SHI motor güç regülatörü. Şema, açıklama

Ücretsiz teknik kütüphane

RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ
Ücretsiz kütüphane / Radyo-elektronik ve elektrikli cihazların şemaları

SHI motor güç regülatörü

Ücretsiz teknik kütüphane

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Güç regülatörleri, termometreler, ısı stabilizatörleri

makale yorumları

Son yıllarda elektrikli araçların amatör montajı ve arabaların elektrikli traksiyona dönüştürülmesi popüler hale geldi. Bu yolda, meraklılar çok fazla zorluk bekliyor. Bu nedenle, örneğin, bu tür araçların karmaşık ve pahalı bileşenlerinden biri - bir elektrik motoru kontrol cihazı - büyük olasılıkla bağımsız olarak geliştirilip üretilmelidir. Yüksek akım kontrolü konusunda çok az pratik literatür olduğunu eklemek gerekir. Aşağıdaki makale, bu tasarım alanındaki bir takım sorunların çözülmesine yardımcı olmalıdır.

Aşağıda açıklanan cihazın geliştirilmesinde elektrikli araç endüstrisinin öncülerinden birinin [1] deneyiminden yararlanılmıştır. Cihaz, oyuncakları, scooterları, güçlü fanları elektriklendirmeye, 5 V'a kadar voltajla 150 kW'a kadar elektrikli sürücüler oluşturmaya yardımcı olacak.

Okuyucuların dikkatine sunulan SHI regülatörünün gücü, Zhiguli ağırlık kategorisi -klasik bir aracın elektrik motorunu sürmenize izin verir. Cihaz şeması, makalede belirtilen önerilere uygun olarak radyo elemanlarını daha güçlü olanlarla değiştirerek kontrollü cihazların gücünde bir artışa izin verir.

SHI motor güç regülatörü
Şek. 1

Devresi Şekil 1'de gösterilen regülatör. 1, dört düğümden oluşur: bir VT2 transistörüne dayalı bir ana osilatör, DA3, DA4 mikro devrelerine monte edilmiş bir kontrol darbesi şekillendirici, VT9-VT1 transistörlerine dayalı güçlü bir akım anahtarı, bir güç kaynağı ünitesi VD6, R3, VT1, DA20. Regülatöre iki kaynak tarafından güç verilir: biri - cihazın düşük akım kısmına güç sağlamak için 30 ila 150 V'luk bir voltajla, ikincisi - yüke güç sağlamak için XNUMX V'a kadar. Cihaz, regülatörü bloke etmek için bir sinyal girişine ve bu sinyali üreten harici bir koruma ünitesine çıkışa sahiptir. Çekiş motoru, akım anahtarına seri olarak bağlanır.

Regülatörün frekans ayar elemanı, bir transistör VT1 üzerindeki bir testere dişi puls üretecidir. 3 ... 4 kHz frekansı R3C1 devresi tarafından belirlenir. Darbeler, karşılaştırıcı DA2'nin evirmeyen girişine beslenir ve evirici girişe, elektrik motorunun rotorunun hızını kontrol eden direnç R11'in motorundan enerji verilir. Bu direnç olarak, onuncu serinin VAZ otomobillerinden bir gaz kelebeği konum sensörü kullanıldı. Sensör direnci 0 ila 7,5 kOhm arasında değişir.

Sensörün kaydırıcı devresinde yerleşik bir 1,5 kΩ direnci vardır. Buna ek olarak, motor kontağının "sıçramasının" etkisini azaltmak ve düzenlemenin düzgünlüğünü artırmak için SHI regülatöründeki bu devreye direnç R9 ve kapasitör C2 eklenir. Belirli bir ekipmanın çalıştırılması sırasında, istenen işlem dinamiklerini elde etmek için bu devrenin elemanlarının seçilmesi gerekebilir. Elektrikli bir araba durumunda tatmin edici dinamikler için kriter, aracın düzgün hızlanması (direnç R11 kaydırıcısı şemaya göre sola hareket ettiğinde) ve arabanın frenlenmesi (aynısı sağa) ve ayrıca aracın değeridir. elektrik motoru üzerinden maksimum akım.

SHI motor güç regülatörü
Ris.2

Şek. Şekil 2, jeneratörün Ug darbelerini ve rezistör R11'in motorundan alınan URd voltajını basitleştirilmiş bir şekilde göstermektedir.

Regülatörü kullanmanın pratik deneyiminin gösterdiği gibi, elektrik motorunu frenleme sürecini hızlandırmak için, direnç R9'u bir KD522A diyotuyla şöntlemek, onu bir anotla direnç R9'un bağlantı noktasına ve C2 kondansatörüne bağlamak tavsiye edilir. Bu kapasitörün deşarjını hızlandırmak için. Direnç R12, rezistör R11'in yanlışlıkla bağlantısının kesilmesi veya onu regülatöre bağlayan kabloların kopması durumunda acil bir durumu önlemeye yarar.

Karşılaştırıcı DA2'nin çıkışında, R2 direnci tarafından belirlenen bir süre ile bir dizi Uynp darbesi (Şekil 11) elde ederiz. Ardından sinyal, 3 ns'den fazla olmayan bir ön ve durgunluk ile darbeler üreten amplifikatör şekillendirici DA120'e ve daha sonra güçlü alan etkili anahtarlama transistörleri VT4-VT9 bloğunun kapı devresine beslenir. . Dirençler R19-R24, transistörlerin kapı kapasitansının şarj akımı değerlerini eşitler. Şarj akımı darbesi yüzlerce miliampere ulaşabilir. Transistörler kapatıldığında, deşarj akımı R19-R24 dirençlerinden, R16 direncinden, VD3R17 devresinden ve DA3 amplifikatörünün çıkışından geçer.

Transistörlerin kapanma hızı, açılma hızından daha az önemli değildir - ısınmalarının derecesi buna bağlıdır. Cihazı kurarken, doğrusal moda geçişlerini önlemek için güçlü transistörlerin kapısındaki kontrol darbelerinin voltajını kontrol etmek gerekir - 10 V'tan az olmamalıdır -.

Yük besleme voltajı, kullanılan elektrik motorunun özelliklerine bağlıdır, ancak transistörlerin nominal boşaltma kaynağı voltajını aşmamalıdır. IRF640 transistör bloğu için, toplam yük akımı 150 A'ya kadar olan maksimum voltaj 80 V'tur.

Kontrol direnci R11'in motorundaki voltajdaki bir değişiklikten elektrik motorunun kırmızı rengindeki güç değişiminin doğası, Şekil 2'de basitleştirilmiş bir şekilde gösterilmiştir. XNUMX.

Bu direncin motorunun ilk konumu, şemaya göre aşırı sağdır. Bu durumda, kontrol darbeleri yoktur, alan etkili transistörler VT4-VT9 kapatılır, yükün enerjisi kesilir.

Cihazın düşük akımlı kısmına güç sağlamak için, özellikle elektrik motoru bir pille çalışıyorsa, yük besleme voltajının bir kısmını kullanmak uygundur. Ancak bu yöntem, ortak güç kablosunun direnci bir bütün olarak regülatörün kalitesini olumsuz yönde etkileyebileceğinden, makineye kurulumdan önce regülatörün dikkatli bir şekilde test edilmesini gerektirir.

Cihazı çalıştırırken, transistörlerin lineer moddan ve aşırı akımdan korunması istenir. Transistörlerin geçiş modundan yükseltme moduna geçişi, hızlı aşırı ısınmalarına ve ardından yıkımlarına yol açar. Regülatörde kullanılan transistörler, yükteki aşırı yüklere ve kısa devrelere artık onlarca mikrosaniye dayanabilmektedir. Bu nedenle acil durumlarda bile regülatörü kurtarmak için bir koruma cihazı kullanılması tavsiye edilir. Bağlantısı için iki çıkış sağlanır - yük devresindeki üst şönt terminali R27 (sınırlayıcı direnç R25 ile) ve darbe şekillendiricinin engelleme cihazının (VT2) girişi. Koruma düğümü, kazanın nedeni ortadan kalkana kadar transistör VT2'yi açık tutan bir sinyal üretmeli ve yük güç devresindeki akımı kontrol ederek, güçlü transistörlerin doğrusal moda geçmesini ve aşırı ısınmasını önlemelidir.

Koruma ana cihazı bu makalede ele alınmamıştır.

Koruma gerektirmeyen en basit kontrol cihazlarında veya acil durum olasılığı küçük olduğunda, transistör VT2, dirençler R5 ve R25 ve şönt R27 atlanabilir.

Güçlü transistörler, yük devresi kesildiğinde VD4 diyotu tarafından voltaj dalgalanmalarından korunur. Maksimum ters gerilimi besleme geriliminden, ileri akımı motorun anma akımından az olmamalıdır. Yerli diyotlar DCH151-125 veya ithal 150EBU02 burada uygundur.

Cihaz bir bataryadan beslendiğinde, yüksek frekanslı akımın batarya üzerindeki yıkıcı etkisini azaltmak için, kilovat yük gücü başına toplam 6 mikrofarad kapasiteli C13-C10 kapasitörleri ile bloke edilmelidir. Kondansatörlerin anma gerilimi akü voltajından az değildir.

Jeneratör, karşılaştırıcı, darbe şekillendirici ve fan M1, bir DA15 stabilizatöründen ve bir VT1 transistöründeki bir akım yükselticisinden oluşan bir üniteden 3 V'luk bir voltajla çalıştırılır. Transistör ve stabilizatör, etkin alanı en az 20 cm1 olan ısı alıcılara kurulmalıdır. Cihaz, gerekli soğutmayı sağlayan ısı emicilere takılı güçlü transistörlere sahipse, MXNUMX fanı olmadan yapabilirsiniz.

SHI motor güç regülatörü
Şek. 3

Cihazın düşük akımlı kısmı, Şekil 3'deki baskılı devre kartında bulunur. XNUMX.

Güçlü transistörler VT4-VT9, belirli bir yük için seçilir. Bu durumda, şekillendirme amplifikatörü DA3'e bağlı transistör sayısı, çıkış özelliklerine [2, 3] karşılık gelmelidir. Deneyimlerin gösterdiği gibi, bir SHI kontrolörü geliştirirken aşırı akım marjı sağlamak gereklidir. Bu, transistörlerin tasarımından kaynaklanmaktadır. Akımın beyan edilen değerine rağmen, transistörlerin terminallerinin kesiti buna karşılık gelmiyor. 1,3 mm2 kesitli transistörlerin terminallerindeki voltaj düşüşü ve buna bağlı olarak, harcanan enerji savurganca büyüktür. Transistörlerin çıkışlarındaki akım yoğunluğu 15...20 A/mm2'yi geçmemelidir.

Regülatör, 640 A akım ve 18 V voltaj için IRF200 transistörleri kullanır. Cihaz ayrıca IRF3710 (100 V, 57 A), IRF3205 (55 V, 110 A), IRF3808 (75 V, 140 A) transistörlerle test edilmiştir. ) 3 kW elektrik motoru gücünü ve 48 V besleme gerilimini kontrol etmek için.

Kontrol sinyalinin bükümlü bir çift kablo aracılığıyla doğrudan kapıya ve kaynağa [4] çıkış transistörlerine iletilmesi önerilir. Yük devresinden kontrol devresine parazit değiştirme tehlikesi nedeniyle transistörlerin kontrol akımını cihazın ortak kablosundan geçirmeyin. Pratikte bu, transistörlerin artan ısınması ve öngörülemeyen arızaları olarak kendini gösterir. Düşük akımlı bir düğümün güç kaynakları ile güçlü bir düğümün güç kaynaklarını ayırarak daha da iyi sonuçlar elde edilir. Güçlü bir akım regülatör anahtarının tasarımına en çok dikkat edilmelidir. Bir bütün olarak cihazın kalitesi, düzenine bağlıdır. Güçlü transistörler VT4-VT9'u daha kompakt bir şekilde yerleştirmeniz, büyük kesitli iletkenleri (10 ... 20 mm2) terminallerine lehimlemeniz ve R18-R24 dirençlerini güçlü transistörlerin yakınına yerleştirmeniz önerilir. Bir güç ünitesi içindeki iletkenlerin bükülmeleri, parazitik bir endüktans oluşturdukları için kabul edilemez.

Kural olarak, servis verilebilir parçalardan monte edilen bir cihaz ayar gerektirmez. Transistör VT3'in vericisindeki darbe tekrarlama oranını (4 ... 1 kHz) kontrol ederek ana osilatörün kararlı olduğundan emin olmak yeterlidir, çıkış gücü kontrol sınırlarının doğru ayarlanması (eğer varsa R7, R13 dirençlerini seçin) gerekli) ve R10-R18 dirençlerinin devresindeki ortak bir noktada kontrol darbeleri (en az 24 C'lik bir voltajla) mevcut olmalıdır.

Çıkış transistörleri, 160x60x4 mm boyutlarında, M1 fan ile soğutulan bir bakır soğutucu plaka üzerine monte edilmiştir. Fan kullanılmadan, her transistörün soğutucu alanı, özelliklerine ve güç tüketimine göre hesaplanır. Soğutma fanı olarak, voltajı 1 ... 9 V'a düşürmek için önceden seçilmiş bir direnç (Şekil 12'deki şemada gösterilmemiştir) aracılığıyla bağlanmış bir kişisel bilgisayar soğutucusu kullanabilirsiniz.

Soğutucu, transistör tahliyesinin birleşik çıkışı olarak kullanılabilir.

C6-C13 kondansatörlerinin pili, pilin yakınına monte edilmeli ve bir araçta kullanıldığında, onu nemden korumak için ayrı bir kutuya yerleştirilmelidir. Diode VD4, herhangi bir uygun yere yerleştirilebilir. Koruyucu bir cihazla çalışırken, hazır bir şönt 75ShSM MZ (veya 75ShS) kullanılır. Değeri, regülatörün yük akımına göre seçilir. İncelenen durumda, cihazın ZDT-100 elektrik motorunu 31 V voltaj ve 24 A akım için kontrol etmek üzere tasarlanmış olması nedeniyle 80 A şönt kullanılmıştır. Yükü bağlamak için bakır teller ile örneğin PVZ serisinden kabloya uygun, 8 mm1 başına 2 A'lik bir kesit kullanılmalıdır. Tellerin uçlarına, kesitlerine karşılık gelen kablo pabuçları monte edilmiştir.

Sonuç olarak, güçlü transistörler VT4-VT9'un değiştirilmesi durumunda birkaç açıklama. IRF serisinin transistörleri, 1200 pF'den (IRF640 için) 5310 pF'ye (IRF3808) kadar önemli bir kapı kapasitansına sahiptir, dolayısıyla R18-R23 dirençleri ve DA3 amplifikatörü için gereksinimler. Güçlü transistörlerin sayısındaki artışla birlikte, IR2110 şekillendirme amplifikatörünün daha güçlü bir amplifikatörle, örneğin LM5110 ile değiştirilmesi veya bir push-pull transistör güç amplifikatörü eklenmesi gerekebilir (tipik bir IR2110 bağlantısı bu tür bir iyileştirmeye izin verir [2 ]). Amplifikatörden tüketilen akım, R16R18-R24 devresinin toplam direnci ile belirlenir.

R19-R24 dirençlerinin direnci aşağıdaki gibi hesaplanır. İlk olarak, kapı kapasitansının ortalama şarj akımı belirlenir:

burada Upit, DA3, V amplifikatörünün güç kaynağı voltajıdır; C3 - transistör kapısı kapasitansı, F; t - transistör açma/kapama süresi, s. Daha sonra kapı devresindeki direncin direnci R3=Upit/I3,OM'dir.

Kapı devresi dirençleri en iyi şekilde doğrudan transistör uçlarına lehimlenir. SHI regülatörünün bileşenlerini seçerken, daha yüksek frekanslı radyo elemanları tercih edilmelidir.

Edebiyat

Korkhov I. Yu Evde elektrikli araç yetiştirme.- evr.boom.ru.
IR2110/IR2113 Yüksek ve Düşük Taraf Sürücüsü - irf.com/product-info/datasheets/data/ir2110.pdf.
IRF640N Altıgen Fet Güç MOSFET - irf.com/prDduct-info/datasheets/data/irf640n.pdf.
Kiraly L. Yüksek güçlü kaskadları kontrol eden yüksek güçlü yüksek frekanslı IC'lerin gürültü bağışıklığı sorunlarını çözme. - platan.ru/irf/techdoc/dat92-1.pdf.

Yazar: N. Tokmakov, Syktyvkar; Yayın: radioradar.net

Diğer makalelere bakın bölüm Güç regülatörleri, termometreler, ısı stabilizatörleri.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Dokunma emülasyonu için suni deri 15.04.2024

Mesafenin giderek yaygınlaştığı modern teknoloji dünyasında, bağlantıyı ve yakınlık duygusunu sürdürmek önemlidir. Saarland Üniversitesi'nden Alman bilim adamlarının suni derideki son gelişmeleri, sanal etkileşimlerde yeni bir dönemi temsil ediyor. Saarland Üniversitesi'nden Alman araştırmacılar, dokunma hissini uzak mesafelere iletebilen ultra ince filmler geliştirdiler. Bu son teknoloji, özellikle sevdiklerinden uzakta kalanlar için sanal iletişim için yeni fırsatlar sunuyor. Araştırmacılar tarafından geliştirilen sadece 50 mikrometre kalınlığındaki ultra ince filmler tekstillere entegre edilebiliyor ve ikinci bir deri gibi giyilebiliyor. Bu filmler anne veya babadan gelen dokunsal sinyalleri tanıyan sensörler ve bu hareketleri bebeğe ileten aktüatörler gibi görev yapar. Ebeveynlerin kumaşa dokunması, basınca tepki veren ve ultra ince filmi deforme eden sensörleri etkinleştirir. Bu ... >>

Petgugu Global kedi kumu 15.04.2024

Evcil hayvanların bakımı, özellikle evinizi temiz tutmak söz konusu olduğunda çoğu zaman zorlayıcı olabilir. Petgugu Global girişiminin, kedi sahiplerinin hayatını kolaylaştıracak ve evlerini mükemmel şekilde temiz ve düzenli tutmalarına yardımcı olacak yeni ve ilginç bir çözümü sunuldu. Startup Petgugu Global, dışkıyı otomatik olarak temizleyerek evinizi temiz ve ferah tutan benzersiz bir kedi tuvaletini tanıttı. Bu yenilikçi cihaz, evcil hayvanınızın tuvalet aktivitesini izleyen ve kullanımdan sonra otomatik olarak temizlemeyi etkinleştiren çeşitli akıllı sensörlerle donatılmıştır. Cihaz, kanalizasyon sistemine bağlanarak, sahibinin müdahalesine gerek kalmadan verimli atık uzaklaştırılmasını sağlar. Ek olarak, tuvaletin büyük bir sifonlu depolama kapasitesi vardır, bu da onu çok kedili evler için ideal kılar. Petgugu kedi kumu kabı, suda çözünebilen kumlarla kullanılmak üzere tasarlanmıştır ve çeşitli ek özellikler sunar. ... >>

Bakımlı erkeklerin çekiciliği 14.04.2024

Kadınların "kötü çocukları" tercih ettiği klişesi uzun zamandır yaygın. Ancak Monash Üniversitesi'nden İngiliz bilim adamlarının son zamanlarda yaptığı araştırmalar bu konuya yeni bir bakış açısı sunuyor. Kadınların, erkeklerin duygusal sorumluluklarına ve başkalarına yardım etme isteklerine nasıl tepki verdiklerini incelediler. Araştırmanın bulguları, erkekleri kadınlar için neyin çekici kıldığına dair anlayışımızı değiştirebilir. Monash Üniversitesi'nden bilim adamlarının yürüttüğü bir araştırma, erkeklerin kadınlara karşı çekiciliği hakkında yeni bulgulara yol açıyor. Deneyde kadınlara, evsiz bir kişiyle karşılaştıklarında verdikleri tepkiler de dahil olmak üzere çeşitli durumlardaki davranışları hakkında kısa öykülerin yer aldığı erkeklerin fotoğrafları gösterildi. Erkeklerden bazıları evsiz adamı görmezden gelirken, diğerleri ona yiyecek almak gibi yardımlarda bulundu. Bir araştırma, empati ve nezaket gösteren erkeklerin, kadınlar için empati ve nezaket gösteren erkeklere göre daha çekici olduğunu ortaya çıkardı. ... >>

Arşivden rastgele haberler

Rüzgar türbini verimliliği arttı 08.06.2014

General Electric mühendisleri, kanatların tasarımını değiştirerek rüzgar türbinlerinin verimliliğini artırmayı başardılar.

General Electric araştırmacıları tarafından 2 milyon dolarlık yenilenebilir enerji projesinin bir parçası olarak yürütülen çalışma, GE'nin eski rüzgar türbinlerinin verimliliğini artırma yönteminin etkili ve düşük maliyetli olduğunu kanıtladı.

Modern rüzgar çiftlikleriyle ilgili ciddi bir sorun, yeterince verimli olmamalarıdır - bir kömürle çalışan termik santralin yerini almak için geniş bir alanı kaplayan binlerce türbinden oluşan bir rüzgar çiftliği inşa etmek gerekir. Uzmanlara göre, rüzgar türbinlerinin verimliliği, kanatların boyutuna ve rotorun bulunduğu yüksekliğe bağlıdır. Rotor ne kadar büyük ve ne kadar yüksekse, yel değirmeni o kadar verimlidir. Bu nedenle son yıllarda rüzgar türbinlerinin yüksekliği ortalama 15,2 m'den 152 m'ye yükseltilmiştir.

General Electric mühendisleri, 27 metrelik bir bıçağı ikiye kesmeyi ve içine konturları orijinal bıçağın konturuna tam olarak uyan 7 metrelik bir parça yerleştirmeyi önerdi. Şirkete göre, kanatlar üzerinde yapılan bu işlem, düşük rüzgar hızlarında çalışırken rüzgar türbininin performansını %20 oranında artırıyor.

Modifiye edilmiş kanatlar, hem yorulma hatası testlerinde (6 milyon döngü tamamlandı) hem de statik testlerde Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) standartlarını aştı.

Diğer ilginç haberler:

▪ Kömür içinde gaz depolama

▪ Gadget'ları bir metreye kadar kablosuz şarj etmek için cihaz

▪ Samuray dişlerini fırçalıyor

▪ Yapay yapraklar yaşam fonksiyonlarına sahiptir.

▪ Elektrik jeneratörü sürtünmeyle çalışıyor

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ şantiye bölümü Elektrikçinin aleti. Makale seçimi

▪ makale Elektrikli delici. Çizim, açıklama

▪ makale İki yaşından küçük çocukların televizyon izlemesi neden zararlıdır? ayrıntılı cevap

▪ Blikhia'nın makalesi. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri