Защитни вериги на двигателя - пренапрежение, прегряване, пренапрежение

В тази публикация обсъждаме няколко вериги за защита на постояннотоковия двигател от вредни условия като свръхнапрежение и ситуации под напрежение, претоварване, претоварване и т.н.

Много от потребителите често изпитват повреди на мотора с постоянен ток, особено на места, където съответният двигател работи в продължение на много часове на ден. Смяната на части на двигателя или на самия двигател след повреда може да бъде доста скъпа работа, нещо, което никой не оценява.

Искане от един от моите последователи беше отправено към мен относно решаването на горния проблем, нека го чуем от г-н Gbenga Oyebanji, псевдоним Big Joe.

Технически спецификации

„Виждайки вредата, която нашето захранване е причинило на повечето от нашите електрически уреди, е необходимо да се изгради защитен модул за нашите уреди, който да ги предпазва от колебанията в мощността.

Целта на проекта е да се проектира и изгради защитен модул за постояннотокови двигатели. Следователно целите на проекта са

• Проектирайте и конструирайте модул за защита от пренапрежение за постояннотокови двигатели с индикатор (LED).
• Проектирайте и конструирайте модул за защита под напрежение за двигатели с постоянен ток с индикатор (LED).
• Проектирайте и конструирайте модул за защита на температурата на двигателя (термистор) с индикатор (LED).

Веригата предпазва постояннотоковия двигател от пренапрежение и под напрежение. Може да се използва реле за включване и изключване на товара (12v DC двигател). Използва се сравнителен инструмент за откриване дали е висок или нисък. Пренапрежението трябва да бъде 14V, докато ниското напрежение трябва да бъде 10V.

Трябва да се изгради и необходимата верига за коригиране и филтриране.

Когато се открие някоя от неизправностите, трябва да се появят необходимите индикации.

Освен това, когато полевата намотка на двигателя е отворена, веригата трябва да може да открие това и да изключи двигателя, тъй като когато полевата намотка е отворена, в двигателя вече няма магнитен поток и цялата мощност се подава директно към котвата .

Това кара двигателя да работи докато се повреди. (Надявам се да съм прав?). Ще бъда благодарен да получим вашия отговор скоро.

Благодаря Swagatam. Наздраве

1) Схема на модула за защита от напрежение на постоянен ток

Следващото прекъсване на високо и ниско напрежение, което беше обсъдено по-рано от мен в един от постовете ми, напълно отговаря на горното приложение за защита на постояннотокови двигатели от условия на високо и ниско напрежение.

Цялото обяснение на веригата е предоставено над / под прекъсващото напрежение

2) Верига на модула за защита от топлинен модул на постоянен ток

Третият проблем, свързан с повишаване на температурата на двигателя, може да бъде решен чрез интегриране на следната проста схема на температурния индикатор.
Тази схема също беше описана в един от по-ранните ми публикации.

Горепосочената верига за предпазване от топлина вероятно никога няма да позволи намотката на полето да се повреди, тъй като всяка намотка ще се нагрее първо преди да се стопи. Горната верига ще изключи двигателя, ако усети някакво необичайно загряване на уреда и по този начин ще избегне всякакви такива злополуки.

Осигурен е целият списък с части и обяснение на веригата ТУК

Как да предпазим двигателя от претоварване

Третата идея по-долу анализира автоматичен дизайн на веригата на контролера за претоварване на тока на двигателя. Идеята е поискана от г-н Али.

Технически спецификации

Имам нужда от помощ, за да завърша проекта си. Това е прост 12-волтов мотор, който трябва да бъде защитен, когато отива към претоварване.

Данните са показани и могат да помогнат за тяхното проектиране.

Веригата за защита от претоварване трябва да има минимални компоненти, тъй като няма достатъчно място за добавянето й.

Входното напрежение е променливо от 11 волта до 13 волта поради дължината на окабеляването, но прекъсването с прекъсване трябва да се случи, когато V1 - V2 => 0,7 волта.

Моля, разгледайте приложената диаграма на претоварване, която трябва да се отреже, ако усилвателите се увеличат повече от 0,7 Amp. Каква е вашата представа за тази диаграма. Сложна схема ли е или трябва да се добавят някои компоненти?

Анализ на веригата

Позовавайки се на горните схеми за управление на тока на 12v двигател, концепцията изглежда правилна, но изпълнението на веригата, особено във втората диаграма, изглежда неправилно.

Нека анализираме диаграмите една по една:

Първата диаграма обяснява основните изчисления на етапа на текущия контрол с помощта на opamp и няколко пасивни компонента и изглежда страхотно.

Както е показано на диаграмата, стига V1 - V2 да е по-малко от 0.7V, изходът на операционния усилвател трябва да бъде нула и в момента, в който достигне над 0.7V, изходът трябва да отиде висок, въпреки че това ще работи с PNP транзистор на изхода, а не с NPN, .... така или иначе нека вървим напред.

Тук 0,7 V е с препратка към диода, прикрепен към един от входовете на операционния усилвател, и идеята е просто да се гарантира, че напрежението на този щифт надвишава границата от 0,7 V, така че този потенциал на пиновете да пресича другия допълващ входен щифт на операционният усилвател, в резултат на което се генерира спусък за изключване за прикрепения транзистор на драйвера на двигателя (NPN транзистор, както се предпочита в дизайна)

Във втората диаграма обаче това условие няма да бъде изпълнено, всъщност веригата изобщо няма да реагира, да видим защо.

Грешки във втора схема

Във втората диаграма, когато захранването е включено, и двата входни щифта, свързани през резистора от 0,1 ома, ще бъдат подложени на почти еднакво напрежение, но тъй като неинвертиращият щифт има падащ диод, той ще получи потенциал, който може да бъде 0.7 V по-ниска от инвертиращия щифт2 на IC.

Това ще доведе до (+) входа да получи малко по-ниско напрежение от (-) щифта на IC, което от своя страна ще генерира нулев потенциал при pin6 на IC точно в началото. С нулеволта на изхода свързаният NPN няма да може да се инициира и двигателят ще остане изключен.

При изключен двигател няма да има ток, изтеглен от веригата, и няма потенциална разлика, генерирана през сензорния резистор. Следователно веригата ще остане неактивна, без да се случва нищо.

Във втората диаграма има още една грешка, въпросният двигател ще трябва да бъде свързан през колектора и плюса на транзистора, за да направи веригата ефективна, релето може да причини рязко превключване или бърборене и следователно не е необходимо.

Ако изобщо е посочено реле, тогава втората диаграма може да бъде коригирана и модифицирана по следния начин:

В горната диаграма входните щифтове на операционния усилвател могат да се разменят, така че операционният усилвател да може да произведе HIGH изход в началото и да позволи на двигателя да се задейства. В случай, че двигателят започне да изтегля висок ток поради претоварване, токочувствителният резистор ще доведе до развитие на по-висок отрицателен потенциал при pin3, понижавайки потенциал pin3 от референтните 0,7 V при pin2.

Това от своя страна ще върне изхода на операционния усилвател до нула волта, като изключи релето и двигателя, като по този начин ще предпази двигателя от допълнителни ситуации на претоварване и претоварване.

Трети дизайн на защитата на двигателя

Позовавайки се на третата диаграма, веднага щом захранването бъде включено, pin2 ще бъде подложен на 0.7V по-малък потенциал от pin3 на IC, принуждавайки изхода да отиде високо в началото.

Когато изходът се повиши, двигателят ще започне да набира скорост и в случай, че двигателят се опита да изтече ток, по-голям от определената стойност, ще се генерира еквивалентна потенциална разлика в резистора от 0,1 ома, тъй като този потенциал започва нарастващият pin3 ще започне да изпитва потенциал за падане и когато падне под потенциала на pin2, изходът бързо ще се върне на нула, като ще отсече основното задвижване на транзистора и ще изключи моментално двигателя.

При изключен двигател през този момент, потенциалът на щифтовете ще се нормализира и ще се върне в първоначалното състояние, което от своя страна ще включи двигателя и ситуацията ще продължи да се саморегулира чрез бързо ВКЛ. / ИЗКЛ. на транзистора на водача, поддържайки правилен токов контрол над двигателя.

Защо е добавен светодиод на изхода на усилвателя

Светодиодът, въведен на изхода на операционния усилвател, може по същество да изглежда точно като обикновен индикатор за индикация на защитата срещу претоварване, изключена за двигателя.

Въпреки това, той редува друга ключова функция за забрана на изместването или изтичането на изходния усилвател от постоянно включване на транзистора.

Около 1 до 2 V може да се очаква като компенсиращо напрежение от който и да е IC 741, което е достатъчно, за да накара изходния транзистор да остане ВКЛЮЧЕН и да обезсмисли превключването на входа. Светодиодът ефективно блокира изтичането или изместването от операционния усилвател и позволява транзисторът и натоварването да се превключват правилно според промените на входния диференциал.

Изчисляване на сензорния резистор

Сензорният резистор може да се изчисли, както следва:

R = 0,7 / ток

Тук, както е посочено за ограничение на тока от 0.7 ампера за двигателя, стойността на резистора на токовия сензор R трябва да бъде

R = 0,7 / 0,7 = 1 ома