
• اثنين من الثنائيات 1N4148 (KD522B).

تجميع خطوة بخطوة للدائرة التناظرية

مبدأ تشغيل منظم PWM

شاهد فيديو عمل منظم PWM

تعتمد أبسط طريقة للتحكم في سرعة دوران محرك التيار المستمر على استخدام تعديل عرض النبضة (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 الخرج)، وسيتم إغلاق مفتاح الترانزستور، وسيتم ضبط طرف OUT على مستوى عالٍ (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.

بدلاً من الترانزستور ذو التأثير الميداني، يمكنك استخدام ترانزستور ثنائي القطب n-p-n، أو ترانزستور دارلينجتون، أو مرحل ضوئي ذو طاقة مناسبة.