Nuolatinio sukimo momento variklio greičio reguliatoriaus grandinė

Šiame pranešime paaiškinamas nuolatinės srovės variklio valdiklis, turintis pastovią sukimo momento kompensaciją, kad variklis galėtų važiuoti pastoviu greičiu, neatsižvelgiant į jo apkrovą.

Įprastų greičio reguliatorių trūkumas

Vienas iš daugumos trūkumų paprasti greičio reguliatoriai ar jie varikliui teikia tik iš anksto nustatytą pastovią įtampą. Dėl to, nesant sukimo momento kompensavimo, greitis nelieka pastovus ir kinta priklausomai nuo variklio apkrovos.

Pavyzdžiui, modelio traukinyje su paprastais valdikliais traukinio greitis palaipsniui mažėja lipant nuolydžiu ir įsibėgėja važiuojant žemyn.

Taigi modelio traukiniams puodo valdymo reguliavimas, siekiant išlaikyti pasirinktą variklio greitį, taip pat skiriasi priklausomai nuo apkrovos, kurią variklis gali tempti.

Šiame straipsnyje paaiškinta pastovaus sukimo momento variklio greičio valdiklio grandinė pašalina šią problemą stebėdama variklio greitį ir išlaikydama jį pastovų iš anksto nustatytam valdymo nustatymui, nesvarbu, kokia variklio apkrova gali būti.

Grandinę galima naudoti daugelyje modelių, kuriuose naudojamas nuolatinės srovės nuolatinio magneto variklis.

Skaičiuojamas galinis EMF koeficientas

Įtampa per variklio gnybtus susideda iš kelių veiksnių, galinės e.m.f. sukurta variklio, o įtampa nukrito per armatūros varžą.

Galinė e.m.f. generuojamas variklio apvijos, yra proporcingas variklio greičiui, o tai reiškia, kad variklio greitį būtų galima stebėti matuojant šį atgalinio emf kiekį. Tačiau pagrindinis klausimas yra izoliuoti ir aptikti galinę e.m.f. nuo armatūros varžos įtampos.

Tarkime, kad atskiras rezistorius nuosekliai pritvirtinamas su varikliu, atsižvelgiant į tai, kad per šį rezistorių ir taip pat per armatūros varžą praeina bendra vienguba srovė, įtampos kritimas dviejuose serijiniuose rezistoriuose gali būti lygiavertis armatūros pasipriešinimo kritimui.

Tiesą sakant, galima manyti, kad kai šios dvi varžos vertės yra identiškos, abu rezistorių du įtampos dydžiai taip pat bus panašūs. Turint šiuos duomenis, gali būti įmanoma išskaičiuoti R3 įtampos kritimą iš variklio įtampos ir gauti reikalingą atgalinę e.m.f vertę apdorojimui.

Apdorojant nuolatinį sukimo momento EMF

Siūloma grandinė nuolat stebi galinę e.m.f. ir atitinkamai reguliuoja variklio srovę, kad būtų užtikrinta, jog nustatytam puodo valdymo nustatymui galinė e.m.f., kartu su variklio greičiu, būtų palaikoma pastoviu sukimo momentu.

Manoma, kad norint palengvinti grandinės aprašymą, P2 yra sureguliuotas ir laikomas vidurinėje padėtyje, o rezistorius R3 parenkamas kaip ekvivalentas variklio armatūros varžos vertei.

Skaičiuojant variklio įtampą

Variklio įtampą galima apskaičiuoti pridedant galinę e.m.f. Va, kai įtampa nukrito per variklio vidinę varžą Vr.

Atsižvelgiant į tai, kad R3 sumažėja įtampa Vr, išėjimo įtampa Vo bus lygi Va + 2 V.

Įtampa IC1 invertuojančiame įėjime (-) bus Va + Vr, o neinvertuojančiame įėjime (+) bus Vi + (Va + 2Vr - Vi) / 2

Kadangi manoma, kad pirmiau minėti du įtampos dydžiai yra vienodi, aukščiau pateiktą lygtį organizuojame taip:

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

Supaprastinus šią lygtį gaunama Va = Vi.

Aukščiau pateikta lygtis rodo, kad galinė e.m.f. variklio nuolat laikoma tame pačiame lygyje kaip ir valdymo įtampa. Tai leidžia varikliui veikti pastoviu greičiu ir sukimo momentu bet kuriam nurodytam P1 greičio reguliavimo nustatymui.

P2 yra įtrauktas norint kompensuoti skirtumo lygį, kuris gali būti tarp R3 ir armatūros pasipriešinimo. Tai įvykdoma koreguojant teigiamo grįžtamojo ryšio apie ne invertuojančio įvesties op stiprintuvą dydį.

Operacinis stiprintuvas LM3140 iš esmės lygina įtampą, išsivysčiusią variklio armatūroje, su galine emf ekvivalentu variklyje ir reguliuoja pagrindinį T1 2N3055 potencialą.

T1 konfigūruojamas kaip skleidėjo pasekėjas reguliuoja variklio greitį pagal jo bazinį potencialą. Tai padidina variklio įtampą, kai op amp nustato didesnę galinę emf dalį, todėl padidėja variklio greitis ir atvirkščiai.

Tinkamam veikimui T1 turėtų būti sumontuotas virš tinkamo radiatoriaus.

Kaip nustatyti grandinę

Pastovaus sukimo momento variklio greičio reguliatoriaus grandinė nustatoma reguliuojant P2 varikliu su įvairia apkrova, kol variklis pasieks pastovų sukimo momentą, neatsižvelgiant į apkrovos sąlygas.

Taikant grandinę modeliniams traukiniams, reikia pasirūpinti, kad P2 per daug nesisuktų link P1, o tai gali sulėtinti traukinio modelį, ir atvirkščiai, P2 neturi būti per daug pasukta priešinga kryptimi, o tai gali sukelti traukinio greitis iš tikrųjų tampa greitesnis lipant įkalnėje.