Автоматична верига за оптимизиране на въртящия момент в електрически двигатели

В тази статия ние обсъждаме дизайн на веригата, който ще помогне да се оптимизира въртящият момент на асинхронен двигател, използван в електрически превозни средства, чрез анализ на текущото му потребление.

Използване на инвертор IC 555 за контрол на тока

Дизайнът е специално предназначен за електрически превозни средства които са проектирани да работят с асинхронни двигатели и затова тук е включен инвертор за управление на асинхронния двигател от батерия.

Предложената схема за автоматичен оптимизатор на въртящия момент за асинхронен двигател може да бъде видяна в следващата диаграма. Тъй като е проектиран за електрическо превозно средство, е включена инверторна верига и е изградена с помощта на IC 555.

IC 555 заедно със свързаните MOSFET и трансформатор образуват a прилична инверторна верига за задвижване на посочения еднофазен асинхронен двигател от 12V или 24V батерия. За 24V батерия IC-секцията ще трябва да бъде стъпкова
до 12V през подходящ етап на регулатора на напрежението.

Връщайки се към действителния дизайн, тук трябва да се уверим, че асинхронният двигател, свързан с трансформатора, се задейства с по-ниска скорост и започва да набира скорост, скорост и въртящ момент, докато се натоварва.

Използване на ШИМ техника

По принцип, за да приложим това, ШИМ се превръща в най-добрата техника и в този дизайн ние също се възползваме от IC 555 има вградена ШИМ оптимизация особеност. Както всички знаем, че щифт № 5 на IC 555 формира управляващото напрежение
вход на IC, който реагира на променливо напрежение, за да регулира нивото на широчината на импулса на неговия щифт # 3, което означава за по-високи потенциални нива на щифт # 5, широчината на импулса на щифт # 3 става по-широка и за по-ниски потенциали на пин # 5 , широчината на импулса на пин # 3 се стеснява.

За да преобразуваме спецификацията на натоварване в променливо напрежение на щифт # 5, се нуждаем от етап на веригата, способен да преобразува нарастващото натоварване на асинхронния двигател в пропорционално нарастващ потенциал
разлика при пин # 5 на IC 555

Роля на датчика за текуща граница

Това става чрез въвеждане на a токочувствителен резистор Rx , който преобразува нарастващия ток, изтеглен от товара, в пропорционално нарастваща потенциална разлика в себе си.

Тази потенциална разлика се усеща от BC547 и прехвърля данните към свързания светодиод, който всъщност е светодиодът в един LED / LDR опто съединител направени у дома ръчно.
Тъй като яркостта на LED се увеличава в отговор на нарастваща консумация на ток от приложен товар, съпротивлението на LDR пропорционално намалява.

LDR може да се види, образувайки част от потенциалната разделителна мрежа през неинвертиращия вход на Opamp, следователно, когато съпротивлението на LDR падне, потенциалът на щифт # 3 на opamp се повишава, което от своя страна причинява съответно нарастващо напрежение на изхода на opamp.

Това се случва, защото opamp е конфигуриран като верига за последователно напрежение, което означава, че данните за напрежението на неговия щифт # 3 ще бъдат точно репликирани на изходния му щифт # 6 и по усилен начин.

Това съответно нарастващо напрежение на щифт # 6 на операционния усилвател в отговор на нарастващото натоварване на асинхронния двигател захранва нарастващ потенциал на щифт # 5 на IC555. Това от своя страна кара първоначалната по-тясна ШИМ на щифт № 3 на IC 555 да стане по-широка.

Когато това се случи, инверторните MOSFET започват да провеждат повече ток към трансформатора, позволявайки пропорционално по-голяма мощност на асинхронния двигател, а процесът позволява натоварването да работи с повече мощност и с оптимално
производителност.

И обратно, веднага щом се намали натоварването, токът през Rx също се намалява, което намалява яркостта на светодиода и изходният потенциал на opamps спада съответно, което накрая кара IC 555 да стесни своята ШИМ за MOSFET и да намали входната мощност до трансформатора.

Използване на оптимизатора на въртящия момент за мотори с бягаща пътека

Обяснената по-горе схема за оптимизиране на въртящия момент за асинхронни двигатели е предназначена за електрически превозни средства, но ако се интересувате от експлоатация на обикновен двигател с постоянен ток с постоянна мощност, като например двигател с протекторна фреза , в този случай трансформаторната секция може просто да бъде елиминирана и двигателят да бъде директно свързан, както е посочено в следната диаграма:

Сигурен съм, че ще имате много загрижени въпроси, така че, моля не се колебайте да ги представите чрез вашите ценни коментари. На всички ваши свързани въпроси ще бъде отговорено най-рано