Схемы источники питания

Стабилизированный регулятор частоты вращения двигателя постоянного тока

Схема предназначена для регупировки и поддержания стабильной частоты вращения низковольтного двигателя мощностью от единиц ватт до 1000 ватт при напряжении питания не более 20 V.

В качестве датчика частоты вращения используется датчик электронной системы зажигания автомобиля ВАЗ Этот датчик выполнен на основе датчика Холла и представпяет собой закрепленный на оси круглый магнитный экран с прорезями, которые при вращении проходят в щели датчика Холла.

В результате  на  выходе

датчика образуются импупьсы, частота которых прямо пропорциональна частоте вращения вала, на котором закреплен магнитный экран.

Доработка электродвигателя заключается в установке на его валу вышеуказанного датчика системы зажигания, который нуждается в доработке, связанной со сквозным прохождением через него вала электродвигателя

Во время вращения вала двигателя датчик Холла F1 вырабатывает импульсы, которые поступают на вход триггера Шмитта D1.1. На триггерах D1.2 и D1.3 собран формирователь, который делает длительность этих импульсов постоянной, независящей от частоты вращения.

Длительность импульсов устанавливается цепью R6-C3, и не изменяется в широком диапазоне скоростей вращения. Таким образом, на выходе элемента D1.4 будут импульсы с постоянной амплитудой и длительностью, скважность которых будет меняться в зависимости от частоты вращения   вала  двигателя.  

Эти импульсы

поступают на интегратор на диоде VD2, резисторе R7 и конденсаторе С4. Импульсы высокого уровня заряжают конденсатор С4, диод VD2 препятствует разрядке конденсатора через выход D1.4 во время низкого логического уровня. В это время разрядка возможна только через R7 и сопротивление входа А1.

В результате на С4 образуется постоянное напряжение прямо зависящее от частоты вращения вала двигателя.         Это

напряжение поступает на инвертирующий вход операционного усилителя А1, включенного компаратором.

На прямой вход А1 подается образцовое напряжение, величину которого можно регулировать переменным резистором R2. Как только напряжение на инвертирующем выходе будет больше напряжения на прямом, выходной мощный полевой транзистор VT1 закрывается, а когда напряжение на С4 становится ниже напряжения на прямом входе А1, полевой транзистор VT1 открывается Никаких схем для гистерезиса или задержки  срабатывания в схеме этого компаратора не сделано, здесь это не нужно, В результате работы схемы на выходе компаратора существует не какое-то постоянное напряжение, а преимущественно импульсы, скважность и частота которых постоянно меняется таким образом чтобы поддерживать частоту оборотов двигателя постоянной, независимо от нагрузки на валу.

На выходе схемы установлен мощный коммутаторный полевой транзистор типа IRF3205.

Он допускает максимальный ток 98А, в открытом состоянии его сопротивление всего 8 мили Ом, а максимальное напряжение исток-сток составляет 55V. Этот транзистор обычно применяется в различных автомобильных схемах. Несмотря на большой максимальный ток транзистор очень хорошо может работать и с малым током нагрузки, поэтому данную схему можно с успехом применять как для регулировки частоты вращения мощного двигателя, так и маломощного.

Конечно, если схему планируется использовать только с маломощным двигателем, то и выходной каскад можно сделать на менее мощном транзисторе, а так же применить более легкий датчик, например, на основе щелевой оптопары от старой    «шариковой» компьютерной мыши и

легкого колеса с перфорацией для прерывания потока света между светодиодом и фототранзистором щелевой оптопары. В схеме использованы постоянные резисторы МЛТ, согласно отмеченной на схеме мощности.

Неполярные конденсаторы типа К73-17. Полярные конденсаторы - импортные аналоги отечественных К50-35. Стабилитрон Д814В можно заменить любым стабилитроном на напряжение 10V. Микросхему КР1561ТЛ1 можно заменить на К561ТЛ1 или подобрать импортный аналог.

Полевой транзистор IRF3205 можно заменить на IRF460, IRF470, IRF350-IRF362 или по справочнику подобрать другой подходящий аналог.

При работе на нагрузке, потребляющей ток более 10А транзистор необходимо установить на радиатор. В качестве радиатора, да и в качестве основы корпуса для всего узла можно использовать корпус от неисправного автомобильного коммутатора зажигания карбюраторных автомобилей марки «Волга» или «УАЗ». А весь монтаж выполнить на демонтированной плате этого коммутатора.

-

Тарасенко В. И.

Источник: Радио-конструктор 8 за 2011 год

Стабилизированный  регулятор частоты вращения  двигателя постоянного тока

Очень популярный журнал для радиолюбителей и профессионалов, рассматривающий вопросы радиолюбительского конструирования и ремонта электронной техники.

Радио-конструктор 8 за 2011 годСтабилизированный регулятор частоты вращения двигателя постоянного тока

Стабилизированный регулятор частоты вращения двигателя постоянного тока

Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика