Iepriekš meistars strādāja, pārveidojot savu velosipēdu elektriskā, automātiskajam durvju mehānismam izmantojot līdzstrāvas motoru. Viņš arī izveidoja akumulatoru, kas paredzēts 84 V DC.
Tagad viņam ir nepieciešams ātruma kontrolieris, kas var ierobežot no akumulatora motoram piegādāto enerģijas daudzumu. Lielākā daļa tīklā pieejamo ātruma kontrolieru nav paredzēti tik augstam spriegumam, tāpēc tika nolemts to izdarīt pats.
Šajā projektā tiks projektēts un izveidots individuāls PWM ātruma kontrolieris, lai kontrolētu liela mēroga līdzstrāvas motoru ātrumu.
1. solis: rīki un materiāli
Šim projektam jums būs nepieciešami pamata lodēšanas rīki, piemēram:
- lodāmurs;
- lodēšanas sūkšana;
- knaibles;
Ir pieejami shematiski, Gerbera faili un komponentu saraksts.
2. solis: noformējiet ātruma kontrolieri
Tā kā mēs cenšamies kontrolēt līdzstrāvas motora ātrumu, mēs varam izmantot divas tehnoloģijas. Pakāpju pārveidotājs, kas pazemina ieejas spriegumu, ir diezgan sarežģīts, tāpēc tika nolemts izmantot PWM vadību (impulsa platuma modulācija). Pieeja ir vienkārša, lai kontrolētu akumulatora enerģijas ātrumu; tā ieslēdzas un izslēdzas ar augstu frekvenci. Lai mainītu velosipēda ātrumu, tiek mainīts darba cikls vai kontroliera izslēgšanas laiks.
Mehāniskajiem slēdžiem šajā laikā nevajadzētu būt pakļautam šim augstajam spriegumam, tāpēc Mosfet N-kanāls, kas ir īpaši paredzēts mērenas strāvas daudzuma apstrādei augstā frekvencē, ir piemērota izvēle šim pielietojumam.
Lai pārslēgtu puslodes, ir nepieciešams PWM signāls, ko ģenerē IC taimeris 555, un pārslēgšanas signāla darba cikls tiek mainīts, izmantojot 100 kΩ potenciometru.
Tā kā mēs nevaram strādāt ar 555 taimeri virs 15 V, mums būs jāieslēdz lm5008 pārveidotāja integrētā shēma, kas pazemina ieejas spriegumu no 84 V līdz 10 V DC, kas tiek izmantots taimera un dzesēšanas ventilatora darbināšanai.
Lai apstrādātu lielu daudzumu strāvas, tika izmantoti četri N-kanālu Mosfeti, kas ir savienoti paralēli.
Turklāt tika pievienoti visi papildu komponenti, kā aprakstīts datu tabulās.
3. solis: noformējiet PCB
Pabeidzot ķēdi, tika nolemts sākt izstrādāt īpašu iespiedshēmas plates ātruma regulatoram. Tika nolemts šo ierīci noformēt tā, lai tā varētu veikt turpmākas modifikācijas citiem meistara DIY projektiem, kuri izmanto lielus līdzstrāvas motorus.
Ideja par shēmas plates noformēšanu var prasīt daudz pūļu, taču tā ir tā vērta. No otras puses, vienmēr mēģiniet projektēt noteiktus moduļus uz tāfeles. Šādi moduļi ietver vadības shēmu un jaudu. Tas tiek darīts tā, ka, savienojot visu kopā, jūs varat izvēlēties piemērotu drukas celiņa platumu, it īpaši piegādes pusē.
Pievienoti arī četri montāžas caurumi, kas būs noderīgi kontroliera uzstādīšanai un ventilatora turēšanai kopā ar radiatoru virs MOSFET.
4. solis: pasūtiet PCB
Atšķirībā no jebkuras citas pasūtījuma izstrādātas daļas DIY projektam, iespiedshēmas plates ir līdz šim vieglākās. Kad Gerbera faili shēmas plates galīgajam izkārtojumam bija sagatavoti, atlika pāris klikšķu, lai pasūtītu specializētas iespiedshēmas plates.
Viss, ko izdarīja šī projekta vednis, bija iet uz PCBWAY un augšupielādēt savus Gerbera failus. Pēc tam, kad viņu tehniskā komanda pārbaudīs, vai dizainā nav kļūdu, dizains tiks nosūtīts uz ražošanas līniju. Viss process prasīs divas dienas, un iespiedshēmas plates nedēļas laikā nonāks norādītajā adresē.
Ir pieejami Gerbera faili, ātruma kontroliera shēmas plates shēma un specifikācija.
5. solis: PCB montāža
Kā gaidīts, shēmas plates ieradās nedēļas laikā. Iespiesto shēmu plates ir absolūti nevainojamas. Ir pienācis laiks salikt visas sastāvdaļas, kā norādīts specifikācijā, un novietot tās vietā.
Lai viss noritētu gludi, jums jāsāk ar mazāko komponentu shēmas plates, kas mūsu gadījumā ir LM5008 Buck pārveidotājs, SMP komponents. Tiklīdz komponenti tika pielodēti, saskaņā ar shēmu, meistars sāka strādāt ar lielākiem komponentiem.
Pēc dēļa salikšanas ir pienācis laiks iestatīt taimeri 555 ar iegriezumu pareizajā virzienā.
6. solis: dzesēšana
Ir tik daudz enerģijas, lai risinātu, ir acīmredzami, ka dēlis sakarst. Tāpēc, lai tiktu galā ar lieko karstumu, ir nepieciešams saliekt MOSFET un uzstādīt 12 V ventilatoru ar slēdzi starp radiatoriem.
Pēc tam PWM ātruma kontrolieris ir gatavs darbībai.
7. darbība: kontroliera pārbaude
Kontroliera pārbaudei tiks izmantots 84 V akumulators elektriskajam velosipēdam, kuru kapteinis izgatavoja iepriekš. Kontrolieris ir īslaicīgi savienots ar akumulatoru un motoru, kas ir pievienots velosipēds vadīt aizmugurējo riteni.
Pēc slēdža ieslēgšanas kontrolieris ieslēdzas, un ventilators pūš gaisa MOSFET. Kad potenciometrs griežas pulksteņrādītāja virzienā, motors sāk griezties un pakāpeniski palielina ātrumu proporcionāli roktura rotācijai.
8. solis: Gala rezultāti
Ātruma kontrolieris ir gatavs, un tas pārsniedza visas kapteiņa cerības attiecībā uz tā iespējām. Kontrolieris viegli darbojas ar 84 V akumulatoru un vienmērīgi kontrolē motora ātrumu.
Bet, lai pārbaudītu šo ātruma kontrolieri zem slodzes, kapteinim jāpabeidz velosipēda projekts un visas sastāvdaļas jāmontē kopā.
Varat arī noskatīties video par šī kontroliera montāžu: