Схема регулювання швидкості обертання електродвигуна постійного струму карті. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Схема регулювання швидкості обертання електродвигуна постійного струму карті. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Електродвигуни

Коментарі до статті

Картинг - захоплюючий та динамічний вид спорту, з якого проводять змагання з кільцевих гонок та трекових гонок на льоду. Машина, яку для цього використовують – карт, давно стала досить складним пристроєм, у якому застосовують дорогі матеріали, складні технології виготовлення вузлів та деталей, форсовані двигуни. Тренування та змагання можна проводити лише на спеціально підготовлених трасах.

Але хлопчакам завжди хочеться сісти на чотириколісну, нехай не дорогу і швидкісну машину, яка рухається слухняною їх волею.

У творчому об'єднанні "Макетування та конструювання транспортної техніки" Дніпровської СЮТ-ЦНТТМ м. Києва було вирішено виготовити електрокарт, на якому можна було б їздити не лише трасою, а й у спортзалі школи чи будь-якому іншому досить великому приміщенні. Можна відпрацьовувати прийоми керування транспортним засобом, і зима – не завада.

Електрокарти будували і раніше, але в описаних схемах керували швидкістю руху реостат або контактором. Перша схема грішила великими втратами на реостаті, друга - ривками при старті та під час руху при зміні режимів. Стало очевидним, що потрібна схема плавного регулювання двигуном постійного струму, який використовували на карті.

Допомогти гуртківцям взявся інженер-електронщик В.Д.Лебедєв, і спільними зусиллями було розроблено схему імпульсного регулювання оборотами двигуна, яка наводиться нижче.

Принцип регулювання швидкості обертання електроприводів постійного струму заснований на регулюванні середнього значення напруги, що підводиться до двигуна. Імпульсне регулювання дозволяє створювати приводи із високими енергетичними показниками. З основних переваг, властивих імпульсним регуляторам, можна назвати такі: висока швидкодія, коли система регулювання замкнута; високу точність управління за збереження стійкості; високий ККД; плавність регулювання швидкості приводу у широкому діапазоні; можливість отримання великих пускових моментів при короткочасному переведенні приводу режим безперервного живлення. До таких систем відноситься транзисторний широтно-імпульсний перетворювач ШИП, розроблений для живлення двигуна карта.

На рис.1 показано структурну схему транзисторного ШИП. Енергоживлення схеми забезпечується бортовим блоком акумуляторів (1) з вихідною напругою 48 і ємністю не менше 55 Ач.

Схема регулювання швидкості обертання електродвигуна постійного струму на карті

Схема містить мультивібратор (2) зі змінною шпаруватістю вихідних імпульсних сигналів, підсилювач потужності (3), потужний струмовий ключ (4), схему автоматичного регулювання підсилення (АРУ) (5).

Включають ШИП силовим контактором К1 (положення 1). У положенні 2 ШИП вмикається і акумуляторна батарея заряджається при гальмуванні карта і рух за інерцією. На рис.2 показана принципова схема ШИП з урахуванням імпульсного регулювання по шпаруватості.

(Натисніть для збільшення)

Мультивібратор (VT1 і VT2) залежно від положення двигуна потенціометра R3 генерує імпульсні сигнали з періодом Т. Вони посилюються в підсилювачі потужності VT3. У крайньому лівому положенні двигуна R3 мультивібратор генерує імпульсні сигнали малої тривалості з періодом Т, тому середній струм, що підводиться до баз струмового ключа VT3-VT12, малий, і двигун поступає мінімальна напруга. У середньому положенні двигуна R3 мультивібратор генерує імпульси t=T/2 (меандр), на двигун приходить напруга, близька до U0/2.

У крайньому правому положенні двигуна R3 на двигун надходить постійна напруга, близька до U0. Таким чином, плавно змінюючи тривалість імпульсів, що генеруються мультивібратором, можна плавно змінювати кількість обертів двигуна ПТ приводу. Постійність оборотів двигуна при зміні навантаження на привод у всіх режимах підтримується схемою АРУ (VT4, VT5, VT6, VT7, VD2).

Уривчастість струму в якорі двигуна в імпульсних режимах усувають установкою в його ланцюгу дроселя Др1, і сам двигун шунтують конденсатором С3 і діодом VD1. Транзистори VT2, VT3, VT4 мають індивідуальні тепловідведення. Транзистори струмового ключа розташовані на загальному тепловідведення.

Гуртківці розробили привід (рис. 3) від педалі газу на потенціометр R3 (1) управління ШИП, який забезпечує достатню довговічність цього вузла.

Схема регулювання швидкості обертання електродвигуна постійного струму на карті

Потенціометр кріплять за допомогою штатного кріплення на панелі монтажу. Движок потенціометра при необхідності подовжують і його вільний кінець фіксують в опорному підшипнику 4. На двигун потенціометра впритул до опори 4 за допомогою штифта фіксують шків 2. Тросик приводу 7 двома витками намотується на шків 2 і одним кінцем 3 на радіусному секторі педалі 5. Педаль 5 повернення у вихідне положення (режим рекуперації енергії) оснащують додатковою пружиною (на рис.3 не показана). У цьому відбувається комутація контактів К1 (6). Зусилля пружини 3 підбирають мінімально необхідним для усунення ковзання троса 7 на шківі 2. Радіуси секторів педалі 5 і шківа 2 підбирають експериментально, в залежності від необхідного кутового переміщення движка потенціометра R3.

В цілому, на наш погляд, наведена конструкція досить проста у виготовленні та надійна в експлуатації.

Автори: Д.В.Лебедєв, В.Д.Лебедєв

Дивіться інші статті розділу Електродвигуни.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

VR-неттоп ZOTAC ZBOX Magnus ERX480 31.10.2016

Компанія ZOTAC представила комп'ютер невеликого форм-фактору ZBOX Magnus ERX480, створений для шанувальників ігор.

Розробник називає новинку першим у світі міні-ПК з графічним прискорювачем AMD Radeon, що підходить для роботи зі шоломами віртуальної реальності (VR). У складі неттопа задіяно дискретну відеокарту AMD Radeon RX480 (архітектура Polaris), наділену 4 Гбайт пам'яті GDDR5 з 256-бітною шиною.

"Серце" міні-комп'ютера – процесор Intel Core i5-6400T покоління Skylake. Даний 14-нанометровий чіп має чотири обчислювальні ядра з номінальною тактовою частотою 2,2 ГГц (динамічно підвищується до 2,8 ГГц). Допускається використання до 32 Гб оперативної пам'яті DDR4-1866/2133.

Неттоп може бути укомплектований одним 2,5-дюймовим накопичувачем, а також твердотільного модуля М.2. Є рідер карт SD/SDHC/SDXC, адаптери бездротового зв'язку Wi-Fi 802.11ac/b/g/n та Bluetooth 4.2, двопортовий мережевий контролер Gigabit Ethernet.

ZBOX Magnus ERX480 може виводити зображення формату 4K за частоти оновлення 60 Гц. Для підключення дисплеїв є два роз'єми HDMI 2.0 та два інтерфейси DisplayPort 1.3. Є порти USB 3.1 Type-C, USB 3.1 Type-A, USB 3.0 (х2) та USB 2.0 (х2). Габарити новинки: 210 х 203 х 62,2 мм.

Інші цікаві новини:

▪ Хмарний автомобіль Volvo

▪ Розшифрована мова орангутангів

▪ Розробка зв'язку 30 Гбіт/с від Huawei

▪ Процесор Samsung Exynos ModAP із LTE-модемом

▪ Найвища автономна овочева ферма

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Будинок, присадибне господарство, хобі. Добірка статей

▪ стаття Стрічка-парашут. Поради моделісту

▪ стаття Чому в Китаї співвідношення новонароджених хлопчиків до дівчат значно вище за норму? Детальна відповідь

▪ стаття Слюсар-ремонтник. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Напівпровідникові матеріали та вироби. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Гіпноз. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт