A bejegyzés ismerteti az egyenáramú motor vezérlőjét, amely állandó nyomatékkompenzációval rendelkezik annak érdekében, hogy a motor egyenletes sebességgel tudjon járni, függetlenül a terheléstől.
A szokásos sebességszabályozók hátránya
A többség egyik hátránya egyszerű sebességszabályozók vajon csak egy előre meghatározott állandó feszültséget biztosítanak-e a motornak? Ennek eredményeként a fordulatszám nem marad állandó, és változik a motor terhelésével, a nyomatékkiegyenlítés hiánya miatt.
Például egy vonatmodellben, egyszerű vezérlőkkel, a vonat sebessége fokozatosan csökken a hegymászó lejtőkön, és felfelé gyorsul lefelé haladva.
Ezért a modellvonatoknál a fazékszabályozás beállítása a kiválasztott motor fordulatszámának megtartása érdekében szintén eltér attól a terheléstől, amelyet a motor meghúzhat.
A cikkben ismertetett állandó nyomatékú motor fordulatszám-szabályozó áramköre megszabadul ettől a problémától a motor fordulatszámának nyomon követésével és állandó fenntartásával egy előre meghatározott vezérlési beállításhoz, függetlenül attól, hogy mekkora a motor terhelése.
Az áramkör a legtöbb modellben alkalmazható, amely DC állandó mágneses motort használ.
A hátsó EMF-tényező kiszámítása
A motorkapcsokon átmenő feszültség néhány tényezőből áll, a hátsó e.m.f. a motor által termelt feszültség, és az armatúra ellenállásán átesett feszültség.
A hátsó e.m.f. amelyet a motor tekercselése generál, általában arányos a motor fordulatszámával, ami azt jelenti, hogy a motor fordulatszámát ennek a hátsó emf tartalomnak a mérésével lehet ellenőrizni. De a fő kérdés a hátsó e.m.f izolálása és kimutatása. az armatúra ellenállási feszültségétől.
Ha azt feltételezzük, hogy külön ellenállást kötünk sorba a motorral, akkor figyelembe véve, hogy ezen az ellenálláson és az armatúraellenálláson keresztül egy közös áram áramlik át, a két soros ellenállás feszültségesése egyenértékű lehet az armatúra ellenállásán eső eséssel.
Valójában feltételezhető, hogy amikor ez a két ellenállási érték azonos, akkor az ellenállások két feszültség nagysága is hasonló lesz. Ezekkel az adatokkal lehetséges lehet levonni az R3 feszültségesését a motor feszültségéből, és megszerezni a feldolgozáshoz szükséges vissza e.m.f értéket.
Vissza EMF feldolgozása állandó nyomatékhoz
A javasolt áramkör folyamatosan figyeli a hátsó e.m.f. és ennek megfelelően szabályozza a motor áramát annak biztosítása érdekében, hogy a hozzárendelt edényvezérlő beállításhoz a hátsó e.m.f., valamint a motor fordulatszáma állandó nyomatékon legyen fenntartva.
Az áramköri leírás megkönnyítése érdekében úgy véljük, hogy a P2 beállítása és középpozíciójához tartása, valamint az R3 ellenállás kiválasztása a motor armatúrájának ellenállási értékével egyenértékű.
A motor feszültségének kiszámítása
A motor feszültsége kiszámítható a hátsó e.m.f összeadásával. Va a motor belső ellenállásán eső feszültséggel, Vr.
Figyelembe véve, hogy R3 csökken egy Vr feszültség, a Vo kimeneti feszültség megegyezik Va + 2 V értékkel.
Az IC1 invertáló bemenetén (-) a feszültség Va + Vr, a nem invertáló bemenetnél (+) Vi + (Va + 2Vr - Vi) / 2
Mivel a fenti két feszültség nagyságának egyenlőnek kell lennie, a fenti egyenletet a következőképpen szervezzük:
Va + Vr = Vi + (Va + 2Vr - Vi) / 2
Ezen egyenlet egyszerűsítése Va = Vi.
A fenti egyenlet azt jelzi, hogy a hátsó e.m.f. a motor állandóan ugyanazon a szinten van, mint a vezérlő feszültség. Ez lehetővé teszi, hogy a motor állandó sebességgel és nyomatékkal működjön a P1 fordulatszám-beállítás bármely meghatározott beállításánál.
A P2 az R3 ellenállás és az armatúra ellenállás közötti különbség kiegyenlítésére szolgál. Ezt úgy hajtja végre, hogy beállítja a pozitív visszacsatolás nagyságát a nem invertáló bemeneti op erősítőre.
Az LM3140 op erősítő alapvetően összehasonlítja a motor armatúráján kialakult feszültséget a motor teljes hátsó emf egyenértékével, és szabályozza a T1 2N3055 alappotenciálját.
T1 konfigurálva van kibocsátó követő az alappotenciáljának megfelelően szabályozza a motor fordulatszámát. Növeli a motorfeszültséget, ha az op erősítő magasabb hátsó emf-t észlel, ami a motor fordulatszámának növekedését eredményezi, és fordítva.
A T1-et a megfelelő működés érdekében megfelelő hűtőbordára kell felszerelni.
Az áramkör beállítása
Az állandó nyomatékú motor fordulatszám-szabályozó áramkörének beállítása a P2 beállításával változó terhelésű motorral történik, amíg a motor állandó nyomatékot nem ér el a terhelési körülményektől függetlenül.
Amikor az áramkört modellvonatokra alkalmazzák, ügyelni kell arra, hogy a P2 ne forduljon túlságosan a P1 felé, ami a modellvonat lelassulását eredményezheti, és ezzel ellentétben a P2-et nem szabad túlságosan ellenkező irányba fordítani, ami a a vonat sebessége valójában egyre gyorsabb, miközben felfelé emelkedőn emelkedik.
Korábbi: Egyszerű Ni-Cd akkumulátortöltő áramkörök feltárása Következő: Mini adó-vevő áramkör
