Pengatur kuasa motor SHI. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Pengatur kuasa motor SHI

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Pengawal selia kuasa, termometer, penstabil haba

Komen artikel

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pemasangan amatur kenderaan elektrik dan penukaran kereta untuk menukarnya kepada daya tarikan elektrik telah menjadi popular. Di jalan ini, peminat menjangkakan banyak kesukaran. Jadi, sebagai contoh, salah satu komponen yang kompleks dan mahal bagi kenderaan tersebut - peranti kawalan motor elektrik - kemungkinan besar perlu dibangunkan dan dihasilkan secara bebas. Ia tetap menambah bahawa terdapat sangat sedikit literatur praktikal mengenai topik kawalan arus tinggi. Artikel di bawah sepatutnya membantu dalam menyelesaikan beberapa isu dalam bidang reka bentuk ini.

Dalam pembangunan peranti yang diterangkan di bawah, pengalaman salah seorang perintis industri kenderaan elektrik [1] telah digunakan. Peranti ini akan membantu mengelektrik mainan, skuter, kipas berkuasa, mencipta pemacu elektrik sehingga 5 kW dengan voltan sehingga 150 V.

Kuasa pengawal selia SHI yang dibentangkan kepada perhatian pembaca membolehkan anda memacu motor elektrik kenderaan kategori berat Zhiguli -klasik. Skim peranti membenarkan peningkatan kuasa peranti terkawal dengan menggantikan elemen radio dengan elemen yang lebih berkuasa selaras dengan pengesyoran yang dinyatakan dalam artikel.

Pengatur kuasa motor SHI
Rajah. Xnumx

Pengatur, litar yang ditunjukkan dalam rajah. 1, terdiri daripada empat nod: pengayun induk berdasarkan transistor VT1, pembentuk nadi kawalan yang dipasang pada litar mikro DA2, DA3, suis arus berkuasa berdasarkan transistor VT4-VT9, unit bekalan kuasa VD1, R6, VT3, DA1. Pengawal selia dikuasakan oleh dua sumber: satu - dengan voltan 20 hingga 30 V untuk menggerakkan bahagian arus rendah peranti, yang kedua - sehingga 150 V untuk kuasa beban. Peranti ini mempunyai input isyarat untuk menyekat pengawal selia dan output kepada unit perlindungan luaran yang menjana isyarat ini. Motor daya tarikan disambung secara bersiri dengan suis semasa.

Elemen tetapan frekuensi pengawal selia ialah penjana denyut gigi gergaji pada transistor VT1. Kekerapan 3 ... 4 kHz ditentukan oleh litar R3C1. Denyutan disalurkan kepada input bukan penyongsangan DA2 pembanding, dan input penyongsangan ditenagakan daripada enjin perintang R11, yang mengawal kelajuan pemutar motor elektrik. Sebagai perintang ini, sensor kedudukan pendikit dari kereta VAZ siri kesepuluh telah digunakan. Rintangan sensor berbeza dari 0 hingga 7,5 kOhm.

Penderia mempunyai perintang 1,5 kΩ terbina dalam dalam litar gelangsar. Di samping itu, perintang R9 dan kapasitor C2 ditambahkan pada litar ini dalam pengatur SHI untuk mengurangkan pengaruh "lantunan" sentuhan enjin dan meningkatkan kelancaran peraturan. Semasa operasi pada peralatan tertentu, mungkin perlu memilih elemen rantai ini untuk mendapatkan dinamik proses yang dikehendaki. Kriteria untuk dinamik yang memuaskan dalam kes kenderaan elektrik ialah pecutan lancar (apabila peluncur perintang R11 bergerak ke kiri mengikut skema) dan brek (sama ke kanan) kereta, serta nilai arus maksimum melalui motor elektrik.

Pengatur kuasa motor SHI
Rajah 2

Pada rajah. 2 di bahagian atas menunjukkan dengan cara yang mudah denyutan Ug penjana dan URd voltan yang diambil daripada enjin perintang R11.

Seperti yang ditunjukkan oleh pengalaman praktikal menggunakan pengawal selia, untuk mempercepatkan proses membrek motor elektrik, adalah dinasihatkan untuk mengecilkan perintang R9 dengan diod KD522A, menyambungkannya dengan anod ke titik sambungan perintang R9 dan kapasitor C2 untuk mempercepatkan nyahcas kapasitor ini. Perintang R12 digunakan untuk mengelakkan kecemasan sekiranya perintang R11 terputus secara tidak sengaja atau putus wayar yang menyambungkannya kepada pengawal selia.

Pada output komparator DA2, kami memperoleh urutan denyutan Uynp (Rajah 2) dengan tempoh yang ditetapkan oleh perintang R11. Kemudian isyarat disalurkan kepada pembentuk penguat DA3, yang menghasilkan denyutan dengan hadapan dan kemelesetan dengan tempoh tidak lebih daripada 120 ns, dan kemudian ke litar pintu blok transistor pensuisan kesan medan yang berkuasa VT4-VT9 . Perintang R19-R24 menyamakan nilai semasa pengecasan kemuatan get transistor. Nadi semasa pengecasan boleh mencapai ratusan miliamp. Apabila transistor ditutup, arus nyahcas mengalir melalui perintang R19-R24, perintang R16, litar VD3R17 dan output penguat DA3.

Kelajuan penutupan transistor adalah penting tidak kurang daripada kelajuan pembukaan - tahap pemanasan mereka bergantung pada ini. Apabila menyediakan peranti, adalah perlu untuk mengawal voltan denyutan kawalan di pintu transistor berkuasa - ia tidak boleh kurang daripada 10 V - untuk mengelakkan peralihan mereka ke mod linear.

Voltan bekalan beban bergantung pada ciri-ciri motor elektrik yang digunakan, tetapi tidak boleh melebihi voltan sumber saliran nominal transistor. Untuk blok transistor IRF640, voltan maksimum ialah 150 V dengan jumlah arus beban sehingga 80 A.

Sifat perubahan kuasa Merah motor elektrik daripada perubahan voltan pada enjin perintang kawalan R11 ditunjukkan dengan cara yang dipermudahkan dalam rajah. 2.

Kedudukan awal enjin perintang ini adalah paling kanan mengikut skema. Dalam kes ini, tiada denyutan kawalan, transistor kesan medan VT4-VT9 ditutup, beban dinyahtenagakan.

Untuk menghidupkan bahagian peranti yang arus rendah, adalah mudah untuk menggunakan sebahagian daripada voltan bekalan beban, terutamanya jika motor elektrik dikuasakan oleh bateri. Tetapi kaedah ini memerlukan ujian teliti pengatur sebelum pemasangan pada mesin, kerana rintangan wayar kuasa biasa boleh menjejaskan kualiti pengawal selia secara keseluruhan.

Apabila mengendalikan peranti, adalah wajar untuk menyediakan perlindungan transistor daripada mod linear dan arus lebih. Peralihan transistor daripada beralih kepada mod penguatan membawa kepada pemanasan lampau yang cepat dan pemusnahan seterusnya. Transistor yang digunakan dalam pengawal selia mampu menahan beban lampau dan litar pintas dalam beban selama berpuluh-puluh mikrosaat, tidak lagi. Oleh itu, untuk menyelamatkan pengawal selia walaupun dalam situasi kecemasan, adalah dinasihatkan untuk menggunakan peranti perlindungan. Untuk sambungannya, dua output disediakan - terminal shunt atas R27 dalam litar beban (dengan perintang had R25) dan input peranti penyekat (VT2) pembentuk nadi. Nod perlindungan mesti menjana isyarat yang memastikan transistor VT2 terbuka sehingga punca kemalangan dihapuskan, dan mengawal arus dalam litar kuasa beban, melindungi transistor berkuasa daripada bertukar kepada mod linear dan terlalu panas.

Peranti hos perlindungan tidak diliputi dalam artikel ini.

Dalam peranti kawalan paling mudah yang tidak memerlukan perlindungan atau apabila kemungkinan kecemasan adalah kecil, transistor VT2, perintang R5 dan R25 dan shunt R27 boleh ditinggalkan.

Transistor berkuasa dilindungi oleh diod VD4 daripada lonjakan voltan apabila litar beban putus. Voltan terbalik maksimumnya mestilah tidak kurang daripada voltan bekalan, dan arus hadapannya tidak boleh kurang daripada arus undian motor. Diod domestik DCH151-125 atau 150EBU02 yang diimport sesuai di sini.

Apabila peranti dikuasakan daripada bateri, ia harus disekat dengan kapasitor C6-C13 dengan jumlah kapasiti 10 mikrofarad setiap kilowatt kuasa beban untuk mengurangkan kesan merosakkan arus frekuensi tinggi pada bateri. Voltan undian kapasitor tidak kurang daripada voltan bateri.

Penjana, pembanding, pembentuk nadi dan kipas M1 dikuasakan oleh voltan 15 V daripada unit yang terdiri daripada penstabil DA1 dan penguat arus pada transistor VT3. Transistor dan penstabil mesti dipasang pada sink haba dengan luas berkesan sekurang-kurangnya 20 cm1. Jika peranti mempunyai transistor berkuasa yang dipasang pada sink haba yang memberikannya penyejukan yang diperlukan, anda boleh melakukannya tanpa kipas MXNUMX.

Pengatur kuasa motor SHI
Rajah. Xnumx

Bahagian arus rendah peranti terletak pada papan litar bercetak dalam Rajah. 3.

Transistor berkuasa VT4-VT9 dipilih untuk beban tertentu. Dalam kes ini, bilangan transistor yang disambungkan kepada penguat pembentuk DA3 mesti sepadan dengan ciri keluarannya [2, 3]. Seperti yang ditunjukkan oleh pengalaman, apabila membangunkan pengawal SHI, adalah perlu untuk menyediakan margin lebihan arus. Ini disebabkan oleh reka bentuk transistor. Walaupun nilai arus yang diisytiharkan, keratan rentas terminal transistor tidak sepadan dengannya. Penurunan voltan pada terminal transistor dengan keratan rentas 1,3 mm2, dan, dengan itu, tenaga yang terlesap adalah besar membazir. Ketumpatan arus dalam output transistor tidak boleh melebihi 15...20 A/mm2.

Pengawal selia menggunakan transistor IRF640 untuk arus 18 A dan voltan 200 V. Peranti ini juga diuji dengan transistor IRF3710 (100 V, 57 A), IRF3205 (55 V, 110 A), IRF3808 (75 V, 140 A). ) untuk mengawal kuasa motor elektrik 3 kW dan membekalkan voltan 48 V.

Adalah disyorkan untuk menghantar isyarat kawalan kepada transistor keluaran melalui sepasang wayar berpintal terus ke pintu dan sumber [4]. Jangan hantar arus kawalan transistor melalui wayar biasa peranti kerana bahaya menukar gangguan daripada litar beban ke litar kawalan. Dalam amalan, ini menunjukkan dirinya sebagai peningkatan pemanasan transistor dan kegagalannya yang tidak dapat diramalkan. Keputusan yang lebih baik diperoleh dengan mengasingkan sumber kuasa nod arus rendah dan nod berkuasa. Reka bentuk suis pengatur arus yang berkuasa mesti diberi perhatian yang paling. Kualiti peranti secara keseluruhan bergantung pada susun aturnya. Adalah disyorkan untuk meletakkan transistor berkuasa VT4-VT9 dengan lebih padat, memateri konduktor bahagian besar (10 ... 20 mm2) ke terminalnya, dan meletakkan perintang R18-R24 berdekatan dengan transistor berkuasa. Lenturan konduktor dalam unit kuasa tidak boleh diterima, kerana ia membentuk kearuhan parasit.

Peranti yang dipasang dari bahagian yang boleh diservis, sebagai peraturan, tidak memerlukan pelarasan. Ia cukup hanya untuk memastikan bahawa pengayun induk stabil dengan memeriksa kadar ulangan nadi (3 ... 4 kHz) pada pemancar transistor VT1, bahawa had kawalan kuasa output ditetapkan dengan betul (pilih perintang R7, R13 jika perlu) dan denyutan kawalan hadir (dengan voltan sekurang-kurangnya 10 C) pada titik sepunya dalam litar perintang R18-R24.

Transistor keluaran dipasang pada plat sink haba tembaga bersaiz 160x60x4 mm, disejukkan oleh kipas M1. Tanpa menggunakan kipas, kawasan sink haba bagi setiap transistor dikira berdasarkan ciri dan pelesapan kuasanya. Sebagai kipas penyejuk, anda boleh menggunakan penyejuk komputer peribadi yang disambungkan melalui perintang yang telah dipilih sebelumnya (tidak ditunjukkan dalam rajah dalam Rajah 1) untuk menurunkan voltan kepada 9 ... 12 V.

Sinki haba boleh digunakan sebagai gabungan keluaran longkang transistor.

Bateri kapasitor C6-C13 hendaklah dipasang berdekatan dengan bateri, dan apabila digunakan pada kenderaan, diletakkan di dalam kotak berasingan untuk melindunginya daripada kelembapan. Diod VD4 boleh diletakkan di mana-mana tempat yang mudah. Apabila bekerja dengan peranti pelindung, shunt siap pakai 75ShSM MZ (atau 75ShS) digunakan. Nilainya dipilih berdasarkan arus beban pengatur. Dalam kes yang sedang dipertimbangkan, shunt 100 A telah digunakan kerana peranti itu direka untuk mengawal motor elektrik ZDT-31 untuk voltan 24 V dan arus 80 A. Untuk menyambungkan beban, wayar tembaga dengan keratan rentas 8 A setiap 1 mm2 hendaklah digunakan, sesuai, contohnya, wayar daripada siri PVZ. Di hujung wayar, lug kabel dipasang sepadan dengan keratan rentasnya.

Sebagai kesimpulan, beberapa kenyataan sekiranya menggantikan transistor berkuasa VT4-VT9. Transistor siri IRF mempunyai kapasiti pintu yang ketara - dari 1200 pF (untuk IRF640) hingga 5310 pF (IRF3808), oleh itu keperluan untuk perintang R18-R23 dan penguat DA3. Dengan pertambahan bilangan transistor berkuasa, penguat pembentuk IR2110 mungkin perlu diganti dengan penguat yang lebih berkuasa, contohnya, LM5110, atau menambah penguat kuasa transistor tolak (sambungan IR2110 tipikal membenarkan penghalusan sedemikian [ 2]). Arus yang digunakan daripada penguat ditentukan oleh jumlah rintangan litar R16R18-R24.

Rintangan perintang R19-R24 dikira seperti berikut. Pertama, arus pengecasan purata kapasitans pintu ditentukan:

di mana Upit ialah voltan bekalan kuasa penguat DA3, V; C3 - kemuatan gerbang transistor, F; t - masa buka/tutup transistor, s. Maka rintangan perintang dalam litar get ialah R3=Upit/I3,OM.

Perintang litar pintu paling baik dipateri terus ke petunjuk transistor. Apabila memilih komponen pengawal selia SHI, keutamaan harus diberikan kepada elemen radio frekuensi lebih tinggi.

Kesusasteraan

Korkhov I. Yu. Membiak kenderaan elektrik di rumah.- evr.boom.ru.
IR2110/IR2113 Pemacu Bahagian Tinggi dan Rendah - irf.com/product-info/datasheets/data/ir2110.pdf.
IRF640N Hex Fet Power MOSFET - irf.com/prDduct-info/datasheets/data/irf640n.pdf.
Kiraly L. Menyelesaikan masalah imuniti hingar bagi IC frekuensi tinggi berkuasa tinggi yang mengawal lata berkuasa tinggi. - platan.ru/irf/techdoc/dat92-1.pdf.

Pengarang: N. Tokmakov, Syktyvkar; Terbitan: radioradar.net

Lihat artikel lain bahagian Pengawal selia kuasa, termometer, penstabil haba.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Intel Core Duo 2 23.09.2006

Intel telah melancarkan sepuluh cip Intel Core 2: Duo dan Intel Core 2 Extreme (5 untuk desktop dan 5 untuk mudah alih) yang dibina menggunakan teknologi 65nm dan dengan dua teras untuk meningkatkan prestasi PC apabila menjalankan berbilang aplikasi.

Berita menarik lain:

▪ mikrofon ultrasonik

▪ Mencipta telefon bimbit hibrid dan TV

▪ Laman Utama CHP

▪ Mengurangkan ketinggian pesawat akan membantu alam sekitar

▪ Rama-rama terbang seperti burung

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Ilusi visual. Pemilihan artikel

▪ artikel oleh Maria Sklodowska-Curie. Kata-kata mutiara yang terkenal

▪ artikel Di mana dan bila anda boleh membeli mandian goyang? Jawapan terperinci

▪ artikel Pembuatan pembayaran elektronik. Petua HAM