Vezje krmilnika hitrosti motorja s stalnim navorom

V prispevku je razložen krmilnik enosmernega motorja, ki ima stalno kompenzacijo navora, ki omogoča motorju, da deluje s konstantno hitrostjo, ne glede na njegovo obremenitev.

Pomanjkljivosti običajnih regulatorjev hitrosti

Ena pomanjkljivost večine enostavni regulatorji hitrosti če motorju zagotavljajo samo vnaprej določeno konstantno napetost. Zaradi tega hitrost ne ostane konstantna in se zaradi odsotnosti kompenzacije navora spreminja glede na obremenitev motorja.

Na primer pri vzorčnem vlaku se s preprostimi krmilniki hitrost vlaka postopoma zmanjšuje za vzpenjajoče se naklone in pospešuje med spustom.

Zato modelni vlaki prilagajajo krmiljenje lonca, da ohranijo izbrano hitrost motorja, prav tako odstopa, odvisno od obremenitve, ki jo motor vleče.

V tem članku razloženo vezje regulatorja hitrosti motorja s konstantnim navorom se reši te težave s sledenjem hitrosti motorja in vzdrževanjem konstantne vrednosti za vnaprej določeno nastavitev krmiljenja, ne glede na to, kakšna je obremenitev motorja.

Vezje je mogoče uporabiti v večini modelov, ki uporabljajo enosmerni motor s trajnimi magneti.

Izračun faktorja EMF za nazaj

Napetost na sponkah motorja obsega nekaj dejavnikov, zadnji e.m.f. ki ga proizvaja motor, napetost pa je padla na uporu armature.

Zadnji e.m.f. ki ga ustvarja navitje motorja, je običajno sorazmerno s hitrostjo motorja, kar pomeni, da bi lahko hitrost motorja spremljali z merjenjem te vsebnosti nazaj EMS. Toda glavno vprašanje je izoliranje in odkrivanje hrbtne e.m.f. od napetosti uporov armature.

Če predpostavimo, da je ločeno upor zaporedoma pritrjen na motor, glede na to, da skozi ta upor in tudi skozi upor armature prehaja skupni enojni tok, bi lahko padec napetosti na obeh serijskih uporih enakovreden padcu na uporu armature.

Pravzaprav lahko domnevamo, da ko sta ti dve vrednosti upora enaki, bosta tudi napetosti na vsakem od uporov podobne. S temi podatki je mogoče od napetosti motorja odšteti padec napetosti R3 in pridobiti zahtevano vrednost e.m.f za obdelavo.

Obdelava povratnega EMF za konstantni navor

Predlagano vezje neprekinjeno spremlja hrbtno e.m.f. in v skladu s tem uravnava tok motorja, da zagotovi, da se za določeno nastavitev nadzora lonca zadnja e.m.f. skupaj s hitrostjo motorja vzdržuje konstantnega navora.

Da bi lahko olajšali opis vezja, se šteje, da je P2 nastavljen in zadržan v srednjem položaju, upor R3 pa je izbran kot enakovredna vrednosti upora armature motorja.

Izračun napetosti motorja

Napetost motorja lahko izračunamo tako, da dodamo zadnjo e.m.f. Va z padcem napetosti na notranjem uporu motorja Vr.

Glede na to, da R3 pade napetost Vr, bo izhodna napetost Vo enaka Va + 2 V.

Napetost na invertirajočem vhodu (-) IC1 bo Va + Vr, na neinvertirajočem vhodu (+) pa Vi + (Va + 2Vr - Vi) / 2

Ker naj bi bili zgornji dve napetostni veličini enaki, zgornjo enačbo organiziramo tako:

Va + Vr = Vi + (Va + 2Vr - Vi) / 2

Poenostavitev te enačbe zagotavlja Va = Vi.

Zgornja enačba kaže, da je zadnji e.m.f. motorja je stalno na isti ravni kot krmilna napetost. To omogoča, da motor deluje s konstantno hitrostjo in navorom za katero koli določeno nastavitev nastavitve hitrosti P1.

P2 je vključen za kompenzacijo ravni razlike, ki lahko obstaja med uporom R3 in uporom armature. To izvede tako, da prilagodi velikost pozitivnih povratnih informacij na neinvertirajočem vhodnem ojačevalniku.

Op amp LM3140 v osnovi primerja napetost, razvito na armaturni plošči motorja, z enakovredno zadnjo emf na motorju in uravnava osnovni potencial T1 2N3055.

T1 je konfiguriran kot zasledovalec oddajnika uravnava hitrost motorja v skladu z osnovnim potencialom. Poveča napetost na motorju, ko opcijski ojačevalnik zazna višjo zadnjo ef, kar povzroči povečanje hitrosti motorja in obratno.

T1 je treba namestiti na ustrezen hladilnik za pravilno delovanje.

Kako nastaviti vezje

Nastavitev vezja krmilnika hitrosti motorja s stalnim navorom se izvede z nastavitvijo P2 z motorjem z različno obremenitvijo, dokler motor ne doseže stalnega navora ne glede na obremenitvene pogoje.

Ko se vezje uporablja za modelne vlake, je treba paziti, da P2 ne obrnemo preveč proti P1, kar bi lahko povzročilo upočasnitev modelnega vlaka, in nasprotno P2 ne sme biti preveč obrnjeno v nasprotno smer, kar lahko povzroči hitrost vlaka dejansko postaja hitrejša med vzpenjanjem po vzponu navkreber.