Схема управления двигателем постоянного тока схема: Типовые схемы управления приводами с двигателями постоянного тока

Содержание

Типовые схемы управления приводами с двигателями постоянного тока

Категория:

   Электрооборудование строительных машин

Публикация:

   Типовые схемы управления приводами с двигателями постоянного тока

Читать далее:



Типовые схемы управления приводами с двигателями постоянного тока

Схема управления двигателем постоянного тока с параллельным, возбуждением (рис. 74). Якорь двигателя включается контактами контакторов 1В и 2В или 1Н и 2Н. Последовательно с якорем включаются пусковые сопротивления, являющиеся в данной схеме одновременно регулировочными. Каждая пусковая ступень может быть зашун тирован а соответствующим контактом контакторов ускорения 1У, 2У и ЗУ. Включение якорной цепи осуществляется контактом линейного контактора Л. Параллельно якорю двигателя посредством з. к. контактора Т подключается сопротивление динамического торможения. Кроме того, параллельно якорю присоединяется катушка реле динамического торможения РДТ.

Обмотка возбуждения двигателя ОВ при отключении от сети замыкается на разрядное сопротивле-

Пуск двигателя «Вперед» осуществляется путем включения контактов командоконтроллера К1, К2, К4, К5 и Кб. При этом включаются линейный контактор Л, контакторы 1В, 2В и двигатель подключается в сеть

через пусковое сопротивление. После срабатывания контактора Л катушка реле ускорения 1РУ теряет питание. Одновременно через замыкающий бло-7 кировочный контакт 1В подается питание на К4, К5 и Кб. Контактор ускорения 1У срабатывает через интервал, определяемый выдержкой времени реле 1РУ. После срабатывания контактора 1У накоротко замыкается, катушка реле ускорения 2РУ, которая находилась под напряжением, равным падению напряжения на первой ступени пускового со-контактах К5 и Кб времени замыкаются лучает питание. Контактор Т, сработав, замыкает якорь двигателя на сопротивление и двигатель переходит в режим динамического торможения, которое заканчивается при 10—20% номинальной скорости двигателя.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 74. Схема управления двигателем постоянного тока парал-лельного возбуждения

При замкнутых последовательно с выдержкой контакты 2РУ и ЗРУ, которые соответственно включают катушки контакторов ускорения 2У и ЗУ; эти контакторы шунтируют своими контактами ступени ускорения. Двигатель будет работать на естественной характеристике. Включение двигателя для работы «Назад» производится поворотом рукоятки командоконтроллера в направлении, противоположном направлению при пуске вперед. Процесс пуска при этом протекает аналогично.

Во время работы двигателя реле РДТ находится под напряжением, замыкающий контакт РДТ в цепи катушки контактора Т закрыт, но в это время один из размыкающих контактов 2Н или 2В открыт. При отключении двигателя от сети контакты 2В или 2Н закрываются и, так как закрыт контакт РДТ, катушка контактора Т по-

Защита двигателя осуществляется максимальным реле РМ и реле напряжения РН.

Схема управления двигателем постоянного тока, работающим в системе генератор — двигатель (рис. 75). Рассматриваемая схема обеспечивает работу двигателя для одного направления вращения и позволяет производить торможение в режиме генераторного торможения с отдачей энергии в сеть при остановке привода.

Пуск двигателя начинается с подключения цепи управления к источнику постоянного тока. Вследствие подачи питания к цепи управления реле РОП срабатывает и закрывает свои замыкающие контакты в цепи кнопки «Пуск». Далее включается приводной двигатель АД генератора Г. Для включения рабочего двигателя Д нажимают на кнопку «Пуск». При нажатии на эту кнопку замыкается цепь, в которой находятся реле 1РП, реле РМ, контакт реле РОП и кнопка «Стоп»

Обмотка контактора 2Л включается автоматически (поскольку обмотка реле 1РП замкнет свой контакт в цепи катушки 2Л), в результае чего включается и контакты контактора 2Л. Одновременно под напряжением окажется обмотка реле РУП.

Контактор 2Л подключает обмотку возбуждения генератора ОВГ к источнику постоянного тока. В обмотке ОВГ возникает ток, а на зажимах генератора э. д. с. В Цепи якорей двигателя и генератора будет проходить ток. Двигатель разгоняется до скорости, обусловленной положением движка реостата РВГ, регулирующего величину тока возбуждения генератора.

Реле РУП имеет две обмотки: одну — последовательную, включенную в цепь якоря двигателя, и другую — параллельную, подключенную к источнику постоянного тока. Намагничивающие силы, создаваемые этими обмотками, направлены встречно. Пока ток в цепи якоря не превосходит допустимого значения, якорь реле удерживается за счет действия параллельной обмотки; при этом замыкающие контакты реле замкнуты и в цепи ОВГ включена только часть сопротивления РВГ, заключенная между точками а и б. Если ток якоря превосходит допустимое значение, то н. с. (намагничивающая сила) последовательной обмотки нейтрализует н. с. параллельной обмотки и якорь реле отпадает. Замыкающие контакты реле РУП ра‘змыкаются, в цепь обмотки возбуждения вводится все сопротивление реостата РВГ.

В результате этого уменьшается темп нарастания э. д, с. генератора, дальнейшее увеличение тока якоря предотвращается.

Рис. 75. Схема управления двигателем постоянного тока в системе Г—Д

Для остановки двигателя нажимают на кнопку «Стоп». При этом параллельная катушка реле РУП теряет питание. Контакты реле размыкаются, и в обмотку возбуждения генератора вводится все сопротивление РВГ. Поскольку обмотка возбуждения остается включенной (питание катушки контактора 2JJ осуществляется в этом случае через контакты реле 2РП), ток в ней начинает убывать. Электродвижущая сила генератора уменьшается и, когда она окажется меньше э. д. с. двигателя, возникнет режим генераторного торможения с отдачей энергии в сеть. Двигатель начнет останавливаться. При снижении напряжения генератора до определенного значения отпадает якорь реле 2РП. Его замыкающие контакты отключают обмотку контактора 2Л, что приводит к тому, что замыкающие контакты 2Л отключат ОВГ от сети постоянного тока, а размыкающие Замыкаются и подсоединяют эту обмотку к якорю генератора.

Вследствие изменения полярности напряжения на обмотке ОВГ ток возбуждения и э. д. с. генератора уменьшаются до нуля и двигатель останавливается.

Ограничение тока якоря в допустимых пределах при торможении осуществляет реле РУП. При опасных значениях тока это реле срабатывает и своими замыкающими контактами в цепи обмотки возбуждения генератора замыкает накоротко часть сопротивления РВГ.

Разрядное сопротивление Rp предохраняет обмотку возбуждения от перенапряжений в момент ее отключения. Реле максимального тока РМ отключает двигатель при возникновении в цепи яморя токов короткого замыкания.

Рекламные предложения:


Читать далее: Блокировочные связи в схемах управления электроприводами

Категория: — Электрооборудование строительных машин

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Мостовая схема управления двигателем постоянного тока

Читайте также

Машины постоянного тока

Машины постоянного тока Вопрос. Что входит в объем испытаний машин постоянного тока?Ответ. В объем испытаний входит:определение возможности включения без сушки;измерение сопротивления изоляции обмоток и бандажей;испытание изоляции повышенным напряжением промышленной

Токопроводы напряжением до 1 кВ переменного и до 1,5 кВ постоянного тока

Токопроводы напряжением до 1 кВ переменного и до 1,5 кВ постоянного тока Вопрос. Каковы требования к размещению токопроводов?Ответ. Должны быть выполнены следующие требования:в местах, где возможны механические повреждения, токопроводы должны иметь соответствующую

Глава 4.1. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НАПРЯЖЕНИЕМ до 1 кВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА и до 1,5 кВ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Глава 4.1. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НАПРЯЖЕНИЕМ до 1 кВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА и до 1,5 кВ ПОСТОЯННОГО ТОКА Область применения Вопрос. На какие РУ распространяется настоящая глава Правил?Ответ. Распространяется на РУ и НКУ напряжением до 1 кВ переменного тока и до 1,5 кВ

Двигатели постоянного тока

Двигатели постоянного тока Двигатели постоянного тока для любительского конструирования могут использоваться для движения и перемещения конструкций роботов (см. рис. 4.13). Для большинства таких двигателей характерны высокая частота вращения ротора и небольшой крутящий

Начальная схема управления

Начальная схема управления На рис. 10.10 показан первый тестовый вариант схемы управления ШД. Для буферизации выходных сигналов с шин PIC 16F84 использованы шестнадцатеричные буферы типа 4050. Сигнал с выхода каждого буфера подается на транзистор NPN типа.

В качестве таких

1.13. Фотоэлектричество при 48 вольтах постоянного тока: вспомнили о гениальном Эдисоне

1.13. Фотоэлектричество при 48 вольтах постоянного тока: вспомнили о гениальном Эдисоне Томас Альва Эдисон (1847–1931) был величайшим изобретателем своего времени. Он изобрел лампу накаливания (с угольной нитью), микрофон, значительно усовершенствовал телефон, придумал

Глава 4.1. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 КВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ДО 1,5 КВ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Глава 4.1. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 КВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ДО 1,5 КВ ПОСТОЯННОГО ТОКА Область применения Вопрос 1. На какие распределительные устройства распространяется настоящая глава Правил?Ответ. Распространяется на распределительные устройства

1.

8.14. Машины постоянного тока

1.8.14. Машины постоянного тока Вопрос 38. Как производится измерение сопротивления изоляции обмоток?Ответ. Производится при номинальном напряжении обмотки до 0,5 кВ включительно мегаомметром на напряжении 500 В, а при номинальном напряжении обмотки выше 0,5 кВ – мегаоммет-ром

Токопроводы напряжением до 1 кв переменного и до 1,5 кв постоянного тока

Токопроводы напряжением до 1 кв переменного и до 1,5 кв постоянного тока Вопрос 59. Какие требования должны быть выполнены при размещении токопроводов?Ответ. Должны быть выполнены следующие требования:1) в местах, где возможны механические повреждения, токопроводы должны

5.3.3. ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

5. 3.3. ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПОСТОЯННОГО ТОКА Электропередачи и вставки постоянного тока обладают рядом экономически выгодных преимуществ по сравнению с передачами переменного тока. Так как на нормальный режим работы линии постоянного тока не оказывают влияния ее реактивные

6.2.2. МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА ЕДИНЫХ СЕРИЙ

6.2.2. МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА ЕДИНЫХ СЕРИЙ Без существенного изменения конструктивных черт машины постоянного тока к 30-м годам нашего столетия стали более мощными, значительно расширился диапазон регулирования их частоты вращения. Как правило, машины постоянного тока

6.2.3. ТЯГОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

6.2.3. ТЯГОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА Пионером советского тягового электромашиностроения был завод «Электрик» (г. Санкт-Петербург), который в начале 1924 г. изготовил десять двигателей мощностью 110 кВт при частоте вращения 660 об/мин для тепловоза с

6.2.4. КРУПНЫЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

6.2.4. КРУПНЫЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА Еще до войны производство крупных машин постоянного тока было сосредоточено на заводах «Электросила» и ХЭМЗ и развивалось ускоренными темпами. На заводе «Электросила» в предвоенные годы было изготовлено свыше 200 единиц крупных

6.2.5. ТИРИСТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

6.2.5. ТИРИСТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА В электроприводах постоянного тока различных механизмов еще с 20-х годов наряду с системами «генератор — двигатель» стали находить применение системы «преобразователь — двигатель», основанные на ионных

11.

2.5. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

11.2.5. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ ПОСТОЯННОГО ТОКА Линии передачи постоянного тока высокого напряжения предполагались как средство передачи энергии на большие расстояния. Первой опытно-промышленной линией была передача Кашира — Москва; до настоящего времени

Приложение Схема электрооборудования автомобиля ГАЗ-3110 с двигателем ЗМЗ-402

Приложение Схема электрооборудования автомобиля ГАЗ-3110 с двигателем ЗМЗ-402 1 – указатель поворота передний правый;2 – фара головного света правая;3 – лампы габаритного света передние;4 – лампы головного света;5 – противотуманная фара правая;6 – электровентилятор

Схемы включения двигателей постоянного тока

Фиг. 1. Схема включения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.

Рис. 66. Схема включения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА  [c.177]
Рис. 2.2.7. Схемы включения двигателей постоянного тока а — независимого возбуждения б — последовательного возбуждения в — смешанного возбуждения
Рис, 71. Типовая схема включения двигателя постоянного тока.  [c.136] Рассмотрим схему управления двигателем постоянного тока с контроллером КП-2026, приведенную на рис. 6.18. Контроллер имеет дугогасящую катушку МЗ. При установке барабана контроллера в первое рабочее положение включается контактор и отключается после перевода барабана в нулевое положение. Контактор отключается также при размыкании одного из конечных выключателей Ql и Q2. Проследим цепь питания катушки контактора один конец ее включен в главную цепь (+Л1), а второй конец присоединен к пальцу 4 контроллера и через сегменты контроллера 3 или 4 (в зависимости от направления) и один из конечных выключателей соединен со вторым проводом главной цепи (—Л2).  [c.276]

Одновременно с включением электродвигателя включается и параллельный тормозной электромагнит У В. Схема управления двигателями постоянного тока с электрическим торможением рассмотрена ниже.  [c.277]


Измерительным прибором служит мост типа ЭТП-209 со сдвоенным реохордом для включения в систему слежения обратной связи. Реохорд задачи программы прибора РУ-5-01 и реохорд обратной связи измерительного прибора ЭТП-209 образуют мостовую схему. При наличии разбаланса в мостовой схеме сигнал поступает в усилительную аппаратуру и на исполнительные органы до устранения в системе разбаланса. Усилительной частью схемы служат ламповый и электромашинный усилитель типа ЭМУ-12А. Электромашин-ный усилитель работает в паре с двигателем постоянного тока серии П-12, нагружающим образец через соответствующую систему механического редуцирования.  [c.64]

С высоким пусковым моментом, большим числом включении в час и регулированием скорости Двигатели постоянного тока последовательного или смешанного возбуждения, иногда с искусственными схемами соединения обмоток Механизмы подъема и передвижения кранов большой производительности и точности, вспомогательные металлургические механизмы, электрическая тяга  [c.239]

Двигатели постоянного тока параллельного возбуждения 501, 513 — Пусковая диаграмма 503 — Схема включения 501 — Торможение — Схема 502 —Характеристики 502, 503, 504, 505, 513  [c.708]

Схема электропривода напорного механизма. Этот механизм приводится в действие двигателем постоянного тока ДН, включенным последовательно в цепь якоря генератора напора ГН. Электриче-  [c.272]

Схема электропривода поворотного механизма. Для приведения в действие механизма поворота на экскаваторе ЭКГ-4,6 применяются два двигателя постоянного тока 1ДВ и 2ДВ, которые получают питание от генератора поворота ГВ. Электрическая схема управления этим приводом также не отличается от рассмотренной выше схемы привода подъема, за исключением того, что здесь отсутствует узел ослабления поля двигателя. Кроме того, в рассматриваемой схеме предусматривается реле контроля напряжения РП, включенное на падение напряжения в главной цепи (точки 210—240). Это реле включает узел гашения ноля генератора (н. о. контакты 252).  [c.273]

Схема электропривода механизма подъема ковша. Подъемная лебедка приводится в действие двигателем постоянного тока ДП (см. рис. 177), включенным последовательно в цепь трехобмоточного генератора подъема ГП.  [c.279]

В электроприводе лифтов наиболее часто используют схему включения двигателя с независимым возбуждением (рис. 66). Напряжение и с от источника постоянного тока подводится к зажимам якорной обмотки и Я2, а напряжение и в — к шунтовой обмотке возбуждения двигателя ОВд на зажимы Ш1 и Ш2.  [c.106]

В электрических приводах для бесступенчатого изменения скорости вращения шпинделя используется свойство двигателей постоянного тока плавно изменять число оборотов ротора при определенной схеме включения. Однако отсутствие в цехе источников постоянного тока весьма затрудняет использование этого метода на практике. Такая схема регулирования не получила заметного применения и встречается лишь в нескольких моделях токарных автоматов и редко в других моделях станков.  [c.24]

Основными обмотками статора двигателя постоянного тока являются шунтовая и сериесная обмотки возбуждения, использующиеся для создания различных схем включения двигателей.  [c.125]

Математические модели генераторов и двигателей постоянного тока общеизвестны. Наличие нелинейной характеристики намагничивания и обмотки самовозбуждения генератора усложняет обычную структуру модели генератора. Математическая модель рассматриваемого генератора получается на основе электромагнитных контуров схемы включения.  [c.412]

Общий метод расчета механической характеристики двигателей постоянного тока в рассматриваемой схеме (рис. 7-1) включения заключается в нахождении за-, висимостей / =/ (/,1.) и /ц, =/(/я ) и последующем переходе к зависимости n, = f(M,).  [c.137]


Тяговые двигатели электровозов переменного тока, которые часто называют двигателями пульсирующего тока, по своей конструкции и схеме включения несколько отличны от обычных двигателей постоянного тока. Для снижения пульсационных потерь в магнитной системе машины обмотки возбуждения постоянно шунтированы активным сопротивлением как показано на рис. 39 и 41.  [c.48]

Для управления двигателями постоянного тока, так же как и переменного, можно применять магнитные контроллеры. Схема управления с магнитным контроллером типа П, изображенная на рис. 6.23, предназначена для механизмов передвижения. Этот контроллер имеет симметричную схему включения, в которой предусмотрены торможение противовключением и регулирование частоты вращения пусковыми резисторами.  [c.280]

В приведенной на рис. 103, б схеме регулятора органом сравнения служит механический дифференциал Д. Сравнение выходного сигнала с МЭП и заданного осуществляется следующим образом. Угловая частота выходного вала 1 дифференциала Др, вращательное движение которого преобразуется винтовой парой 2 в поступательное перемещение ЭИ, зависит от разности угловых частот вращения входных валов дифференциала. Один из этих валов вращается асинхронным двигателем Д с неизменной угловой частотой Шз, а другой (4) — с частотой С04 двигателем постоянного тока, якорь Я которого включен на балластный резистор Я в цепи ГИ— МЭП. Угловая частота выходного вала 1 дифференциала Др  [c.178]

Обычно для изменения скорости растяжения образца применяются схемы регулирования числа оборотов электродвигателя постоянного тока с помощью включения в обмотку якоря или обмотку возбуждения управляющего реостата. Включение реостата требует значительного дополнительного расхода электроэнергии в цепи управления. Кроме того, сопротивление реостата ограничивает пределы изменения частоты вращения электродвигателя в области низких значений скорости растяжения, поэтому при такой схеме регулирования приходится использовать электродвигатель с заведомо увеличенной в несколько раз мощностью с тем, чтобы при минимальной частоте вращения получить требуемое значение крутящего момента на валу двигателя и, таким образом, усилие растяжения образца.  [c.84]

Выбрав тип и габарит двигателя, намечают по каталогу его механические характеристики— пусковые, тормозные, регулировочные, рабочие, соответственно фиксируя число ступеней пуска, торможения, регулирования скорости. Попутно решают вопрос о роде управления, которое может быть автоматическим, полуавтоматическим, ручным. Последнее в современной практике по условиям производительности, качества продукции, надёжности, расхода энергии и т. п. почти не применяется. Выбирая характеристики двигателя, тем самым намечают схему включения главных цепей двигателя якоря и обмотки возбуждения в машинах постоянного тока, статора и ротора — в асинхронных машинах.  [c.3]

Барабанные контроллеры типа КПС и кулачковые контроллеры типа ПКС постоянного тока, предназначающиеся исключительно для управления сериесными электродвигателями механизмов подъёма—спуска, позволяют включать двигатели на положе-. ниях подъёма по нормальной схеме реостатного пуска, а на положениях спуска — по шунтовой схеме, осуществляя тормозной или силовой моменты в зависимости от величины спускаемого груза. В них предусматривается конечное включение вспомогательного тока и допускается присоединение шунтового или сериесного тормозного магнита.  [c.851]

Для. быстрой остановки привода может применяться электрическое торможение динамическое или противовключением. На фиг. 3 изображена схема динамического торможения короткозамкнутого двигателя. Пуск двигателя производится обычно кнопкой. При нажатии кнопки Стоп , которая имеет два контакта, двигатель отключается от сети линейным контактором Л, после чего включается тормозной контактор Т. Статор подключается к постоянному току от выпрямителя ТВ. Торможение длится в течение выдержки времени реле, пристроенного к контактору. Контакторы Л ж Т сблокированы НЗ блокконтактами. Одновременное включение обоих контакторов могло бы привести к выходу из строя выпрямителя.  [c.543]

Вращение от электродвигателя постоянного тока 12 через клиноременную передачу передается гидронасосу 11. Скорость перемещения датчика регулируется изменением подачи масла в гидросистему через число оборотов электродвигателя и эксцентриситет гидронасоса. Гидронасос имеет реверс, что позволяет менять направление перемещения. Масляная магистраль от насоса через кран переключения рода работы 13 подводится к золотнику управления двигателями 8. Золотник перемещается электромагнитами 1 я 2, снабженными микровыключателями 9. Пуск двигателя (схема пуска на рисунке не показана) сблокирован с включением электромагнита 1. При этом золотник 8 перемещается в верхнее положение.  [c.244]

С высоким пусковым моментом, большим числом включений в час и регулироианием сио- рости Двигатели постоянного тока последовЭ тельного или смешан кого возбуждения, иногда с искусственными схемами соединения обмоток, а также системы с регулируемым напряжением 1ЮСтоя иного тока Механизмы подъема и передвижения кранов S большой производитель- ности и точности, вело- 1 могательные металлур- i гические механизмы, 1 электрическая тяга  [c.126]

Сравнение видов электрического торможения. Рекуперативное торможение можно применять в шунтовых двигателях постоянного тока с регулированием скорости током возбуждения и в короткозамкнутых асинхронных Двигателях с переключением полюсов. Выбор между противовключеняем и динамическим торможением зависит от требуемой быстроты торможения и точности остановки при одинаковых исходных токах в якоре торможение противовключением более эффективно, так как тормозной момент при противо-включении меняется мало, а при динамическом торможении спадает до нуля. Динамическое торможение практически считается наиболее точным. Для реверсивных приводов чаще применяют противовключение, для нереверсивных— динамическое, так как схема последнего проще.  [c.8]


Контроллерные диаграммы. Каждая автоматическая схема имеет несколько характерных положений замыкания её элементов. Возьмём для примера нереверсивный сериес-ный двигатель постоянного тока, предназначенный для пуска в одну сторону по трём механическим характеристикам. Схема будет иметь четыре характерных положения включения её автоматических аппаратов а) покой б, в, г) работа на первой, второй и третьей характеристиках. Для уяснения основных условий работы схемы автоматизированного электропривода служит контроллерная диаграмма, Она показывает число типичных положений схемы, число включённых в неё главных аппаратов и какие аппараты включены при каждом положении. Для иллюстрации на фиг. 86 показана схема главной цепи реверсивного сериесного двигателя с двумя парами реверсирующих контакторов, из ко-  [c. 62]
Рис. 14.129. Схема автоматического регулирования скорости вращения барабана многоиратного волочилвнопо стана с приводом от двигателей постоянного тока. Двигатели 9 (рис. а) вращают барабаны 4. Проволока 1, огибая барабан, направляется вокруг натяжного ролика 7, затем вокруг холостого ролика 8 и далее через фильер 3 к следующему барабану. Чтобы исключить образование петель и проскальзывание проволоки, натяжной ролик 7 (рис. б), посаженный на ось рычага 15, связанного с зубчатым сектором 12, при повороте смещает ползунок реостата 5, включенного в цепь обмотки возбуждения предшествующего двигателя. Величина натяжения проволоки механически регулируется связанной с роликом 7 пружиной 14. Рычаги 15 и 13 должны располагаться так, чтобы противонатяжение составляло 10—30% от усилия волочения с отклонением не более 10% от принятой величины.
При пормалыюй работе привод по схеме IV приводится в действие двигателем постоянного тока, который питается от агрегата Г—Д при этом муфта, расположенная между редуктором и асинхронным двигателем, выключена. В случае повреждения приводного электродвигателя постоянного тока или агрегата Г—Д, привод может работать от асинхронного двигателя, питающегося непосредственно от сети. Муфта, соединяющая асинхронный двигатель, включена. При отсутствии электроэнергии во внешней сети из-за ее повреждения генератор постоянного тока агрегата Г—Д может работать от дизеля, посредством включения фрикционной муфты, соединяющей дизель с генератором асинхронный двигатель при этом отключается. И, наконец, если вследствие неисправности электромашин или повреждения в цепи управления, ни один из перечисленных способов не может быть осуществлен, привод может быть приведен в действие непосредственно от дизеля.  [c.566]

Рнс. 16. Прннципиаль пая схема включения выпрямителя в цепь тягового двигателя постоянного тока  [c.16]

На рис. 14, б представлена схема ПМУ мощностью до 0,5 кет. Схема состоит из питающего однофазного трансформатора Тр с двумя вторичными обмотками 2иЗ, двигателя постоянного тока Д и магнитного усилителя. В магнитный усилитель входят две обмотки управления ОУ и ОУа и две рабочие обмотки ОР и ОР , включенные в плечи выпрямительного моста. Обмотка трансформатора 2 питает цепь якоря двигателя Д, а обмотка 3 питает обмотку возбуждения ОВД двигателя. Выпрямление тока в каждой цепи осуществляется дву хполу пер йодным выпрямителем В1— В4 — в цепи якоря и 1В—4В — в цепи возбуждения.  [c.41]

На фиг. 496 показана одна из схем включения двух вентилей, через которые от трансформатора однофазного тока производится питание электроэнергией двигателя постоянного тока. В моменты, когда на вторичной обмотке трансформатора возникает напряжение, которое может вызвать ток от точки а к точке х, фактически ток возникает только в цепи полуобмотка трансформатора о—х,  [c.404]

Для автоматического пуска асинхронных двигателей с фазовым ротором или двигателей постоянного тока применяются магнитные контроллеры (контакторные панели), представляющие собой комплект контакторов и реле, соединеннных по определенной схеме. Все сказанное о магнитном пускателе полностью осуществихмо в случае управления электродвигателями с помощью магнитных контроллеров. При напряженном режиме работы, характеризующемся большим числом включений в час, и при значительной мощности двигателя, когда управление с помощью обычного (ручного) контроллера становится затруднительным, применяют магнитные контроллеры. При весьма тяжелых режимах работы кранов, при питании кранов переменным током применя-  [c.94]

Электроконтактные регуляторы применяются в двигателях малой мощности. На рис. 31.13 показан электроконтактный регулятор вибрационного действия. В момент включения двигателя ток проходит через замкнутые контакты 3 регу-лятора и подается в цепь питания двигателя. При увеличении частоты вращения сила инерции груза 2 преодолевает силы сопротивления пружин / и 4, отклоняет груз 2 и размыкает контакты 3. Частота вращения якоря уменьшается, вследствие чего контакты вновь замыкаются, и процесс повторяется. Непрерывное замыкание и размыкание контактов дают возможность авто. матически поддерживать угловую скорость Ыср, близкую к постоянной. Изменение задаваемой угловой скорости в этих регуляторах осуществляется подбором элементов электрической схемы.  [c.400]

Барабанные контроллеры типа КП и кулачковые контроллеры типа ПК для постоянного тока имеют симметричную схему включения, допускающую присоединение шунто-вого или сериесного тормозного электромагнита, и снабжены дополнительными пальцами для максимально-нулевой и конечной защиты вспомогательного тока. Применяемые преимущественно для управления сериесными двигателями в механизмах передвижения и поворота (вращения поворотной части грузоподъёмных машин), они используются также для управления шунтовыми и компаундными двигателями для механизмов подъёма груза они применяться не могут, за исключением случаев привода механизмов шунтовыми электродвигателями.  [c.851]

На автомобилях с генераторами постоянного тока присоединение на массу обмотки дополнительного реле осуществляется через обмотку якоря генератора, что обеспечивает электрическую блокировку стартера, предупреждая ошибочное включение последнего на работающий двигатель (во время работы двигателя оба конца обмотки дополнительного реле находятся под одним и тем же напряжением). При этой схеме отказ в работе дополнительногог реле может быть вызван нарушением контакта в цепи якоря генератора, например вследствие заедания щетки в щеткодержателе. Проверка осуществляется непосредственным соединением вывода обмотки дополнительного реле с массой, минуя генератор.  [c.46]


Управление двигателем постоянного тока Схема управления мотором

Сегодня научимся управлять обычным коллекторным мотором. Будем крутить его вправо и влево. И всё это без использования микроконтроллера Ардуино или ESP.
Для примера нам будет нужно всего 2 кнопки и два реле. Я использовал блок из двух реле, но можно и одинарные.
Для чего это может пригодиться.
Например.
Для управления жалюзи. Напишите, как ещё можно использовать это приспособление.
А если применить Ардуино,  то управлять можно всего одной кнопкой.
Теперь посмотрим как это работает.

Так как я не нашёл мотор с маленькими оборотами, то пришлось поставить высокооборотистый, так что на записи не очень хорошо заметно направление движения. Я попытался замедлить скорость видео, но получилось ещё хуже. Так что поверьте на слово. Оно работает.
Принцип работы такой.
Двигатели постоянного тока вращаются в зависимости от полярности поданного напряжения.
Если поменять полярность, то изменится направление вращения.
Пока кнопка не нажата, мотор обесточен. При нажатии одной кнопки, на мотор подаётся напряжение которое вращает мотор в одну сторону, а при включении другого реле, напряжение изменит свою полярность и вращение будет в другую сторону. Дальше в видео я постараюсь графически показать как это работает.

Сначала теория.
Эти реле имеют три контакта и обозначаются как NO, COM, NC.
Это означает.

  • NO — нормально-разомкнутый контакт
  • COM — общий контакт
  • NC — нормально-замкнутый контакт


В выключенном состоянии подвижный контакт COM замкнут с NC.
При подачи сигнала на управляющий контакт, подвижный контакт COM перекинется на NO и может включить мощную нагрузку, например лампу на 220 вольт или как в нашем случае электромотор.

Реле могут управляться низким уровнем или высоким.
В 90% случаев такие реле управляются низким уровнем, то есть для включения реле надо на управляющий контакт подать минус питания. Это значит подключить к земле. Узнать о срабатывании можно по загоревшемуся светодиоду и по громкому щелчку реле.  Кстати при работе с ESP вы могли заметить, что реле слабо щёлкает, а то и вообще не слышно. Это потому, что на ESP напряжение всего 3,3 вольта. Хотя для работы вот такого 5 вольтового реле нужно напряжение 5 вольт, но оно работает и с 3,3 вольта, но мене стабильно.
Если у вас реле работающее от высоко уровня, то всё наоборот. Вам для срабатывания надо подать на вход + питания, то есть + 5 вольт.
Ну думаю, что с теорией разобрались.

Теперь давайте рассмотрим схемы.
Сначала общая схема подключения.
Вот фотография как подключено у меня, а это схема общего подключения.

Теперь давайте посмотрим принцип работы.

  • При выключенном первом и втором реле напряжение на мотор не подаётся.
  • При включенном первом реле и выключенном втором, напряжение подаются вот по такой схеме, а так как ток движется от минуса к плюсу, то и вращение идёт в ту же сторону.
  • При включенном втором реле и выключенном первом, напряжение  теперь подаются вот по такой схеме. На моторе теперь плюс и минус поменяли свои значения и мотор будет крутиться в другую сторону.

Даже и не знаю что ещё сказать.
Пишите что не понятно. И извините если в теории я был не точен, всё же не занимался теорией, всё больше практика.
Но я постарался объяснить как можно проще, что бы было понятно большинству смотрящих.
Если вы хотите продолжения этой темы, например управление одной кнопкой, то пишите, и если будет много желающих, то я сделаю продолжение.
А вообще у меня есть ещё много интересных идей.

 И по возможности досматривайте мои видео до конца, а то я стараюсь, рассказываю и описываю принцип работы и комментирую скетчи. На это уходит много времени и сил, но по статистики я вижу что вы эти моменты не смотрите, или прокручиваете, или уходите. Из-за этого у видео плохое удержание, а это плохо сказывается на рейтинге.
Если вам интересна эта тема, то я могу снять продолжение этого видео. Можно менять не только направление движения, но и изменять скорость вращения.
Объём вашего интереса, я буду оценивать по количеству лайков и комментариев. Чем их будет больше, тем быстрее выйдет новое видео.
Ну, а если вам нравятся мои уроки, то ставьте лайк и делитесь моими видео, с другими. Это очень поможет мне в продвижении канала, а меня будет стимулировать выпускать уроки чаще и интереснее.
Вы видите ссылки на видео, которые, я думаю будут вам интересны. Перейдя на любое из этих видео вы узнаете что-то новое, а ещё поможете мне. Ведь любой ваш просмотр — это знак YOUTUBE, что это кому-то интересно и что его надо показывать чаще.
Спасибо.
А пока на этом всё.

 

Схема включения двигателя постоянного тока в сеть 110 и 220вольт

Часто в условиях домашней мастерской, оснащенной различным оборудованием и механизмами, возникает необходимость подключения к сети двигателя постоянного тока.

Самой востребованной и популярной выступает схема с использованием пускового реостата. Этот элемент отвечает за понижение показателей пускового тока, возникающего при включении двигателя. Пусковой ток нуждается в корректировке, так как превышает номинальный показатель в 10-20р. Двигатель постоянного тока, а точнее обмотка может не справиться с такой нагрузкой.

На схеме ниже представлено подключение пускового реостата по последовательной схеме с цепью якоря.

Расшифровка обозначений:

  • Л – соединенный с сетью зажим;
  • М – соединенный с цепью возбуждения зажим-фиксатор;
  • Я – соединенный с якорем зажим;
  • 1 – дуга, 2 – рычаг, 3 – контакт рабочий.

Включение и управление двигателем постоянного тока важно выполнять, принимая во внимание информацию, приведенную на самом агрегате или в инструкции (если таковая еще сохранилась). 

Представленная схема двигателя постоянного тока оптимальна для агрегатов, мощность которых превышает 0,5кВт. Чтобы рассчитать пусковое сопротивление реостата, воспользуйтесь формулой:

Расшифровка обозначений: Rn – пусковое сопротивление реостата, U – напряжение сети (100 или 220), Iном – номинальное значение тока электрического двигателя, Rя – показатели сопротивления обмотки якоря.  

Порядок и схема включения двигателя постоянного тока

  • Установите рычаг на реостате в положение «0» — холостой контакт;
  • После включения сетевого рубильника необходимо перевести этот рычаг в положение первого промежуточного контакта. Подключаемый двигатель постоянного тока перейдет в стадию возбуждения. По якорной цепи потечет ток, показатель которого зависит от величины сопротивления, включающего все 4 секции пускового реостата;
  • Посредством увеличения частоты вращения якоря пусковой ток снижается. В результате уменьшается и сопротивление, возникшее при пуске. Для выполнения задачи рычаг реостата постепенно проводят по контактам до тех пор, пока он не займет рабочего контакта. НЕ задерживайтесь на промежуточных контактах, на такие нагрузки пусковые реостаты не рассчитаны.

Схема двигателя постоянного тока предполагает и определенную последовательность действий для его отключения.

Двигатель постоянного тока отключается не сразу. После перевода рукояти реостата в крайнее левое положение агрегат отключится, но обмотка останется замкнутой. Только после этого питание двигателя можно выключать.

Если игнорировать приведенный выше порядок действий, при размыкании цепи велик риск возникновения напряжения такой силы, которая выведет электрический двигатель из строя.

Включение двигателя постоянного тока для промышленных применений может отличаться.

Управление двигателем постоянного тока | joyta.ru

Чтобы двигатель постоянного тока начал вращаться, ему необходимо обеспечить нужное количество энергии. Как правило, для маломощных двигателей достаточно несколько ватт. Блок управления (микроконтроллер), который принимает решения о запуске двигателя, не может непосредственно управлять двигателем, то есть обеспечить необходимую мощность со своего вывода. Это связано с тем, что порты микроконтроллера имеют очень ограниченную нагрузочную способность (максимальный ток на выходе микроконтроллера обычно не более 20 мА).

Поэтому нужен усилитель мощности — устройство, которое может на своем выходе генерировать сигнал мощностью большей, чем мощность на его входе. Такими устройствами являются транзистор и реле, которые прекрасно подходят для управления двигателем постоянного тока.

Управление двигателем при помощи биполярного транзистора

Самый простой способ приведения в действие двигателя показан ниже:

Биполярный транзистор используется в качестве переключателя. Резистор R необходимо подобрать таким, чтобы в худшем случае (потенциал базы равен потенциалу эмиттера) через него протекал ток, не превышающий максимальный ток порта микроконтроллера.

Для того чтобы подобрать подходящий транзистор, нам нужно знать максимальный ток во время пуска или остановки двигателя, и ток во время нормальной его работы. Исходя из этого, мы подберем транзистор с соответствующим током коллектора и его максимальное значение.

Следует также обратить внимание на мощность, выделяющуюся на транзисторе (P = Uкэ * Iк). Несмотря на то, что транзистор в данном случае работает в состоянии насыщения и напряжение Uкэ часто не превышает 1В, коллекторный ток все же велик (около 0,5 А для двигателя среднего размера) и, следовательно, мощность, излучаемая на транзисторе может потребовать от нас установки радиатора.

Другой проблемой при применении биполярных транзисторов, может быть, слишком большой ток базы. Соотношение токов выходного сигнала к входному такого транзистора — это чаще всего 100 (это отношение называется коэффициентом усиления по току и обозначается или hfe ). Но, к сожалению, когда транзистор работает в состоянии насыщения, этот коэффициент сильно снижается.

Это приводит к тому, что если мы хотим, чтобы ток коллектора имел большое значение, это может потребовать большего тока, чем 20 мА, то есть больше, чем составляет нагрузочная способность порта микроконтроллера. В таких случаях решением может быть использование комбинации транзисторов – транзистор Дарлингтона:

Силиконовый коврик для пайки

Размер 55 х 38 см, вес 800 гр….

Такая система ведет себя как один транзистор с большим значением усиления тока и малой скоростью работы.

Несколько слов об индуктивных нагрузках

Поскольку двигатель является индуктивной нагрузкой, мы должны быть осторожны. Если через обмотку течет ток, и мы внезапно остановим этот поток, то на выводах обмотки временно появляется большое напряжение. Это напряжение может привести к повреждению транзистора (в представленной схеме выше) вызывая пробой перехода база-коллектор. Кроме того, это может создавать значительные помехи. Для предотвращения этого необходимо параллельно с индуктивной нагрузкой подключить диод:

Во время нормальной работы двигателя диод смещен в обратном направлении. Отключение питания электродвигателя вызывает нарастание напряжения на катушке, при этом диод будет смещен в прямом направлении, благодаря чему произойдет разряд излишней энергии накопленной в катушке.

Диод следует подобрать такой, чтобы он выдерживал обратное напряжение во время нормальной работы двигателя. Такую защиту можно применять как при использовании биполярных транзисторов, так и MOSFET. Так же рекомендуется использовать диод и в работе с электромагнитным реле, для предотвращения раннего износа контактов.

Управление двигателем при помощи MOSFET транзистора

Так же можно управлять постоянным двигателем с помощью полевого транзистора MOSFET:

Он должен быть с каналом обогащенного типа. Основным преимуществом такого транзистора является практически отсутствие входного тока. Он имеет небольшое активное сопротивление канала (доли ома), благодаря чему потери мощности в транзисторе не большие. Недостатком является чувствительность к электростатическим разрядам, которые могут вывести транзистор из строя.

Так как ток стока может достигать (для среднего транзистора) десятков ампер и, имея практически нулевой входной ток, MOSFET транзисторы отлично подходят в качестве усилителя мощности и часто являются лучшей альтернативой, чем биполярные. Они так же должны быть защищены диодами от индуктивных всплесков, так как это может привести к пробою между затвором и каналом (напряжение пробоя составляет несколько десятков вольт).

Управление двигателем при помощи реле

Если вам необходимо управление двигателем постоянного тока, и вы знаете, что частота переключения не будет слишком большая (ниже 20 Гц), то вы можете для коммутации использовать реле (реле не подходят для управления ШИМ). Преимуществом такого решения является, прежде всего, малое выделение тепла.

Существуют малогабаритные реле способные управлять токами до 10 А ! Для таких больших токов, потери мощности в реле являются приемлемыми, но для небольших токов хуже. Катушка управления контактами реле можно работать даже от нескольких сотен мА. Так что нет никакого смысла в использовании такого реле для управления током подобной величины.  К счастью, есть отдельные экземпляры, которые потребляют ток около 40 мА и это уже гораздо лучше.

Если речь идет о напряжении управления реле, то оно бывает от 3 до 24 В.  Как мы уже писали ранее, максимальный выходной ток микроконтроллера 20 мА, а это слишком мало, чтобы управлять реле напрямую. Поэтому для управления необходимо использовать транзистор. Схема такого подключения, как правило, выглядит следующим образом:

Так и так, нам нужен транзистор. Следует, отметить, что в данном случае выделяется гораздо меньше тепла, чем на схеме, основанной только на транзисторе, так как через транзисторный ключ в этой системе течет небольшой ток, а само реле почти не рассеивает энергию в выходной цепи.

Защитный диод на реле не является обязательным. Его наличие зависит от силы тока, индуктивности катушки и максимального напряжения Uкэ транзистора. А вот наличие диода в выходной цепи больше зависит от того, хотим ли мы продлить срок службы контактов реле.

В конце рассуждений о реле приведем ситуацию, когда данный вид управления двигателем является оптимальным. Предположим, что мы хотим управлять двигателем, у которого номинальное рабочее напряжение 2,5 В и ток 3А и работает он от источника напряжением 2,5 В (переключение с небольшой частотой). Если вы будете использовать усилитель, построенный на транзисторе, то на выходе мы будем иметь падение напряжения около 1 В, что в данном случае является слишком большим значением. При использовании же реле у нас никакого падения напряжения не будет.

Управление двигателем при помощи H-моста

Решения, которые мы привели до этого, имеют основной недостаток — с их помощью не возможно управлять двигателем в двух направлениях! Такая необходимость, скорее всего, нам пригодиться, например, при строительстве роботов.  H-моста — это конструкция, которая может быть построена как из обоих типов транзисторов, как и с реле.

Буква «H» исходит из того, что четыре реле и двигатель в середине образуют на схеме букву «H».

Подробно о том, как работает H-мост можно почитать здесь

Управление шаговым двигателем

Шаговые двигатели, так же как и коллекторные, состоят в основном из катушек. То есть для вращения нужно пропустить ток через катушки. Таким образом, все из представленных схем управления двигателями могут быть использованы и для управления  шаговым двигателем. (все, кроме H-моста)
Разница в схеме усилителя мощности для шаговых двигателей заключается в том, что здесь немного другие напряжения и токи, и также в основном требуется 4 переключателя на один двигатель (когда двигатель имеет пять контактов).

Номинальное рабочее напряжение, в основном, находится в диапазоне 9 — 24 В. При таких не малых напряжениях мы имеем дело также с большим током: 0,3 — 1A на одну фазу! Ниже приведен пример подключения шагового двигателя с 5 выводами:

В роли ключей мы можем также использовать MOSFET — транзисторы. Это даже более простое решение.
Так как нам нужно до 4-х транзисторов, которые занимают довольно много места на плате, хорошим решением будет использовать микросхему ULN2003A.

РАЗРАБОТКА СИЛОВОГО МОДУЛЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯМИ ПОСТОЯННОГО ТОКА НА ОСНОВЕ СХЕМЫ H-МОСТ | Опубликовать статью ВАК, elibrary (НЭБ)

Черных А.А.

Студент, НИ Томский политехнический университет

РАЗРАБОТКА СИЛОВОГО МОДУЛЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯМИ ПОСТОЯННОГО ТОКА  НА ОСНОВЕ СХЕМЫ H-МОСТ

Аннотация

В данной работе будет описан расчет и сборка усилителя на основе биполярных транзисторов. Подбор элементной базы, которая соответствовала нагрузке, и обеспечивалась стабильная работа. Тестирование данного силового модуля под управлением МК Atmega16.

Ключевые слова: транзистор, эмиттер, база, коллектор, оптопара, гальваническая развязка, двигатель, микроконтроллер.

Chernykh A.A.

Student, Tomsk Polytechnic University

DEVELOPMENT OF DC-MOTOR CONTROL MODULE, BASED ON H-BRIDGE SCHEME

Abstract

This article describes the calculation and assembly of the amplifier based on bipolar transistors. Selection of new elements, which correspond to the load, and ensures stable operation. Testing of the power module running controlled by Atmega16 microcontroller.

Keywords: emitter, base, collector, opto-galvanic isolation, motor, microcontroller.

Введение

Усилитель является одним из основных узлов различной аппаратуры в устройствах автоматики, телемеханики, вычислительной и информационно-измерительной техники. Электронный усилитель – это устройство, преобразующее маломощный электрический сигнал на входе в сигнал большой мощности на выходе с минимальными искажениями формы.           Усиление мощности сигнала осуществляется за счет потребления усилителем энергии от источника питания.

Выбор структуры усилителя

Так как требуемый коэффициент усиления достигает нескольких сотен, то целесообразно составлять усилитель из нескольких простейших усилителей. Такие простейшие усилители называются усилительными каскадами.

Принцип работы и расчет силового модуля

Как правило, управление двигателем постоянного тока осуществляется изменением напряжения, подаваемого на концы обмотки якоря. Для реверсирования двигателя необходимо менять полярность этого напряжения. Для этого используется мостовая схема: Н-мост (драйверы двигателей), состоящая из четырех силовых ключей (в некоторых случаях 2х управляющих дополнительно) и управляющих элементов. Управляющий сигнал, подаваемый на силовую часть схемы, генерируется с помощью микроконтроллера. Для изменения напряжения (аналогового сигнала) используется широтно-импульсная модуляция (ШИМ). Микроконтроллер генерирует ШИМ–сигнал  с определенным коэффициентом заполнения (см. рис. 1).

Коэффициент заполнения определяет среднее значение напряжения, которое может составлять от 0 до 5В на выводе микроконтроллера, что соответствует 0..7,2В, подаваемым на обмотку якоря двигателя, а также необходимый ток, так как микроконтроллер подает очень маленький ток. На графике показаны сигналы с коэффициентом заполнения 0,25 и 4.

Рис. 1 – ШИМ-сигнал

Пунктирная линия соответствует средним значениям напряжения – 1В и 4В соответственно. Коэффициент заполнения устанавливается с помощью установки значения регистра в AVR микроконтроллере ATmega16 – OCR1AL (для 8-битного ШИМ, который используется для управления двигателем). Это позволяет установить 256 различных скоростей вращения электродвигателя. Значению OCR1AL = 0 соответствует среднее напряжение на выводе OC1A 0В, значению OCR1AL = 255 соответствует напряжение 5В. Частота ШИМ–сигнала составляет 4 000 000 / 256 = 15 625 Гц.

Силовая часть мостовой схемы приведена на рисунке 2.  Она состоит из четырех силовых транзисторов, двух управляющих транзисторов, резисторов, ограничивающих базовые токи, шунтирующих диодов и гальванической развязки в виде двух оптопар. Питание Н-моста происходит от блока питания, подающего постоянное напряжение +7,2В относительно земли.

Рассчитываем параметры для маломощного ДПТ, потребляемого ток до 1А и напряжением 7,2В.

Максимальный коллекторный ток на силовых транзисторах (при пуске двигателя) составляет  2 А. Чтобы обеспечить переход транзисторов в режим насыщения, базовый ток должен быть не меньше:

С учетом падения на переходах база-эмиттер напряжения 0,7В и разности потенциалов между коллектором и эмиттером управляющих транзисторов 1В,  максимальные сопротивления в базовых цепях составят:

Рис. 2 – Электрическая принципиальная схема силового модуля

Были выбраны сопротивления R1= R2 = 70 Ом. Таким образом, базовый ток составил:

Следовательно, максимально возможное сопротивление:

Для схемы берем сопротивления номиналом 1кОм.

Мощность, рассеивающаяся на сопротивлениях, составит:

Рис. 3 – Силовой модуль для ДПТ на биполярных транзисторах

Заключение

Был спаян упрощенный вариант схемы на четырех транзисторах без гальванической развязки (Рис.3) и протестирован на МК. Также подобраны транзисторы с запасом мощности согласно схеме, как показано на рисунке 2, для широкой применяемости модуля.

Литература

  1. Datasheet на микроконтроллер ATmega16.
  2. Биполярный транзистор, расчёт транзисторного каскада [Электронный ресурс]. URL: http://www.meanders.ru/tranzistors.shtml Режим доступа: свободный (дата обращения: 07.01.2015)
  3. ALL Transistor datasheet [Электронный ресурс]. URL: http://alltransistors.com/ Режим доступа: свободный (дата обращения: 09. 01.2015)

References

  1. Datasheet na mikrokontroller ATmega16.
  2. Bipoljarnyj tranzistor, raschjot tranzistornogo kaskada [Jelektronnyj resurs]. URL: http://www.meanders.ru/tranzistors.shtml Rezhim dostupa: svobodnyj (data obrashhenija: 07.01.2015)
  3. ALL Transistor datasheet [Jelektronnyj resurs]. URL: http://alltransistors.com/ Rezhim dostupa: svobodnyj (data obrashhenija: 09.01.2015)

3 Объяснение простых схем контроллера скорости двигателя постоянного тока

Схема, которая позволяет пользователю линейно управлять скоростью подключенного двигателя путем вращения присоединенного потенциометра, называется схемой контроллера скорости двигателя.

Здесь представлены 3 простых в сборке схемы регулятора скорости для двигателей постоянного тока: одна с использованием полевого МОП-транзистора IRF540, вторая с использованием IC 555 и третья концепция с IC 556 с обработкой крутящего момента.

Дизайн № 1: Контроллер скорости двигателя постоянного тока на основе Mosfet

Очень крутая и простая схема контроллера скорости двигателя постоянного тока может быть построена с использованием всего одного МОП-транзистора, резистора и потенциометра, как показано ниже:

Использование Эмиттерный повторитель BJT

Как видно, mosfet настроен как повторитель источника или общий режим стока, чтобы узнать больше об этой конфигурации, вы можете обратиться к этому сообщению, в котором обсуждается версия BJT, тем не менее принцип работы остается тем же .

В приведенной выше конструкции контроллера двигателя постоянного тока регулировка потенциометра создает изменяющуюся разность потенциалов на затворе МОП-транзистора, а вывод истока МОП-транзистора просто следует за значением этой разности потенциалов и соответственно регулирует напряжение на двигателе.

Это означает, что источник всегда будет на 4 или 5 В отстать от напряжения затвора и будет меняться вверх / вниз с этой разницей, представляя переменное напряжение на двигателе от 2 до 7 В.

Когда напряжение затвора составляет около 7 В, вывод источника будет подавать минимум 2 В на двигатель, вызывая очень медленное вращение двигателя, и 7 В будет доступно на выводе источника, когда регулировка потенциометра генерирует полное напряжение 12 В на затворе. МОП-транзистора.

Здесь мы можем ясно видеть, что вывод истока МОП-транзистора, кажется, «следует» за затвором и, следовательно, за повторителем источника имени.

Это происходит потому, что разница между затвором и истоком МОП-транзистора всегда должна быть около 5В, чтобы МОП-транзистор работал оптимально.

В любом случае, вышеуказанная конфигурация помогает обеспечить плавное регулирование скорости двигателя, и конструкция может быть построена довольно дешево.

BJT может также использоваться вместо MOSFET, и фактически BJT будет обеспечивать более высокий диапазон регулирования от 1 В до 12 В на двигателе.

Видео-демонстрация

Когда дело доходит до управления скоростью двигателя равномерно и эффективно, контроллер на основе ШИМ становится идеальным вариантом, здесь мы узнаем больше о простой схеме для реализации этой операции.

Использование полевого МОП-транзистора в качестве потенциометра высокой мощности

На следующем рисунке ниже показана очень простая схема контроллера скорости двигателя постоянного тока, в которой полевой МОП-транзистор используется в качестве мощного потенциометра (реостата).Схема предназначена для работы с двигателями постоянного тока на 12 В, имеющими пиковый ток ниже 5 А.

Питание переменного тока от сети подается через двухпозиционный переключатель S1 на первичную обмотку развязывающего и понижающего трансформатора T1. Двухтактная схема выпрямителя D1 и D2 двухполупериодного выпрямления на выходе T1, и результирующий нефильтрованный выход постоянного тока сглаживается до определенной степени с помощью C1, чтобы создать относительно постоянный потенциал постоянного тока.

На этом выходе постоянного тока может быть значительный уровень пульсаций, однако в данном приложении это неважно.Tr1 обеспечивает питание нагрузки и смещается через резистивный делитель, состоящий из R1, VR1 и R2.

Напряжение смещения затвора, подаваемое на Tr1, может быть недостаточным, чтобы позволить полевому МОП-транзистору вести себя значимо со скребком VR1 на конце его вращения R2, ​​и двигатель не будет работать. Перемещение грязесъемника VR1 к противоположному концу его вращения позволяет постоянно увеличивать смещение, подаваемое на Tr1, что приводит к неуклонно уменьшающемуся сопротивлению стока к истоку.

Из-за этого мощность, подаваемая на двигатель, увеличивается вместе со скоростью двигателя, пока Tr1 не достигнет насыщения (когда двигатель работает на полной скорости). Таким образом, VR1 можно использовать для изменения скорости двигателя с минимальной на максимальную.

C2 отфильтровывает любые сетевые гудки или другие электрические шумы, которые в противном случае могли бы быть уловлены высокоомной схемой затвора Tr1, предотвращая снижение скорости двигателя до нуля. D3 — это защитный диод, который предотвращает любые чрезмерные всплески обратного напряжения, которые могут возникнуть в результате чрезмерно индуктивной нагрузки двигателя.

Конструкция № 2: ШИМ-управление двигателем постоянного тока с помощью IC 555

Конструкцию простого контроллера скорости двигателя, использующего ШИМ, можно понять следующим образом:
Первоначально, когда схема запитана, контакт триггера находится в низком логическом положении, поскольку конденсатор С1 не заряжен.

Вышеупомянутые условия инициируют цикл колебаний, переводя выходной сигнал на высокий логический уровень.
Из-за высокого выходного сигнала конденсатор теперь заряжается через D2.

При достижении уровня напряжения, равного 2/3 напряжения питания, вывод 6, который является порогом срабатывания триггера IC.
Момент срабатывает на контакте №6, на контакте №3 и контакте №7 устанавливается низкий логический уровень.

При низком уровне на выводе №3 C1 снова начинает разряжаться через D1, и когда напряжение на C1 падает ниже уровня, составляющего 1/3 напряжения питания, выводы №3 и №7 снова становятся высокими, вызывая цикл. следовать и повторять.

Интересно отметить, что C1 имеет два дискретно установленных пути для процесса зарядки и разрядки через диоды D1, D2 и через резистивные плечи, устанавливаемые потенциометром, соответственно.

Это означает, что сумма сопротивлений, с которыми сталкивается C1 во время зарядки и разрядки, остается неизменной независимо от того, как установлен потенциометр, поэтому длина волны выходного импульса всегда остается неизменной.

Однако, поскольку периоды времени зарядки или разрядки зависят от значения сопротивления, встречающегося на их пути, горшок дискретно устанавливает эти периоды времени в соответствии с его настройками.

Поскольку периоды времени заряда и разряда напрямую связаны с рабочим циклом выхода, они меняются в зависимости от настройки потенциометра, давая форму предполагаемым изменяющимся импульсам ШИМ на выходе.

Средний результат отношения метка / пространство дает выход ШИМ, который, в свою очередь, управляет скоростью двигателя постоянного тока.

Импульсы ШИМ подаются на затвор МОП-транзистора, который реагирует и регулирует ток подключенного двигателя в ответ на настройку потенциометра.

Уровень тока двигателя определяет его скорость и, таким образом, реализует управляющий эффект через потенциометр.

Частоту на выходе ИС можно рассчитать по формуле:

F = 1.44 (VR1 * C1)

МОП-транзистор может быть выбран в соответствии с требованиями или током нагрузки.

Принципиальная схема предлагаемого регулятора скорости двигателя постоянного тока представлена ​​ниже:

Прототип:

Тестирование видео: